流量测验

来源:网信中心 时间:2019-03-05 作者:张驰 责任编辑:中游局管理员

一、一般规定

(一)流速仪适用条件

1.断面内大多数测点的流速不超过流速仪的测速范围,在特殊情况下超出了适用范围时,应在资料中说明; 当实测流速超出流速仪使用范围时,若高速超限,此仪器应封存并立即送检。若低速超限,应附流速查算图表。

2.垂线水深不应小于流速仪用一点法测速的必要水深。

3.在一次测流的起讫时间内,水位涨落差不大于平均水深的10%;水深较小而涨落急剧的河流不大于平均水深的20%。

4.流经测流断面的漂浮物不致频繁影响流速仪正常运转。

(二)流速测点分布规定

1.一条垂线上相邻两测点的最小间距不宜小于流速仪旋桨或旋杯的直径。

2.施测水面流速时,流速仪转子旋转部分不得露出水面。

3.施测河底流速时,流速仪必须置于0.9水深以下,但仪器旋转部分的边缘应离开河底2~5cm。

(三)ADCP测验有关要求

1.外接设备的刷新频率或采样频率宜大于ADCP的采样频率,外接设备应按各自产品标准中规定的率定周期进行率定。

2.GPS应能提供定位精度在亚米级以上的实测数据。

3.外部罗经的测角分辨率应大于1.5°。

4.测深仪的工作频率不至对ADCP形成同频干扰。

二、测次布置

(一)测次布置原则

根据水位与流量的变化情况布置测次,以能满足水位~流量关系整编定线、准确推算逐日流量和各种径流特征值为原则。

(二)单值化站测次布置

1.单值化布点水位级差不得超过当年水位变幅的15%,涨落水面布点大致均匀。

2.当水流情况发生明显变化,改变了水位流量关系时,按连时序法布置测次,并应处理好单值化定线与连时序法定线相互过渡的衔接;在连时序和单值化两种方法转换接头处,应适当加密测次,以满足整编定线要求为原则。

3.当出现分洪、溃口、漫溢及顺逆流向转变等现象时应随时增加测次,控制流量变化的过程。

(三)绳套站测次布置

1.按连时序法布置测次。

2.当水流情况发生明显变化,改变了水位流量关系时,应根据实际情况适时增加测次。

3.当出现分洪、溃口、漫溢及顺逆流向转变等现象时应随时增加测次,控制流量变化的过程。

三、 测前准备

(一)流量测验前应检查仪器设备是否在检测有效期内,相关鉴定资料及配件是否齐全。

(二)做好安全准备工作,备好救生衣、救生圈等。

(三)在“水文监测”APP上布置测站流量测验任务。

(四)流速仪法流量测验,测验人员应检查流速仪外观,注意仪器各部件有无污损、仪器转动是否灵活、信号输出是否正常等。

(五)ADCP法流量测验,测验人员应检查仪器设备有无污损变形、仪器探头表面有无划痕、附着物等。

四、测验流程

(一) 测船流速仪流量测验

1.基本规程

(1)安装流速仪,连接水下电池,打开测船微机测流电力系统。

(2)打开电脑程序,连接微机测流系统,设置当次测流参数后开始现场测验。

(3)到达测验垂线后运行测流系统,观测测前水位后测量垂线水深,测量悬索偏角,将流速仪移至相对水深位置开始测速,垂线上测点流速分布应合理。

(4)当一条垂线水深、流速测验完成后,通过现场分析图对断面河底高程和垂线流速分布进行合理性检查。当发现垂线水深或测点流速不合理时,应立即复测。

(5)测验完成后观测水位,对当次流量测验成果进行整理计算并校核,确认测验成果无误后报送至水情分中心。当次流量成果点绘至水位流量关系图上有明显偏离时,应分析原因,必要时及时复测。

(6)将测验成果上传至“水文监测”APP,完成资料校审流程。

(7)测流结束后关闭微机测流系统,拆卸流速仪并清洗,所有仪器清点入库。

(8)测验人员必须穿着救生衣,确保自身安全。测验人员在作业时注意观察仪器运行状况、水流变化和水面漂浮物等情况。

2.工作流程

(1)按技术要求观测施测,现场观测、测量、记录、计算;

(2)加强测验现场分析,坚持“四随”原则,发现问题及时处理或复测;

(3)对测验成果校核、分析,确认无误后将测验成果上传至“水文监测”APP;

(4)相关校核人员在“水文监测”APP完成一校、二校、审核等工序;

(5)实测流量报汛的测站,及时完成资料一校,在测验结束时间后20分钟内报送测验成果至水情分中心;

(6)校核通过后,整理仪器设备,离开测验现场。

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图1  测船流速仪流量测验流程图

(二)缆道流速仪流量测验

1.基本规程

(1)缆道微机测流电力系统通电并检查有无异常,通电顺序电源总闸、变频开关、系统电源、主控接口、计数接口。

(2)正确安装信号源筒和流速仪,安装后检查信号源电压及各信号是否正常。

(3)水文缆道测流程序和数据接口相连,正确录入当次测流参数,选择控制方式。

(4)进入测验界面,操控缆车起点距对零后开始测验。选择测验垂线,缓慢调节调速旋钮使铅鱼前进,在即将到达所选测验垂线时调低运行速度,铅鱼自动停止。观测水位,缓慢调节调速旋钮,使铅鱼下降,入水时保持铅鱼缓慢匀速运行,第一个信号是水面信号导通,此时注意观察数据接口水深是否清零,当铅鱼到达水底时河底信号导通,铅鱼自动停止,测深完成后自动上升到达该垂线的相对水深位置,自动测量该点流速。测点流速测完,点击确认后,程序会控制铅鱼自动进入下一个测点,直至该垂线测验完成,重复上述步骤直至全断面流速测验完成,缆车返回后应进行起点距归零检查。

