基于水位过程线分析的明渠流量估算

2021-10-22阿不都赛依迪赛麦提

水利技术监督 2021年9期

阿不都赛依迪·赛麦提

(塔里木河流域干流管理局，新疆库尔勒 841000)

传统上，天然河流中的流量是通过测量局部水流速度，然后经过空间集成得到，速度是通过机械或电磁探头获得，探头要与测量点的水流完全接触[1]。最近，从仪器传感器开始，沿着给定半径的剖面，所有速度都可以通过声学多普勒电流剖面仪获得[2]。这些完全淹没在水流中的仪器很容易受到损坏，使它们在洪水期间变得难以使用[3]。

流量测量的主要问题还是难以测量较高水流部分的流速[4]。这意味着缺乏高水位的实验流速数据，而高水位数据在评定等级曲线中很重要[5]。这个问题已经在文献中通过分析平均速度和最大速度之间的关系来解决，最大速度通常位于上游部分，在高水流条件下也可以进行速度测量，而不影响安全要求[6]。根据Chiu建立的熵模型，最大速度和平均速度之间存在线性关系[7]。最大流速可以通过雷达或光学仪器在水面上近似测得[8]。

由于以上直接测量水流会出现一些困难的情况，自然河流和人工渠的测量部分通常配备水位传感器还有和测量水位、流量相关的等级曲线，基于水深和流量之间的一对一的关系，这个假设只在运动学下才成立[9- 10]。为了解决这些困难的一部分，本文提出了在两个不同河段使用两个水位传感器的方法，并在新疆某水利实验室水槽中进行了水工试验，以验证两种方法的适用性。