[发明专利]一种分解断面流速法

权利要求书

1.一种分解断面流速法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1:利用转子式流速仪和定点式声学多普勒流速仪同步对断面测流，得到测流数据；

步骤S2:利用所述测流数据，根据测流断面、定点式声学多普勒流速仪测流特性和水流流态分布情况，在测流断面上设置多条断面分解线，以将测流断面划分为多个分解断面，所述多个分解断面的面积之和等于全断面面积；

所述断面分解线为测速垂线，通过将定点式声学多普勒流速仪横向测速垂线与转子式流速仪测速垂线叠加；

在进行断面划分时，以定点式声学多普勒流速仪横向测流方式为主进行断面分解，结合转子式流速仪测速垂线进行断面分解；

具体的，将定点式声学多普勒流速仪测验范围内流态稳定、测速精度高、过水面积接近或大于二分之一测流断面面积的区域单独划分为1个分解断面；将水流不稳定的岸边部分区域，单独划分分解断面；将定点式声学多普勒流速仪不能全部正确测验流速、水流不稳定的区域，单独划分分解断面；

步骤S3:根据所述测流数据，计算出各分解断面面积和全断面面积，并得到各分解断面的面积权重系数；

步骤S4:根据所述测流数据和断面数据，确定各分解断面流速；

步骤S5:根据各分解断面流速，确定每一分解断面流速与各分解断面流速的相关系数；

步骤S6:根据各分解断面的面积权重系数和每一分解断面流速与各分解断面流速的相关系数，确定每一分解断面流速与断面平均流速的相关系数；

步骤S7:调整断面分解线的位置，重复执行步骤S3-步骤S6多次，得到多次划分中的各分解断面的面积权重系数和每一分解断面流速与断面平均流速的相关系数；

步骤S8:从多次划分的多个分解断面中选取分解断面流速与断面平均流速相关系数最接近于1.0，并且面积权重系数在0.4-0.6之间的分解断面作为代表分解断面，对所述代表分解断面测流，得到代表分解断面平均流速和全断面流量。

2.如权利要求1所述的分解断面流速法，其特征在于，所述分解断面的个数为2-3个。

3.如权利要求1所述的分解断面流速法，其特征在于，步骤S3具体包括如下步骤：

根据各分解断面内各测流垂线之间的间距和各测流垂线间的平均水深，得到垂线间面积；

根据各分解断面内各垂线间面积，得到各分解断面面积；

根据各分解断面面积和全断面面积，确定各分解断面的面积权重系数。

4.如权利要求3所述的分解断面流速法，其特征在于，步骤S4具体包括如下步骤：

根据相邻两测流垂线的平均流速，得到垂线间平均流速；

根据垂线间面积和垂线间平均流速，得到垂线间部分流量，累计分解断面内的垂线间部分流量，得到分解断面流量；

根据分解断面流量和对应的分解断面面积，得到分解断面流速。

5.如权利要求1所述的分解断面流速法，其特征在于，分解断面流速与断面平均流速的相关系数的计算公式为：

其中，Sj为分解断面面积权重系数，Kj为分解断面之间的流速相关系数，n0为分解断面个数，K0为分解断面流速与断面平均流速的相关系数。