[发明专利]一种智能流速测量装置及河流流量测量方法

说明书

本申请公开了一种智能流速测量装置，包括可拆卸密闭连接形成流线型的外壳体，通过水流驱动旋转的螺旋桨，驱动连接的发电机构，所述发电机构电连接有用于检测发电机构产生电压并转换为流速数据进行存储的电路板，所述电路板还连接有控制终端。本发明还提供一种河流流量测量方法，通过测量装置获得河流横断面的流速分布计算精确的流量。本发明提供的测量方法能够通过智能流速测量装置获取到不同位置的河床深度，通过多点采样方式获得整个河床的轮廓，结合对采样测量点的深度及流速信息在河道横断面的实际流速分布获得河流河道的精准流量数据，以避免因流量测量失真导致对水体利用和防护不足的问题。

技术领域

本发明涉及河流流量测量方法领域，尤其涉及河流流量的精准测量方法领域，具体涉及基于智能流速测量装置对河流流速测量建立河流流量测量的方法。

背景技术

水体流量监测对水体的合理充分利用和保护意义至关重要。现有的流量测量方法结果大多都基于估算获得，测量值与实际值之间的误差较大，尤其是对于现实的非规整河道流量的测量，现有技术中测量的方式大致可以分为三类：

第一类是通过水文站进行流量、水位等监测，以获得河流流道在不同时节的水位、水质及流量情况；但水文站一般只有大型水库、湖泊或者河流才会建设配备，根据被监测水体大小水文站可以分为一类站、二类站、三类站，但较小河流或者地势偏远地区河流水体往往并未建设水文站，对于水体实时状况并不能及时掌握，出现水情或者排污事件，一般也只有应急检测和控制。

第二类是现场测量，现场测量水体针对静水湖泊水库往往非常简单，只需要对水位、水质等基本参数进行测量即可，且相关参数容易获得。对于河流流动的流量测量往往是通过浮标法事先将河流流速测出，再反复几次，通过计算平均流速；同时测量河道2米或者更小的间距水流横断面的面积，再根据河流跨度获得平均横断面的面积，从而通过横断面面积和平均流速计算单位时间内的流量，这种方式最大的优势在于计算成本低，只需要计时表和漂浮物即可实现，但存在最大的弊端就是误差极大，由于横断面面积是根据小跨度计算推导而出，但是实际的河道河床底部形状是截然不同的，这将导致求和获得的河流横断面与实际面积相差非常大。再者，通过漂浮物测量出来的流速只是河道表面的速度，根据流体力学分析，河流表面的流速将大于靠近河床底部的流速，但是又会明显低于河道中心流速；因此，浮标法所采用的流速和横断面面积计量的方式都存在严重的误差，甚至偏差；故而，获得的流量数据并不能很好的与实际吻合，只能用于大致估算实际流量情况，对于后续水体利用和保护是不利的。

第三类是容积法，容积法是通过高精度计量容器在单位时间内收集的水量进行经验推算每天、每月的水流量。这种方法局限性在于只能适用于小流量的测量，无法对于河道流量测量，往往用于河道中安放的管道式小流量排污口的排污量进行测量。若超标排放的污染物进入河道，在不能精确获知河道流量的情况下，则无法计算被污染水体的体量，污染物浓度以及波及范围。

鉴于上述现有技术情况，需要一种更加精准和客观的流量测量方法，以更好的掌握水体在不同时期的流量及水位情况。

发明内容

为了解决现有技术在河流河道流量测量中存在的测量结果精度低的问题，本申请提供一种智能流速测量装置及河流流量测量方法，用于通过提高河流河道流速测量精度，同时针对河道不同位置，不同深度进行测量点采样，再通过积分的方式将不同流速在整个河流河道横断面上的分布进行计算，避免了现有技术中通过平均值估算导致的误差非常大，测量数据失真的问题。

本发明提供的测量方法能够通过智能流速测量装置获取到不同位置的河床深度，通过多点采样方式获得整个河床的轮廓，结合对采样测量点的深度及流速信息在河道横断面的实际流速分布获得河流河道的精准流量数据，以避免因流量测量失真导致对水体利用和防护不足的问题。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：