[发明专利]一种河流压力式水位计实测水位订正方法

权利要求书

1.一种河流压力式水位计实测水位订正方法，其特征在于：包括压力式水位计安装方法、含沙量估算方法、压力传感器表面流速估算方法以及压力式水位计实测水位订正方法；

所述压力式水位计安装方法：压力式水位计的压力传感器应安装牢固且平行于水流流线，并尽可能贴合河床底部；对于测流断面，压力传感器处宜布置测速垂线；

所述含沙量估算方法：针对实时自动监测仪器，采用实时自动监测仪器测量的含沙量作为压力式水位计测量时断面含沙量；针对非实时自动监测仪器，通过建立临近期水位或流量与含沙量的关系，采用水位或流量推求压力式水位计测量时断面含沙量；

所述压力传感器表面流速估算方法：针对位于测速垂线的压力传感器，采用平均或最近的实测垂线流速分布，由计算的垂线平均流速推求压力传感器表面流速；针对非测速垂线或非测流断面的传感器，在安装投产前施测一次或多次平均垂线流速分布，由计算的垂线平均流速推求压力传感器表面流速，垂线平均流速由压力传感器所在断面的水位流量关系、断面流量与压力传感器所在垂线流速关系推求；

所述压力式水位计实测水位订正方法：根据推求的含沙量、压力传感器表面流速，利用公式计算因压力传感器表面流速导致的动静水水头差再由公式计算压力传感器实测订正水深，最后经公式Z＝Z₀+H推求真实水位，式中：ΔH为因压力传感器表面流速导致的动静水水头差；V为压力传感器表面流速；H为压力传感器订正水深；H_P为压力传感器实测水深；ρ_w为水的密度；ρ_s为含有泥沙的水的密度；Z为压力传感器订正后水位；Z₀为压力传感器安装高程；g为重力加速度，实时含沙量或压力传感器表面流速资料难以获取时，采用水位比测资料直接建立实测水位和压力式水位计的观测差与断面平均流速或流量关系，由实测断面平均流速或流量推算水位和压力式水位计的观测差，加上压力式水位计实测的水位得真实水位。

2.根据权利要求1所述的一种河流压力式水位计实测水位订正方法，其特征在于：所述河流包括天然河流、渠道、湖泊、水库各类水体。

3.根据权利要求1所述的一种河流压力式水位计实测水位订正方法，其特征在于：在压力式水位计安装方法，所述平行于水流流线指压力式水位计压力传感器与水流方向平行，并尽可能减少对水流的扰动。

4.根据权利要求1所述的一种河流压力式水位计实测水位订正方法，其特征在于：在压力式水位计安装方法，所述测速垂线指为推求河流流量而在河道断面布置的用于流速测量的垂直测线。

5.根据权利要求1所述的一种河流压力式水位计实测水位订正方法，其特征在于：在含沙量估算方法，所述临近期水位或流量与含沙量的关系指重点照顾距水位观测较近时段的含沙量资料，并与水位或流量建立相关关系，用于水位观测时间的含沙量估算。

6.根据权利要求1所述的一种河流压力式水位计实测水位订正方法，其特征在于：在压力传感器表面流速估算方法，所述垂线流速分布指在测速垂线上各点流速与垂线平均流速的比值，垂线流速分布采用实测垂线流速分布的平均或典型垂线流速分布。

7.根据权利要求1所述的一种河流压力式水位计实测水位订正方法，其特征在于：在压力传感器表面流速估算方法，所述压力传感器所在断面的水位流量关系、断面流量与压力传感器所在垂线流速关系指某一水位所对应的流量，以及该流量所对应的压力传感器所在垂线的平均流速，压力传感器所在断面的水位流量关系、断面流量与压力传感器所在垂线流速关系采用实测的水位、垂线流速、流量数据确定。

8.根据权利要求1所述的一种河流压力式水位计实测水位订正方法，其特征在于：所述因压力传感器表面流速导致的动静水水头差压力传感器实测订正水深系根据流体力学的伯努利方程推求。