魏家堡水文站電波流速儀測速應(yīng)用系數(shù)率定分析.docx

1、第10卷第1期2011年3月楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報JournalofYanglingVocational&TechnicalCollegeVol.10No.1Mar.2011魏家堡水文站電波流速儀測速應(yīng)用系數(shù)率定分析王寶文(陜西省寶觀水文水資源勘測局.陜西寶雞721003)摘要：為了解決魏家堡水文站高水流域測驗何題，提高測驗精度，探索電波流速儀在北方多泥沙河流的適用條件和適用范圍.本文以消河干流魏家堡水文站手持式電波流速儀與轉(zhuǎn)子流速儀同步觀測水面流速數(shù)據(jù)為依據(jù)，按照水文統(tǒng)計學(xué)原理進(jìn)行計算、檢查、分析兩者之間的相關(guān)關(guān)系，率定電波流速儀測速應(yīng)用系數(shù)，進(jìn)而推求斷面流量，解決電波流速儀用于渭河魏

2、家堡站高水測驗時的流量計算何題.關(guān)健詞：電波流速儀；應(yīng)用系數(shù)；率定分析；魏家堡水文站中圖分類號:P335文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671-9131(2011)01-0060-02AnalysisofCoefficientsCalibrationofElectricWaveCurrentMeteratWeijiabaoHydrologicalStationWANGBao-wen(BaojiHydrologyandWaterResourcesSurveyBureauofShaanxiProvince,Baoji,Shaanxi*721003)Abstract:Inordertomeasurelar

3、geflowofwateratWeijiabaohydrologicstation,toimprovemeasurementprecision*andexploretheapplicationconditionsandscopeofelectricwavecurrentmeterinNorthernheavilysilt-carryingrivers,thispaper*basedonthesynchronizedobservationdataofsurfacespeedofflowbyusinghandheldelectricwavecurrentmeterandrotorcurrentme

4、ter,carriesonthecomputation*inspectionaccordingtothehydrologystatisticsprinciple*toanalyzethecorrelationshipbetweenthem,tocalibratethecoefficients,togetthesectionflows,andtosolvetheproblemofcalculatingflowsofwateratWeijiaobaostationusingelectricwavecurrentmeter.Keywords：electricwavecurrentmetencoeff

5、icienticalibrationanalysis；Weijiabaohydrologicalstation收稿日期：2010-12-09作者簡介：王寶文（1975-）,男.陜西寶雞人，工程師.主要從事水文管理與研究工作.解決好高水流ift測驗問題，不僅為各級防汛部門提供及時準(zhǔn)確的決策依據(jù)，也能積累寶貴的高水水文資料，為各種水利工程的設(shè)計提供準(zhǔn)確依據(jù)。北方多泥沙河流的高水測驗問題一直是困饒水文部門的一個難題，轉(zhuǎn)子流速儀測驗精度高，但受北方河流高水情況下水面漂浮物多的影響無法施測，目前常用的多泥沙河流高水測驗方法是浮標(biāo)法和比降面積法，浮標(biāo)法受到浮標(biāo)系數(shù)及浮標(biāo)質(zhì)量的影響，比降面積法受到河床糙率的

6、影響，上述兩種方法的測驗精度均受到影響。而手持式電波流速儀是近幾年新研制開發(fā)的在高水條件下，施測水面流速的一種儀器。優(yōu)點是體積小、攜帶方便、測流速度快、精度高，缺點是沒有針對北方多泥沙河流的應(yīng)用系數(shù)，不能直接用于流量測驗。本文以電波流速儀與轉(zhuǎn)子流速儀在渭河干流魏家堡水文站同步同垂線實測水面流速資料為依據(jù)，率定電波流速儀應(yīng)用系數(shù)，解決電波流速儀直接用于渭河干流魏家堡水文站流量計算問題。1基本情況魏家堡水文站為渭河中游干流控制站，地處陜西省眉縣西關(guān)，控制流域面積37012kn?,河長494.9km,系國家重要水文站。該站流量測驗利用眉縣渭河大橋進(jìn)行橋測，眉縣渭河大橋全長720m,橋面凈寬12.0m

7、、有25個橋墩、兩個邊墩為斜錐型，中間23個橋墩為直立圓柱型雙橋墩。圓柱直徑1.25m、兩柱之間8.0m、共有24個橋孔、孔距30.0m°大橋距河床底高度約7至10m,主槽部分為17m左右。該站測驗河段較順直，河槽為寬淺形復(fù)式河床，河床系沙質(zhì)組成,水位在496.00m以上時（流量約在800m3/s以上）河床會出現(xiàn)漫灘，河面寬可達(dá)680m以上，灘地平坦，種植莊稼。漫灘時灘地流速、水深較小。當(dāng)水位在496.00m以下時，水面寬在200m以內(nèi)，因主流靠近右岸（南岸）處，位于起點距40.0-190m之間，此時，河槽為窄深式，水深、流速相對較大。按照電波流速儀和轉(zhuǎn)子流速儀的技術(shù)參數(shù)和使用要求，

