[0001]
本发明涉及水文测验技术领域，具体为分解断面流速法。
背景技术：
[0002]
明渠流量测验通常采用转子式流速仪、走航式声学多普勒流速仪、定点式声学多普勒流速仪等仪器。转子式流速仪、走航式声学多普勒流速仪测流已有比较成熟的流量计算方法，但是难以实现自动测流。定点式声学多普勒流速仪可以实现自动测流，但是需要率定代表流速与断面平均流速关系。
[0003]
转子式流速仪或声学多普勒流速仪采用较少垂线测流，可以采用代表垂线法分析建立流速的单断关系进行测流。但是声学多普勒定点横向测验多个测点(单元)流速，如何计算代表流速还没有一套方法。以往不依据水文测验和水力学的方法进行断面和流速分布分析，任意选择一个区间测点流速采用平均计算代表流速，不能确定选择区间的代表性如何，因此代表流速的误差无法评判，造成了许多测站无法建立满足水文规范的流速关系，建设了不少定点式声学多普勒流速仪测流站难以投入使用。
技术实现要素：
[0004]
(一)解决的技术问题
[0005]
针对现有技术的不足，本发明提供了分解断面流速法，具备断面流速测验精度高的优点，解决了现有技术中，断面流速测验误差较大的问题。
[0006]
(二)技术方案
[0007]
为实现断面流速测验精度高的目的，本发明提供如下技术方案：分解断面流速法，包括以下步骤：
[0008]
步骤s1：在测流断面上设置多条断面垂线，以将测流断面划分为多个分解断面，多个分解断面的面积总和等于测流断面的面积；
[0009]
步骤s2：利用声学多普勒流速仪对多条断面垂线进行同步测流，得到断面垂线流速数据；
[0010]
步骤s3：测量各个断面垂线处水的深度，得到水深数据，同时，测量各个断面垂线之间的间距，得到垂线间距离数据；
[0011]
步骤s5：将步骤s4中的垂线间距离数据与水深数据相乘，即可得垂线间面积数据；
[0012]
步骤s6：将步骤s5中的垂线间面积数据乘以步骤s2中的断面垂线流速数据，即可得到分解断面流量数据，将多个分解断面流量数据相加，即可得到测流断面流量数据；
[0013]
步骤s7：将步骤s6中的分解断面流量数据除以步骤s1中分解断面的面积，即可得分解断面流速数据。
[0014]
优选的，所述步骤s1中，分解断面的个数为3-6个。
[0015]
优选的，所述步骤s2中，断面垂线流速数据为相邻两个断面垂线流速的平均值。
[0016]
优选的，所述步骤s3中，水深数据和垂线间距离数据均通过激光测距仪测量。
[0017]
优选的，所述步骤s3中水深数据为多次测量后的平均值。
[0018]
优选的，每个所述断面垂线利用三点相对水深测流后，加权得到断面垂线流速。
[0019]
(三)有益效果
[0020]
与现有技术相比，本发明提供了分解断面流速法，具备以下有益效果：
[0021]
该分解断面流速法，通过声学多普勒流速仪对多条断面垂线进行测流，而且每个断面垂线利用三点相对水深测流后，加权得到断面垂线流速，从而可以保证每个断面垂线测流的精确性，通过激光测距仪对水深和垂线间距离进行测量，而且水深数据为多次测量后的平均值，可以有效保证垂线间面积的准确性，通过垂线间面积和断面垂线流速，可以精确计算出分解断面流量，通过分解断面流量除以分解断面的面积，即可精确的测验出分解断面流速。
具体实施方式
[0022]
本发明公开了分解断面流速法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的分解断面流速法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的分解断面流速法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合实施例，进一步阐述本发明。
[0023]
分解断面流速法，包括以下步骤：
[0024]
步骤s1：在测流断面上设置多条断面垂线，以将测流断面划分为4个分解断面，多个分解断面的面积总和等于测流断面的面积；
[0025]
步骤s2：利用声学多普勒流速仪对多条断面垂线进行同步测流，得到断面垂线流速数据；
[0026]
步骤s3：测量各个断面垂线处水的深度，得到水深数据，同时，测量各个断面垂线之间的间距，得到垂线间距离数据；
[0027]
步骤s5：将步骤s4中的垂线间距离数据与水深数据相乘，即可得垂线间面积数据；
[0028]
步骤s6：将步骤s5中的垂线间面积数据乘以步骤s2中的断面垂线流速数据，即可得到分解断面流量数据，将多个分解断面流量数据相加，即可得到测流断面流量数据；
[0029]
步骤s7：将步骤s6中的分解断面流量数据除以步骤s1中分解断面的面积，即可得分解断面流速数据。
[0030]
步骤s2中，断面垂线流速数据为相邻两个断面垂线流速的平均值。
[0031]
步骤s3中，水深数据和垂线间距离数据均通过激光测距仪测量。
[0032]
步骤s3中水深数据为6次测量后的平均值。
[0033]
每个断面垂线利用三点相对水深测流后，加权得到断面垂线流速。
[0034]
综上所述，该分解断面流速法，通过声学多普勒流速仪对多条断面垂线进行测流，而且每个断面垂线利用三点相对水深测流后，加权得到断面垂线流速，从而可以保证每个断面垂线测流的精确性，通过激光测距仪对水深和垂线间距离进行测量，而且水深数据为多次测量后的平均值，可以有效保证垂线间面积的准确性，通过垂线间面积和断面垂线流
速，可以精确计算出分解断面流量，通过分解断面流量除以分解断面的面积，即可精确的测验出分解断面流速。
[0035]
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0036]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。