(5)当一条垂线水深、流速测验完成后,通过现场分析图对断面河底高程和垂线流速分布进行合理性检查。当发现垂线水深或测点流速不合理时,应立即复测。

(6)测验完成后观测水位,对当次流量测验成果进行整理计算并校核,确认测验成果无误后报送至水情分中心。当次流量成果点绘至水位流量关系图上有明显偏离时,应分析原因,必要时及时复测。

(7)将测验成果上传至“水文监测”APP,完成资料校审流程。

(8)测流结束后关闭微机测流系统,关闭电源,拆卸流速仪并清洗,所有仪器清点入库。

(9)测验人员必须加强瞭望,注意来往船只和水面漂浮物,确保缆道运行安全;操控人员注意铅鱼运行速度,要缓慢加减速,速度不宜过快,入水时铅鱼速度适当;测验时注意控制水平定位误差,观察水深是否清零,河底信号导通时水深是否合理,流速信号是否正常等情况。

2.工作流程

(1)按技术要求观测施测,现场观测、测量、记录、计算;

(2)加强测验现场分析,坚持“四随”原则,发现问题及时处理或复测;

(3)对测验成果校核、分析,确认无误后将测验成果上传至“水文监测”APP;

(4)相关校核人员在“水文监测”APP完成一校、二校、审核等工序。

(5)实测流量报汛的测站,及时完成资料一校,在测验结束时间后20分钟内报送测验成果至水情分中心。

(6)校核通过后,整理仪器设备,离开测验现场。

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图2 缆道流速仪流量测验流程图

(三)ADCP走航式流量测验

1.基本规程

(1)正确牢固安装ADCP换能器、星站GPS、GPS罗经,测量电瓶(电池)电压并连接,检查各连接线情况。

(2)打开ADCP测流软件,根据现场配置要求录入有关测验参数信息,检查仪器时钟并与电脑同步,查看ADCP名称及序列号是否正确。

(3)进行仪器自检,完成后退出,然后对仪器进行罗经校正。观测测前水位,开始测量并记录。选择岸别,输入离岸距离,等待采集5~10个有效数据后开始走航。控制船速小于等于流速,测船临近岸边时,测船停止后采集5~10个有效数据,结束记录后输入离岸距离,完成上半测回。重复一次,完成下半个测回测流。

(4)流量测验宜施测二个测回,任一半测回底跟踪(BTM)和GGA模式下测量值与平均值的相对误差不应大于5%,否则补测同向的一个半测回流量。当第一测回任一次底跟踪(BTM)和GGA模式下测量值与平均值的相对误差小于2%时,可不施测第二测回,流量取施测第一测回的平均值。

(5)测验完成后观测水位,使用测流软件回放功能依次回放测量数据,保证数据的完整性、正确性以及参数设置的合理性。对当次流量测验成果进行整理计算并校核,确认测验成果无误后报送至水情分中心。当次流量成果点绘至水位流量关系图上有明显偏离时,应分析原因,必要时及时复测。

(6)将测验成果上传至“水文监测”APP,完成资料校审流程。

(7)测验完成后进行现场清理,断开电源,拆卸仪器设备和连线,及时清洗换能器,对设备和工具整理装箱,对电瓶进行充电保养。

(8)测验人员必须穿着救生衣,确保自身安全。测验人员在作业中注意观察来往船只、水面漂浮物等情况,确保测验安全。

2.工作流程

(1)按技术要求检校仪器、观测水位及附属项目、现场测验;

(2)加强测验现场分析,坚持“四随”原则,发现问题及时处理或复测;

(3)对测验成果校核、分析,确认无误后将测验成果上传至“水文监测”APP;

(4)相关校核人员在“水文监测”APP完成一校、二校、审核等工序。

(5)实测流量报汛的测站,及时完成资料一校,在测验结束时间后20分钟内报送测验成果至水情分中心。

(6)校核通过后,整理仪器设备,离开测验现场。

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 图3 ADCP走航式流量测验流程图

五、反常点分析

在流量测验结束后,应现场点绘水位~流量关系曲线,检查分析线型是否合理。当遇到反常的测点时,应进一步检查分析,具体步骤如下:

(一)再次检查是否存在测验或计算方面的错误,如属此类错误,应进行复测或予以改正。

(二)点绘水位~流量、水位~面积、水位~流速关系曲线图,检查分析其变化趋势和3个关系曲线相应关系的合理性。

(三)采用连时序法整编推流的测站,应点绘本站与落差站的水位落差图,检查定线趋势与落差图趋势是否一致。

(四)采用落差指数法整编推流的测站,应检查落差站水位是否正确,校正流量计算是否无误。

经过认真检查分析,如系水力因素变化所致,应作可靠资料使用。