论文部分内容阅读
目前,走航式ADCP数据后处理及输沙率计算等方面的研究还不够深入,方法虽然很多,但大多都不完善,且理论依据不足,影响了ADCP测量相关资料成果的准确性和科学性,给水文测验及数据后处理人员带来困扰。山溪性小河流的洪水测验通常需要在暴雨、大流速、河流漂浮物多等恶劣条件下进行,这种条件下流速仪、ADCP、电波流速仪均无法准确施测。传统的泥沙测验方法工作量大,时效性差,已经成为制约现代水文测验的瓶颈,光学法、声学法等新的泥沙测验方法虽然工作效率有了较大提高,但精度不高。针对以上问题,本人开展了相关研究,研究成果如下：(1)建立了走航式ADCP流量测验与传统流速仪法测验资料的转换模型,从理论和实践上解决了资料衔接、输沙率计算等系列问题,为进一步的走航式ADCP测验技术规范修改和完善提供了技术支持。(2)对从走航式ADCP资料中提取水深数据的方法进行了研究,提出了更加准确的水深提取方法；通过基于GPS的流向改正方法解决了罗经数据不准或缺失的情况下走航式ADCP测量误差大或无法测量的问题。(3)采用基于Google Earth的数据演示技术,将ADCP测得的水文信息与地理信息有机的结合在一起,使得在获取ADCP数据后,就能够全面掌握测验断面在全球的位置、测验河段的情况、断面形状、流速流向分布等,把过去相对单调的ADCP数据与直观的测验断面情况紧密的联系在一起。(4)建立了ADCP声学多普勒测沙的断面输沙计算模型,对已取得的实验数据资料进行了分析与计算。由于传统的单点泥沙测验数据具有较大的不确定性,ADCP测沙方案减少了含沙量的取样点数,且计算模型对单点泥沙数据的灵敏度较高,造成该方法计算误差和稳定性较差,要投入常规的生产应用,其精度尚不能满足规范要求。(5)提出了采用多元线性回归的方法进行LISST-100X现场激光测沙仪含沙量推算。本方法充分利用了LISST-100X现场激光测沙仪能够同时测量泥沙颗粒级配的优势,考虑各颗粒级配沙质对含沙量的贡献不同,物理意义更加明确。对实验资料进行了计算,含沙量推算结果良好。(6)对视频测流进行了尝试,给出了实用性较强的基于视频分析的流速测验方法与计算模型。该方法根据流速、流量测验的特点简化了视频流速测验的空间距离标定和流速分析的方法,使得空间距离标定和流速分析简单、实用、有针对性,将基于视频的流速、流量测验由在相对固定地点测验变为可巡测的实际应用阶段。