ADCP在水文防汛应急监测中的应用

2018年10月17日 来源:

【摘 要】近来年,洪涝灾害的发生越来越频繁,抢险中对实时流量应急监测在防洪抗旱决策中就起到关键作用。本文结合2016年洪湖抗洪工作中运用ADCP进行流量监测实践,对各种野外条件下的施测方法进行了探讨,为今后在平原水网区应急监测工作能有所借鉴。

【关键词】ADCP;洪涝灾害;应急监测

1 2016年洪湖汛情介

洪湖市地处四湖最下游,三面环水。南有长江经市境135公里奔腾而过;北有91公里汉江支流东荆河由西向东蜿蜒而去;308平方公里洪湖居市境西南腹地;128公里内荆河自西向东横贯全境。境内河、渠、港、汊众多,湖泊星罗棋布,是有名的“水袋子”。

2016年进入主汛期后,湖北全省相继出现较大汛情,而洪湖汛情尤为严重。瞿家湾站三日最大降水量为442.1mm,经频率计算为百年一遇,全市各乡镇1-7月累计平均降雨量达680mm。洪湖水位因暴雨及四湖上游来水影响持续快速上涨。

为顾全防汛大局和保卫洪湖,一方面要承受上游来水,另一方面还要保证下游群众生命财产安全。如何科学调度洪水就成了当务之急,关键时刻,水文同志立即启动应急预案,特别是在一些没有国家水文监测站的中小河流的断面上,应用ADCP因地制宜的采取不同方法,快速准确测量并上报各项水情信息,为防洪调度决策和取得抗洪最后胜利做出了突出贡献。

2 ADCP野外实际运用中遇到的几种情况及应对方法

应急断面附近有国家水文站的,可以直接借用水文操作室和水文缆道作为过河设备,这样用ADCP就能很快捷地得到诸如断面流量、平均流速、断面面积、平均水深等重要的水文参数。图1(a)、图1(b)便是在洪湖市新滩口水文站利用水文缆道牵引设备过河实测流量。

当河道附近没有国家水文站点时,且水面流速不大而附近能很方便地找到渔船等渡河设备时,可以就地借用渔船等作为过河设备,由施测人员带着ADCP并尽量垂直于断面划船过河。

应急断面附近有水工建筑物时亦可将其作为过河设施,操作人员直接用绳索牵引山体船过河进行测量。如在罗山泵站利用拦洪山桥面渡河测流。

如遇到断面不宽且不方便找到船只时,亦可在测流断面上架断面索,在河两岸一边一人对拉过河,如在张大口闸的断面施测流量。

遇下雨如果带有应急监测车时,可以把接收天线直接安置在车顶,接收电台和设备放在车内操作。随着ADCP应用的日益推广,现在有些厂家业已生产出带电机遥控驱动的山体船,那样操作起来就更加便捷了。

3 ADCP应急监测成果实例

3.1 部分监测成果

运用ADCP实测流量,可以在实测过程中监测所测流量数据的精度,还可以在事后重新回放调取分析,下面的截图就是监测站点参数回放图。(图2)

3.2 单次成果整理

应急监测最大的一个特点就是要突出准与快,所以必须在现场就要将实测数据迅速转换成可用的成果,这时可以借助软件来实现,通过程序将ADCP测得的水文数据自动读写进专用表格。

4 结语

ADCP在2016年洪湖抗洪应急监测中的成功应用,为今后的应急监测工作积累了实践经验。面对更复杂的环境和更高的要求,我们面临的应急监测任务也会越来越多,相关设备的技术以及软件也在不断地更新进步。ADCP凭着其适用范围广、操作简便快速、精度较高等特点在以后的流量应急监测和排涝抢险工作中一定会发挥更显著的作用。

【参考文献】

【1】GB 50179-2015,河流流量测验规范[S].

【2】SL 195-97,水文巡测规范 [S].

【3】朱晓原,张留柱,姚永熙.水文测验实用手册[M].北京:中国水利水电出版社,2013.

【4】齐勇,吴玉尚,张可可,等.基于逆V模型的ADCP回波信号调理[J]. 自动化技术与应用,2015(09):89.

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