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儀表網(wǎng) 儀表標(biāo)準(zhǔn)】根據(jù)《嘉興市標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》,由嘉興市標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng), 浙江河海中控信息科技有限公司等單位參與起草的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《平原河流固定式聲學(xué)多普勒低流速測(cè)驗(yàn)規(guī)范》已完成征求意見(jiàn)稿,現(xiàn)公開(kāi)征求意見(jiàn)。
我國(guó)生態(tài)流量涉及河流的氣候地形地貌條件、區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展階段和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、河湖管理、水庫(kù)水電站建設(shè)運(yùn)行、社會(huì)管理執(zhí)行力、基礎(chǔ)理論和計(jì)算方法研究等方面,是一個(gè)十 分復(fù)雜的問(wèn)題,需要系統(tǒng)研究、出臺(tái)政策措施、強(qiáng)化生態(tài)調(diào)度、加強(qiáng)監(jiān)督管理。其中政府對(duì)于城市河道、自然河道的監(jiān)測(cè)越來(lái)越重視。
流量是反映水資源和河道、湖泊、水庫(kù)等水量變化的基本資料,也是河流最重要的水文要素之一。對(duì)于流量的測(cè)量,監(jiān)控是水資源管理和調(diào)度的必要環(huán)節(jié),間接對(duì)人們的日常生活和功能 生產(chǎn)具有重要影響。傳統(tǒng)的測(cè)量方法如流速面積法雖具有較高的精度,但是自動(dòng)化程度太低, 需要大量的人工操作,且無(wú)法做到對(duì)于水流流量情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開(kāi)展,各種聲學(xué)儀器和電子儀器的不斷出現(xiàn)可以說(shuō)使得河道流量測(cè)驗(yàn)出現(xiàn)了革命性的變革,也進(jìn)一步推動(dòng)了水利事業(yè)的跨越性開(kāi)展。和傳統(tǒng)的
流速儀法、浮標(biāo)法、超聲波法相比,現(xiàn)代的河道流量測(cè)驗(yàn)技術(shù)速度更快、自動(dòng)化程度較高、更精準(zhǔn)。
本標(biāo)準(zhǔn)作為河道流量測(cè)量實(shí)踐的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn),是為了保證杭嘉湖平原河道測(cè)量成果質(zhì)量、規(guī)范杭嘉湖平原河道流量測(cè)量作業(yè)方法、杜絕測(cè)量中的違規(guī)操作,以確保為相關(guān)部門提供可靠準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)及資料。
本文件按照 GB/T 1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第 1 部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。參考GB 50179《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》;SL/T 247《水文資料整編規(guī)范》;LS 337《聲學(xué)多普勒流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》等技術(shù)規(guī)范的部分內(nèi)容。
本文件規(guī)定了平原河流固定式聲學(xué)多普勒低流速測(cè)驗(yàn)的總則、儀器設(shè)備要求/安裝、流速比測(cè)率定、 相關(guān)定線的要求。本文件適用于平原河流流速≦±0.10m/s的流速測(cè)驗(yàn)。
儀器設(shè)備要求:
1.應(yīng)配備固定式聲學(xué)多普勒測(cè)流設(shè)備、水位監(jiān)測(cè)設(shè)備、遙測(cè)傳輸設(shè)備,以及滿足測(cè)驗(yàn)環(huán)境、設(shè)備 安全的配套設(shè)施。
2.固定式聲學(xué)多普勒測(cè)流設(shè)備,測(cè)量指標(biāo)應(yīng)滿足監(jiān)測(cè)河流斷面寬要求;參數(shù)設(shè)置,應(yīng)符合監(jiān)測(cè)斷 面特性,最大測(cè)速距離應(yīng)≥河流主河道處。