8、在該站測驗河段進(jìn)行手持式電波流速儀與轉(zhuǎn)子流速儀比測分析滿足要求。手持式電波流速儀采用美國德卡托公司生產(chǎn)的儀器（簡稱SVR雷達(dá)槍），主要技術(shù)指標(biāo)：架設(shè)高度5m至15m（距水面垂直高度），測速范圍0.3m/s9.1m/s,可用于高水期間測量水面流速，測量流速時順流或逆流均可；轉(zhuǎn)子流速儀采用重慶水文儀器廠的LS25-3A旋漿式轉(zhuǎn)子流速儀，測速范圍0.04m/s10m/s,用于河道高速測量，兩種儀器均滿足電波流速儀系數(shù)率定的測驗要求。2比測情況測驗河段的選擇、儀器設(shè)備的使用、流量測驗方法等均嚴(yán)格按照中華人民共和國水利部河流流量測驗規(guī)范GB50179-93執(zhí)行。在比測時每條垂線上同時進(jìn)行轉(zhuǎn)子流速儀和電波

9、流速儀同點水面流速測速，同時觀測、同時移動、做到同步觀測。由于電波流速儀的觀測俯角采用40°,其測流斷面選在距離轉(zhuǎn)子流速儀測流斷面上游8.0m處，暫不考虐上下兩斷面之間的距離差及流速變化。測驗時，在大橋迎水面橋邊相應(yīng)起點距兩邊分別架設(shè)轉(zhuǎn)子流速儀和電波流速儀，符合電波流速儀使用說明中“當(dāng)水平角為0°，俯角小于45°時，儀器具有最佳測量精度”的要求。同時，兩種儀器借用同一斷面，故系統(tǒng)誤差也是相同的，這樣即滿足轉(zhuǎn)子流速儀橋測流量測驗規(guī)范，也滿足電波流速儀測流使用要求。3資料選用實測資料選用魏家堡站2010年6月1日到10月30日不同水位級電波流速儀與轉(zhuǎn)子流速儀同步實測水

10、面流速資料24份，在高、中、低不同水位級對比試驗，試驗基本包含了該站河道的不同水流情況，水位變幅從493.59m（第5次）-495.95m（第19次），變幅2.36m；流址由47.1n?/s980m3/s.4分析方法為了保證分析成果的通用性和準(zhǔn)確性，在分析樣本的選用中，打破測次概念，將各個測次的每條垂線電波流速儀所測數(shù)據(jù)和對應(yīng)的轉(zhuǎn)子流速儀所測數(shù)據(jù)，作為一組獨(dú)立的隨機(jī)事件加入樣本進(jìn)行分析。根據(jù)測驗當(dāng)時的實際情況，對受風(fēng)速、雨速、水面漂浮物等受外界干擾因素影響的單點或單次流信成果、變化較大的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和別除，共收集單點比測資料203組數(shù)據(jù)。按水文統(tǒng)計學(xué)原理將選用的實測資料進(jìn)行計算、檢查、分析

11、，然后點繪兩種儀器所測水面流速的相關(guān)關(guān)系圖，建立兩變址組之間的回歸方程，分析其相關(guān)關(guān)系，率定電波流速儀的測速應(yīng)用系數(shù)。5系數(shù)率定用計算機(jī)電子表格功能中的圖表點繪功能繪制相關(guān)圖后，并添加相關(guān)方程，得出理論方程式：y=0.9918X4-0.0745（丫為流速儀線性理論值、X為電波流速儀實測值），用該方程式對電波流速儀所測水面流速數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所得數(shù)據(jù)即為流速儀線性理論值，相關(guān)系數(shù)r=0.9307（見圖1）。雷達(dá)測速槍水面一點流速（n/s）圖1魏家堡站雷達(dá)測速槍水面一點流速和流速儀水面一點流速相關(guān)系數(shù)分析圖雷達(dá)測速槍水面一點流速（n/s）圖1魏家堡站雷達(dá)測速槍水面一點流速和流速儀水面一點流速相關(guān)系數(shù)

12、分析圖3兇保處i*M««5.1相關(guān)分析相關(guān)系數(shù)Ir|=0.9307>0.8,說明電波流速儀流速和轉(zhuǎn)子流速儀流速間相關(guān)程度密切。5.2相關(guān)系數(shù)的誤差分析每組電波流速儀水面流速和轉(zhuǎn)于流速儀水面流速的測量過程可視為相互獨(dú)立的隨機(jī)事件，其誤差符合正態(tài)分布。相關(guān)系數(shù)的均方差為：6=±（1r2）/刑E,=士0.6745（1經(jīng)計算m=±0.009391E,=±0.006334經(jīng)計算可看出，當(dāng)和愈大時，則隨機(jī)誤差I(lǐng)E,I愈小。因通常以I4E,|表示尸的最大誤差范圍，故在水文分析中常認(rèn)為當(dāng)|尸|>|4E,|時，'與工間的相關(guān)關(guān)系良好。計算結(jié)果

