[发明专利]集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法

权利要求书

1.集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、安装及集成压力传感器与流速仪：利用压力传感器极为小巧的特点，将所述压力传感器固定在流速仪进水口前或测点位置前，所述压力传感器和所述流速仪位于同一水平面且轴向相同；或采用以上原理制造的流速含沙量同步测量仪器，利用流速仪测量载体将集成仪器放至流量测验断面测流垂线i的测点j上，并尽可能使轴向平行于水流流线；

S2、计算测点流速观测与所述压力传感器的动静水水头差：采用集成的流速仪测量测点流速V_ij，利用测出的流速值V_ij按公式计算压力传感器表面的动静水水头差,ΔH_ij为测验断面测流垂线i测点j上的压力传感器表面流速导致的动静水水头差,g为重力加速度；

S3、同步计算测点流速含沙量：根据施测的所有测流垂线测点流速V_ij、实测水深H_ij和压力传感器同步测量的水深H_Pij，按推求的公式计算含有泥沙的水的密度计算与流速测量同步时间的测点含沙量为C_sij＝ρ_sij-ρ_w,ρ_w为水的密度；采用多点法计算测流垂线的垂线平均流速和垂线平均含沙量，再按《河流流量测验规范》和《河流悬移质泥沙测验规范》的流速面积法、部分输沙率求和法现场同步计算断面流量和输沙量。

2.根据权利要求1所述的集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法，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所述的集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法，其特征在于：所述步骤S1中，流速仪测量载体包括测杆、测绳、缆道。

4.根据权利要求1所述的集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述轴向平行于水流流线指压力传感器和流速仪轴线与水流方向平行，并尽可能减少对水流的扰动。

5.根据权利要求1所述的集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法，其特征在于：所述流速仪包括基于机械、声学、光学、同位素原理制造的接触式流速仪。

6.根据权利要求1所述的集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法，其特征在于：所述压力传感器包括基于压阻、气泡原理制造的压力传感器。

7.根据权利要求1所述的集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法，其特征在于：所述压力传感器动静水水头差，指因压力传感器表面流速导致的动静水水头差系根据流体力学的伯努利方程推求。

8.根据权利要求1所述的集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述实测水深H_ij包括采用测杆、测绳、缆道流速仪测量载体，以及测深仪器测量的水深。

9.根据权利要求1所述的集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述压力传感器同步测量的水深H_Pij，指根据压力传感器测量的压强经转换计算的水深，受流速和含沙量影响。

10.根据权利要求1所述的集成压力传感的河流流量和输沙量现场实时同步监测方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述现场计算断面流量和输沙量，指在所有测点流速和含沙量测量完成后，现场同时直接计算断面流量和输沙量，不必经过实验室烘干、称重含沙量计算或标定的过程。