毕凤美，彭东立，许伟杰



河流截面流量与速度水位关系的拟合研究

毕凤美，彭东立，许伟杰

(中国科学院声学研究所东海研究站，上海200032)

基于声学多普勒流速剖面仪测得的不同水位河流截面的平均流速，研究了走航式宽带声学多普勒流量测量系统中，流量与速度水位关系的拟合表达式。采用窄深矩形截面和梯形截面流速分布模型，结合声学多普勒流速剖面仪求得不同水位下的平均流速值，在MATLAB平台下，对两种不同截面中流量与速度水位关系进行了拟合,并求得均方根误差检验拟合的精度。仿真结果表明：通过走航式宽带声学多普勒流量测量算法求得的河流截面流量，与由流速分布模型求得的流量真值间的误差，满足单次流量测验允许的误差要求，表明给出的流量与速度水位关系拟合公式能够较好地表现河流截面的流量变化趋势。对于天然明渠流量推算具有重要的参考价值。

流量与速度水位关系；声学多普勒流速剖面仪；拟合公式；均方根误差

0 引言

在水文测验中，流量与速度水位关系的确定能为流量预报、灌溉区以及水库水量调度提供重要的依据。应用幂指数描述水位流量关系的传统方法,因其求解过程的缺陷性,使得利用最小二乘法确定的参数只能使变换后方程的残差平方和最小,而不能保证原始方程的残差平方和最小[1]。故不能保证所拟合的水位流量关系曲线为最优拟合曲线。同时，该方法没有对拟合精度进行检测，研究成果的可靠性难以得到保证。……