13、中，廠=0.9307,E,=士0.006334,Ir|>|4Er|,相關(guān)關(guān)系密切。（下轉(zhuǎn)第65頁）式，創(chuàng)新思維能力等教學(xué)目標(biāo)。3.5項目驅(qū)動式教學(xué)法所謂項目驅(qū)動式教學(xué)法是一種以現(xiàn)代企業(yè)的職業(yè)行為為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)對學(xué)生綜合能力作全面培養(yǎng)的一種教學(xué)方式，即教師在教學(xué)的同時，給每個學(xué)生或每個小組安排一個與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實際項目作為實訓(xùn)內(nèi)容，學(xué)生在課上不僅要學(xué)習(xí)知識，而且要綜合運(yùn)用所學(xué)知識完成實際工作任務(wù)。學(xué)生在教師的犧助下，緊緊圍繞一個個共同的任務(wù)活動中心，在強(qiáng)烈的問題動機(jī)的驅(qū)動下，通過對學(xué)習(xí)資源的積極主動應(yīng)用，進(jìn)行自主探索和互動協(xié)作的學(xué)習(xí)。例如，我們在銷售管理和推銷理論與技巧的聯(lián)合實訓(xùn)中就采用了

14、項目驅(qū)動式教學(xué)法，讓學(xué)生完成一個從銷售計劃的制定、銷售實戰(zhàn)到精英團(tuán)隊的策劃，不僅用項目任務(wù)還利用成就感來驅(qū)動學(xué)生，在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與度，要求學(xué)生跟著教師、或?qū)W生之間共同學(xué)習(xí)并深入探討。項目驅(qū)動式教學(xué)法要求學(xué)生根據(jù)項目任務(wù)書的需求參與設(shè)計，并以學(xué)生小組的形式討論方案，培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力、合作與協(xié)調(diào)能力。努力營造環(huán)境和氣氛，在分階段的逐步的展示和分析中讓學(xué)生跟著項目的進(jìn)度學(xué)習(xí)并思考。同時通過任務(wù)的驅(qū)動也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和積極性。實踐證明，將建構(gòu)主義教學(xué)理論和學(xué)習(xí)觀貫穿于市場營銷專業(yè)的教學(xué)方法之中，強(qiáng)調(diào)利用學(xué)生的已有經(jīng)驗和知識去獲得和掌握新的知識，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和合作學(xué)習(xí)的能

15、力。教師創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生進(jìn)行知識探索和意義建構(gòu)的情境，在整個學(xué)習(xí)過程中起輔導(dǎo)、引導(dǎo)、支撐、激勵的作用，處于從屬地位$學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮自身的主動性、協(xié)作性和探究性，積極參與學(xué)習(xí)過程，處于主導(dǎo)地位。這種以學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)模式更有利于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和學(xué)習(xí)能力，全面提高學(xué)生的素質(zhì)，培養(yǎng)出符合當(dāng)今社會需要的市場營銷專業(yè)人才。參考文獻(xiàn):1 巨瑛梅.劉旭東.當(dāng)代國外教學(xué)理論M.北京：教育科學(xué)出版社，2004.2 DianeHoltReynolds.Whatdoestheteacherdo?Constructivistpedagogicsandprospectiveteacher'sbe

16、liefsabouttheroleofateacher.JJ.TeachingandTeacherEducation,2000.（16）：2132.3 辛自強(qiáng).知識建構(gòu)研究：從主義到實證M.北京：教育科學(xué)出版社.2006,高文,徐斌艷，吳剛.建構(gòu)主義教育研究M.北京：教育科學(xué)出版社,2008.（上接第61頁）5.3相關(guān)系數(shù)的顯著性檢驗，利用£分布進(jìn)行相關(guān)系數(shù)。的顯著性檢驗方法ra=-Jz：+八一2在給定信度g下，以自由度一2查£分布表，得臨界值代入上式計算仁。由不同的/可制成相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗表，以供查用。當(dāng)IrI，乙時，認(rèn)為相關(guān)顯著。其中r為根據(jù)樣本資料計算的相關(guān)系數(shù)，乙為根據(jù)樣本容量和信度。從表中查得的數(shù)值。前面提到在水文計算中一般認(rèn)為|r|>0.8可作為計算中的參考。現(xiàn)在從表中查得，=203、取信度。=O.Ol.m=1、查相關(guān)系數(shù)檢驗表得乙=0.20,|r|=|0.9307|>0.20即|尸|>匚表明流速系數(shù)相關(guān)顯著。6合理性檢查（1）標(biāo)準(zhǔn)差&=18.2%，隨機(jī)不確定度為36.4%,系統(tǒng)誤差為一1.6%,隨機(jī)不確定度較大，主要是有幾個突出點所為，基本