智必得(杭州)信息技術有限公司是一家集產品研發、銷售、系統集成、技術服務為一體的高新技術企業,專注于ADCP流速儀及配套產品。該公司通過不同的天然河道斷面應用,尋索出適用于不同河道的流速儀不同的安裝方式,采用“一點一案”的模式,建立了以流速 - 流量計算模型為中心的流量測量方案,為構建水資源、水環境、水生態提供基礎數據,也為“美麗河湖”統籌規劃指標體系提供必要的保障。其核心價值在于創新、開放、共贏,致力于通過科技創新實現產品多維度發展,保持行業領先。
流速儀測量河渠流量采用的是面積流速法。從水力學的紊流理論和流速分布理論可知,每條垂線上不同位置的流速大小不一,而且同一個點的流速具有脈動現象。所以用流速儀測量流速,一般要測算出點流速的時間平均值和流速斷面的空間平均值,即通常說的測點時均流速、垂線平均流速和部分平均流速。具體而言,是用流速儀分別測出若干部分面積的垂直于過水斷面的部分平均流速,然后乘以部分過水面積,求得部分流量,再計算其代數和得出斷面流量。
精測法是在斷面上用較多的垂線,在垂線上用較多的測點,而且測點流速要用消除脈動影響的測量方法。其主要用途是研究各級水位下測流斷面的水流規律,為精簡測流工作提供依據。這種方法精度高,但操作復雜,耗費時間和人力較多。例如,在一些對水流規律研究要求較高的科研項目中,就會采用精測法來獲取準確的數據。
常測法是在保證一定精度的前提下,在較少的垂線、測點上測速的一種方法。此法一般以精測資料為依據,經過精簡分析,精度達到要求時,即可作為經常性的測流方法。在日常的流量監測工作中,常測法既能保證一定的精度,又能提高工作效率,降低成本。
在保證一定精度的前提下,經過精簡分析,用盡可能少的垂線、測點測速的方法叫簡測法。在水流平緩,斷面穩定的渠道上可選用單線法。簡測法適用于對精度要求不是特別高,且水流情況較為簡單的場景,能夠快速獲取流量數據。
智必得的流速儀可用于水平網格布放,如SPEED - X1一體式走航式ADCP,這是一款內部集成900MHZ通訊電臺、內置GPS、內置鋰電池的多頻走航式ADCP,只需要一個開關打開工作,沒有任何連接電纜,使用起來非常便捷。這種安裝方式能夠在水平方向上對水流進行全面的監測。
垂線可以座底,也可以水面浮體安裝。座底安裝能夠更準確地測量靠近河底的水流速度,而水面浮體安裝則便于對水面附近的水流進行監測。垂線與水平網格式組合布放可以綜合兩種布放方式的優勢,更全面地獲取水流信息。
水平底坐式和浮船式H(V) - ADCP也是智必得流速儀的安裝方式。水平底坐式安裝穩定,能夠長時間固定在一個位置進行監測;浮船式則具有靈活性,可以根據需要移動到不同的位置進行測量。
通過不同安裝方式的流速儀,采集各個測點的流速數據。同時,還需要測量過水斷面的相關參數,如斷面面積、水深等。這些數據是建立流速 - 流量計算模型的基礎。例如,在圓形管道中進行測量時,需要確定管道的管徑、中心流速等參數。
根據采集到的數據,結合水力學原理和數學方法,構建流速 - 流量計算模型。對于不同的河道斷面和水流情況,可能需要采用不同的模型。在圓形管道單測點測量流量時,流量計算公式為Q = kvcA,其中Q為流量,k為流速系數,vc為管道中心流速,A為測流斷面面積。當測流斷面上游具有長度大于15倍管徑的直管段時,宜取k = 0.88。而在圓形管道多測點測量時,宜采用圓環等面積法、圓環等流量法、對數 - 線性法或對數 - 車比雪夫法布置測點并計算流量。
建立好模型后,需要通過實際測量數據對模型進行驗證。如果模型計算結果與實際測量結果存在較大偏差,則需要對模型進行優化。可以通過調整模型參數、增加數據采集點等方式來提高模型的準確性。
智必得的流速儀流量測量方案具有“一點一案”的特點,能夠根據不同的河道情況制定個性化的測量方案,提高測量的準確性和可靠性。公司擁有專業的聲學研究團隊和技術服務隊伍,主要成員來自國內各所高校的水利水文專業院校,并擁有行業內解決問題的頂級專家,能夠為客戶提供優質的技術支持和售后服務。其產品如SPEED - X1一體式走航式ADCP等具有集成度高、使用便捷等優點。
該方案在水資源管理、水環境監測、水生態保護等領域具有廣闊的應用前景。在水資源管理方面,可以為水資源的合理調配提供準確的流量數據;在水環境監測中,能夠及時掌握水流變化情況,為水質監測和污染防治提供依據;在水生態保護方面,有助于了解水生態系統的動態變化,為生態修復和保護提供支持。隨著社會對水資源和水環境的關注度不斷提高,智必得流速儀流量測量方案將發揮越來越重要的作用。
總之,智必得的流速儀流量測量方案通過科學的方法、先進的技術和個性化的服務,為解決不同河道的流量測量問題提供了有效的解決方案,具有較高的應用價值和發展潛力。