一种基于水深糙率关系曲线的断面流量测量方法及系统与流程

本发明涉及断面量水领域，特别是涉及一种基于水深糙率关系曲线的断面流量测量方法及系统。

背景技术：

1、标准断面量水时，需要确定水位流量关系，率定水位流量关系曲线按规范要求，须测量20个不同的水深对应的流量，由此做出一条水位流量关系曲线，量水时，将测量水深插入水位流量关系曲线即可求得相应流量。此种方法，率定水位流量关系曲线需要不断调整进入渠道的水量，由此才能测出20个不同水深情况下对应的流量，需要大量的时间及付出，率定水位流量关系曲线需要的周期及成本较高。灌溉高峰期灌溉方常常不允许进入渠道的水量有较大的变化，因此很难按照规范要求绘制出准确的水位流量关系曲线。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于水深糙率关系曲线的断面流量测量方法及系统，在不需要确定水位流量关系曲线的情况下实现标准断面流量的准确测量，保证测量准确性的同时，还实现了测量效率的提升和测量成本的降低。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种基于水深糙率关系曲线的断面流量测量方法，所述方法包括：

4、获取量测水断面上布设的水位传感器的测量水深；

5、利用传统的流速仪测流法确定所述测量水深对应的测量流量；

6、根据所述测量流量确定所述量测水断面的糙率；

7、根据所述测量水深和所述糙率得出水深糙率关系曲线；

8、根据所述水深糙率关系曲线或待测量水深与当前已测量的所述测量水深之间的水深波动程度确定所述待测量水深对应的所述糙率；

9、根据待测量水深对应的所述糙率计算所述量测水断面的过水流量。

10、可选的，获取量测水断面上布设的水位传感器的测量水深，具体包括：

11、在同一所述量测水断面上布设多个所述水位传感器，并获取多个所述水位传感器的测量结果；

12、将多个所述测量结果取平均值或做微积分处理，得到所述测量水深。

13、可选的，获取量测水断面上布设的水位传感器的测量水深，具体包括：

14、布设横跨所述量测水断面的支撑架，并在所述支撑架的两端采用固定立柱进行固定；

15、在所述支撑架上设置行车轨道；在所述行车轨道上设有自走式雷达测流车进行往复滑动；

16、在所述自走式雷达测流车上设置一个雷达水位计；

17、移动一个所述雷达水位计获取所述量测水断面不同采样点处在无水情况下和有水情况下的测量值；

18、利用无水情况下和有水情况下的测量值得出所述量测水断面的所述的测量水深。

19、可选的，根据所述测量水深和所述糙率得出水深糙率关系曲线，具体包括：

20、当得出至少三个所述糙率的实测数据后，将至少三个所述测量水深和至少三个所述糙率绘制成水深糙率关系曲线，并求出水深糙率曲线的表达公式。

21、可选的，根据所述测量水深和所述糙率得出水深糙率关系曲线，具体包括：

22、当所述测量水深和所述糙率的数据量大于预设数据量时，根据所有的所述测量水深和所述糙率重新绘制水深糙率关系曲线，并优化所述水深糙率曲线的表达公式。

23、可选的，根据所述水深糙率关系曲线或待测量水深与当前已测量的所述测量水深之间的水深波动程度确定所述待测量水深对应的所述糙率，具体包括：

24、当待测量水深与当前已测量的所述测量水深之间的水深波动程度小于预设值，则选取当前已测量的所述测量水深对应的所述糙率作为所述待测量水深的所述糙率；

25、当待测量水深与当前已测量的所述测量水深之间的水深波动程度大于预设值，则根据所述水深糙率关系曲线确定所述待测量水深的所述糙率。

26、本发明还提供一种基于水深糙率关系曲线的断面流量测量系统，所述系统包括：

27、测量水深获取模块，用于获取量测水断面上布设的水位传感器的测量水深；

28、流量测量模块，用于利用传统的流速仪测流法确定所述测量水深对应的测量流量；

29、糙率计算模块，用于根据所述测量流量确定所述量测水断面的糙率；

30、曲线绘制模块，用于根据所述测量水深和所述糙率得出水深糙率关系曲线；

31、糙率查找模块，用于根据所述水深糙率关系曲线或待测量水深与当前已测量的所述测量水深之间的水深波动程度确定所述待测量水深对应的所述糙率；

32、过水流量计算模块，用于根据待测量水深对应的所述糙率计算所述量测水断面的过水流量。

33、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

34、本发明提供一种基于水深糙率关系曲线的断面流量测量方法及系统，包括：获取量测水断面上布设的水位传感器的测量水深；利用传统的流速仪测流法确定测量水深对应的测量流量进而确定糙率；根据测量水深和糙率得出水深糙率关系曲线。当得知某一测量水深时，依据水深糙率关系曲线和待测量水深与已测量水深之间的水深波动程度则可确定对应的糙率，进而依据糙率来计算量测水断面的过水流量。可见，本发明不需要确定水位流量关系曲线，而是通过绘制水深糙率关系曲线来确定某一水深对应的糙率来进而计算出过水流量，保证了测量准确性的同时，还实现了测量效率的提升和测量成本的降低。

技术特征：

1.一种基于水深糙率关系曲线的断面流量测量方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取量测水断面上布设的水位传感器的测量水深，具体包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取量测水断面上布设的水位传感器的测量水深，具体包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述测量水深和所述糙率得出水深糙率关系曲线，具体包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述测量水深和所述糙率得出水深糙率关系曲线，具体包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述水深糙率关系曲线或待测量水深与当前已测量的所述测量水深之间的水深波动程度确定所述待测量水深对应的所述糙率，具体包括：

7.一种基于水深糙率关系曲线的断面流量测量系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结
本发明公开一种基于水深糙率关系曲线的断面流量测量方法及系统，涉及断面量水领域，包括：获取量测水断面上布设的水位传感器测量水深；利用传统的流速仪测流法确定测量水深对应的测量流量；根据测量流量确定糙率；根据测量水深和所述糙率得出水深糙率关系曲线；根据待测量水深和水深糙率关系曲线确定待测量水深对应的糙率；根据待测量水深对应的糙率计算量测水断面的过水流量。本发明，在不需要确定水位流量关系曲线的情况下实现标准断面流量的准确测量，保证了测量准确性的同时，还实现了测量效率的提升和测量成本的降低。

技术研发人员：高建新,许真真,吴亮,吴旭春,徐林鹏,周勇,李春华,邓洋洋,田乐乐,张建强,温江东,李停停,孟海燕,刘哮虎,文涛,刘洪滨
受保护的技术使用者：新疆云智润科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15