一、项目背景
东风渠是汉江中游丹江水系老灌河在淅川水文站上游1.5km处黄土垭电站(已停止发电)坝头左岸分流出的明渠,东风渠流经淅川县城区后汇入老灌河后流入丹江口水库。作为南水北调中线工程核心水源地丹江口水库的关键入库监测站点,淅川(渠)站承担着精准计量东风渠入库流量的重任。该站于2022年12月安装新普京澳门娱乐场app网站超声波时差法流量计,2023年开展比测试验,旨在验证设备在复杂水流条件下的稳定性与精度,推动水文监测现代化进程,保障国家战略调水工程科学调度。
二、测站情况
淅川(渠)水文站设立于2013年,位于河南省南阳市淅川县东风渠上。渠道为混凝土矩形断面,水流受上游闸门启闭及下游多级分水闸调控影响,水位陡涨陡落,流量关系异常紊乱。历史最大水深2.2m,常年水深1.6m,传统测验方式难以满足精准计量需求。
三、方案设计
本项目依托超声波时差法测流原理及新普京澳门娱乐场app网站波形识别技术,建设四声道全断面的流量在线测验系统,形成“全断面分层积分+高频实时监测”的自动化流量测验体系。
新普京澳门娱乐场app网站技术人员根据现场工况分析设计,合理部署四声道波形识别-超声流量计换能器实现全断面监测,结合梯形断面分层积分模型,系统每5分钟输出断面瞬时流量、断面平均流速、水深、水温及四层流速数据,支撑全量程、全天候在线监测。
四、方案优势
1.声波高速度传播特性能够实现高效率的实时在线测验;
2.保护流态完整性,45°安装最大限度规避信号干扰;
3.高精度波形识别技术可捕捉0.01m/s低速水流,攻克水位骤变导致的流量紊乱难题;
4.系统自动整合分层流速与断面数据,输出修正后瞬时流量。
五、比测分析结果
采用走航式ADCP实测资料的时间范围为2023年06月07日~2024 年 11 月 01 日 。 有 效 比 测 数 据 共 计 30 次。
设备稳定性分析
超声波时差法流量计自2023年3月18开始试运行至今,期间由于现场施工,系统断电保护设施,储存设备、传输设备更换,以及渠道通水情况,从2023年6月30日正式开始比测。比测期间设备运行良好,数据连续。
成果精度分析
比测采用时差法计算流量与走航式ADCP实测断面流量建立关系模型。点绘时差流推算流量与实测流量相关关系图,如下图,
通过模型精度分析检验结果表明,相关关系点距的随机不确定度为6.72%,系统误差为-0.51% ,符号检验、适线检验、偏离数值检验均通过,满足《河流流量测验规范》(GB50179-2015)规定的要求。
新普京澳门娱乐场app网站波形识别技术成功破解闸控渠道流量监测难题,为南水北调工程提供高精度水文数据支撑。下一步将深化设备智能运维与超限水情动态比测机制,推动声学测流技术在水资源管理、水旱灾害防御领域的全域应用,筑牢国家水安全技术防线!