[实用新型]一种不规则河道断面流量测量装置

说明书

一种不规则河道断面流量测量装置,包括计算机、信号接收器、左支架和右支架，左支架和右支架分别设置在河道左右两侧，左支架和右支架之间设有一根缆绳，缆绳与河水流向垂直，缆绳上固定设有用于固定安装声波测深仪的旋转连接座或者滑动设有用于固定连接声波测深仪及雷达测速仪的动滑轮组件，声波测深仪和雷达测速仪通过无线通讯的方式与信号接收器传输信号，信号接收器与计算机通讯连接。本实用新型原理科学，操作方便，采用旋转连接座配合声波测深仪，可以更好的了解河道断面小规模的凹凸情况，并随着角度和距离正确模拟出河道断面，测试数据更加精确。

技术领域

本实用新型属于水文及地质相关技术领域，具体涉及一种不规则河道断面流量测量装置。

背景技术

目前，对于北方的大洪水流量测验手段仍主要靠浮标法。由于北方河流比降大，流速高，特别是一些流域植被差的中小河流，产汇流时间短，暴雨洪水过程陡涨陡落，峰顶持续时间短，水流对铅鱼、流速仪的冲击力大，所以对一些特殊环境下的断面流量测量就显得特别重要。

流量资料具有极为重要的作用，涉及防洪安全、水文水利计算、水资源评价等各个方面，因此河流流量测量是水文工作的重要内容。每年需要耗费大量的人力物力去完成测验任务。为了减轻流量测验工作量，长期以来，水文工作者都在寻找减少流量测验次数的方法。

现有技术中已经存在部分关于过水断面流量的研究。例如申请号为201810948626.3一种非接触式雷达测流的河道断面流量计，在雷达探头测点所在的河道横断面上，按一定的距离间隔进行断面测量，基于实测断面数据，进行断面多项式曲线拟合，并根据探头位置、实测水位、表面流速及河床糙率，结合水力学曼宁公式，计算河道断面水面比降，然后，基于水力学天然河道流量计算原理，选择一定数量的垂线对河道断面进行均匀划分，依次计算各条垂线水深及对应的垂线上平均流速，再在每个垂线间隔中点处作虚垂线，数条垂虚线与断面拟合曲线以及河道水位线构成数个不规则的多边形，依次计算每个多边形的面积，最后，采用面积加权法，计算河道大断面流量。

但是，该方案存在较多的缺陷，具体包括：雷达流量计所测的为表面流速，并非真实流速，真实流速和表面流速之间存在一个水面流速系数，需要对表面流速进行流速矫正，用矫正后的流速采用流速面积法，计算河道大断面流量，可以是实验结果更加精确。

非接触式雷达测流的河道断面流量计，按一定的距离间隔进行断面测量，记录高程坐标，并绘制河流横断面实测图，对于小部分的河道断面凹凸情况无法正确模拟出来且测量次数过多。

因此，有必要设计一种具有相对简单且精确度较高的装置及方法，来实现对不规则断面流量的测量。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种原理科学、操作方便、测试结果精确度高的不规则河道断面流量测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种不规则河道断面流量测量装置, 包括计算机、信号接收器、左支架和右支架，左支架和右支架分别设置在河道左右两侧，左支架和右支架之间设有一根缆绳，缆绳与河水流向垂直，缆绳上固定设有用于固定安装声波测深仪的旋转连接座或者滑动设有用于固定连接声波测深仪及雷达测速仪的动滑轮组件，声波测深仪和雷达测速仪通过无线通讯的方式与信号接收器传输信号，信号接收器与计算机通讯连接。

旋转连接座包括固定板和活动板，固定板左侧开设有两个上下对应的左连接孔，固定板右侧开设有两个上下对应的右连接孔，两个左连接孔通过一组U型螺栓及螺母与缆绳固定连接，两个右连接孔通过另一组U型螺栓及螺母与缆绳固定连接，固定板背离缆绳的一侧面中部固定设有轴承座，轴承座内安装有轴承，轴承外圆与轴承座内圆过盈配合，轴承内圆过盈装配有转轴，转轴外端与活动板的一侧面固定连接，轴承外圈的端面上沿圆周方向设有360°的角度刻度，转轴外圆设有用于指向角度刻度的指针，活动板上开设有多个安装孔，声波测深仪通过穿过安装孔的螺丝固定连接在活动板上。

采用上述技术方案，本实用新型的测量方法，包括以下步骤：