3.比測(cè)率定的流量監(jiān)測(cè)設(shè)備,宜使用流速儀設(shè)備。如使用其他測(cè)驗(yàn)儀器設(shè)備,使用前應(yīng)與流速儀 進(jìn)行比測(cè),并進(jìn)行比測(cè)成果分析。其精度應(yīng)符合 GB 50179 中 4.1.2 的要求。
固定式聲學(xué)多普勒測(cè)流設(shè)備安裝:
1.測(cè)流設(shè)備可安裝在河岸、橋墩或其他建筑物側(cè)壁上。為保證換能器處于垂直狀態(tài),需要有牢固 穩(wěn)定的安裝架或監(jiān)測(cè)平臺(tái)。
2.設(shè)備安裝點(diǎn)斷面應(yīng)處于水面平緩穩(wěn)定、沒(méi)有回流和漩渦、無(wú)障礙物、無(wú)水草叢生等,宜選擇水 深大、邊灘小、水上交通不影響測(cè)流的斷面。
3.湖泊出口站或堰閘站的設(shè)備安裝斷面,宜選在建筑物的下游,并避開(kāi)水流大的波動(dòng)和異常紊流 的影響。當(dāng)下游斷面安裝有困難,而建筑物上游又有較長(zhǎng)的順直河段時(shí),可將設(shè)備安裝在建筑物的上游。
4.換能器的安裝高程宜能測(cè)到全年水位、流量變化過(guò)程。
5.換能器的安裝應(yīng)使其中心軸線與測(cè)流斷面平行。
6.設(shè)備基座應(yīng)具備保證維護(hù)、檢修時(shí)的可調(diào)節(jié)裝置。
7.根據(jù)測(cè)站特性,固定式多普勒設(shè)備參數(shù)盲區(qū)設(shè)置,宜避開(kāi)不穩(wěn)定水流區(qū)域,不應(yīng)設(shè)定太小。
8.應(yīng)根據(jù)換能器頻率、最大水深或最大單元數(shù)(MN),設(shè)定單元長(zhǎng)度(MS)值。
流量測(cè)驗(yàn):
1.比測(cè)率定的流量測(cè)驗(yàn)應(yīng)符合 GB 50179 和 LS 337 的要求。
2.比測(cè)率定流量測(cè)次,要求有效測(cè)次不少于30次,且按照流速大、中、小均勻分布測(cè)次。
3.比測(cè)率定宜安排在汛期和非汛期,即汛期比測(cè)率定不少于 20 個(gè)測(cè)次,非汛期比測(cè)率定不大于10個(gè)測(cè)次。洪水峰值附近或特殊水情(如河道倒流)應(yīng)有測(cè)次,且連續(xù)不少于兩個(gè)測(cè)次。
4.受潮汐影響河段的站,須一個(gè)全潮期比測(cè)率定過(guò)程。
5.堰閘站比測(cè)率定應(yīng)根據(jù)不同的運(yùn)行工況均勻分布測(cè)次。
6.比測(cè)率定過(guò)程中,應(yīng)按“隨測(cè)、隨算、隨點(diǎn)繪、隨分析”的原則,進(jìn)行測(cè)點(diǎn)流速和設(shè)備流速點(diǎn) 繪分析。如遇異常流速出現(xiàn)應(yīng)重新進(jìn)行加測(cè)驗(yàn)證。
7.根據(jù)比測(cè)率定資料確定的相關(guān)關(guān)系或模型,次年應(yīng)進(jìn)行校測(cè)。校測(cè)的樣本數(shù)應(yīng)不少于10次。當(dāng) 校測(cè)點(diǎn)明顯偏離原率定相關(guān)線時(shí),應(yīng)及時(shí)加密校測(cè)測(cè)次,以滿足重新率定相關(guān)線的測(cè)次要求。
8.實(shí)測(cè)流量成果表格式應(yīng)附錄B的規(guī)定,比測(cè)率定流速相關(guān)表格式應(yīng)附錄C的規(guī)定,比測(cè)率定分 析報(bào)告編寫要求應(yīng)符合附錄D的規(guī)定。
精度評(píng)定:
1.平原河網(wǎng)水面比降小、水流緩慢、流速較小,往往流速相關(guān)點(diǎn)子呈較好的帶狀,相關(guān)系數(shù)能 達(dá)到90%,但隨機(jī)不確定度值滿足不了 SL/T 247 中的定線精度指標(biāo)要求。原因主要是低流速部分影響 整體相關(guān)精度。因此,對(duì)平原河流固定式聲學(xué)多普勒低流速比測(cè)率定,相關(guān)精度指標(biāo)應(yīng)適當(dāng)放寬。
2.精度指標(biāo)放寬標(biāo)準(zhǔn):a) 針對(duì)實(shí)測(cè)斷面平均流速或設(shè)備流速≦±0.10m/s 時(shí)的相關(guān)點(diǎn)子;b) 隨機(jī)不確定度和系統(tǒng)誤差值放寬標(biāo)準(zhǔn),按照低流速點(diǎn)子數(shù)占總相關(guān)點(diǎn)子的百分比進(jìn)行計(jì)算,進(jìn) 行同比例放寬。但隨機(jī)不確定度最大不大于25%;c) 測(cè)點(diǎn)相對(duì)誤差不大于20%;d) 系統(tǒng)誤差不大于±2%;e) 相關(guān)系數(shù)要求不小于90%。
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