[发明专利]一种基于河流中间表面速度与河宽关系的河流流量预测方法

说明书

本发明公开了一种基于河流中间表面速度与河宽关系的河流流量预测方法，首先根据已有的水文数据（平均深度，平均速度，中间表面速度）拟合出中间表面速度跟平均速度的关系，平均速度和平均深度的关系，测量出河宽，然后采用流速面积法，即可求出流量；该发明因为只需要测量一点的速度和宽度，相对于文丘里法，该方法所需的水文参数精度低，所得的流量精度较高；相对于ADCP，该方法操作简单，节省大量人力，物力，财力，适用于一些突发情况；相对于曼宁公式测流量，该方法不需要测量粗糙率，水力坡度。

技术领域

本发明属于宽河流流量预测领域，具体涉及一种基于河流中间表面速度与河宽关系的河流流量预测方法。

背景技术

随着工农业生产和人民生活用水量的增加“水资源供需矛盾日益尖锐”计划用水和水量调配工作显得越来越重要。水资源问题的提出和重视“很多场合都希望能够迅速、准确地测得明渠流量”突出反映在灌区和引水工程的水量计算、污染物总量控制和水资源调度分配方面。我国一贯沿用的方法以流速面积法为主需要人工操作，尽管测量精度很高，但达不到自动化的要求。少量使用的水位流量关系法虽能自动测量流量，但准确度不高，不能满足水量准确计量的要求。另有极少量依靠进口仪器(如声学多普勒剖面仪等)自动测量流量的方法，由于仪器价格昂贵、维护费用高，无法满足量多面广的明渠流量自动测量的需求。

发明内容

本发明为了解决采用传统的人工方式操作流速面积法测量河流流量存在的问题，提出一种基于河流中间表面速度与河宽关系的河流流量预测方法，本发明方法很大程度上节约了时间，人力，物力。

为了解决上述问题采用技术方案如下：

一种基于河流中间表面速度与河宽关系的河流流量预测方法，所述方法如下：

S1：获知河流水文数据，水文数据包括平均深度，平均流速，中间表面速度；

S2：根据S1中水文数据拟合出中间表面速度跟平均流速的关系，平均流速和平均深度的关系；

S3：测量出河流的宽度；

S4：采用流速面积法测得流量。

优选地，中间表面速度和平均流速的关系存在函数关系，函数表达式为：

v＝f(v_中表)

式中：v是平均流速，v_中表是河流中间表面速度。

优选地，根据Matlab拟合出相关性最好函数表达式如下：

优选地，平均流速和平均深度的函数关系如下：

式中：h是平均深度，p、q是代求系数。

优选地，平均流速和平均深度的函数关系求出的参数需要划分流量等级，流量等级划分越密，精度越高。

优选地，流速面积法测得流量的函数关系是：Q＝B*v*h，式中：Q为流量，B为宽度。

有益效果：

该发明因为只需要测量一点的速度和宽度，相对于文丘里法，该方法所需的水文参数精度低，所得的流量精度较高。相对于ADCP，该方法操作简单，节省大量人力，物力，财力，适用于一些突发情况。相对于曼宁公式测流量，该方法不需要测量粗糙率，水力坡度。

本文将河流中间表面速度与河流平均流速，平均深度结合起来，提出了一种新的河流流量预测方法，使得河流流量预测方法更加的简单快捷。

附图说明

图1是方法流程示意图。

图2是数据分析对比图。