浮标测流系数的确定方法

1、I 一论文发表专家一）中国学木期刊网wwwrqikanwang,net浅谈浮标测流系数的确定方法摘要：我国是一个自然灾害多发的国家，每年都会因洪水灾害造 成经济与人民生命财产的巨大损失。因此，测量及获取水文相关数 据资料能为防汛决策提供有效的理论依据，而浮标测流法是对水文 数据资料测量的有效方法之一，确定浮标测流系数也就成了其中关 键的因素之一。文章通过对浮标测流法的实际应用为例，对浮标测 流的确定方法进行简单阐述。关键词：浮标测流系数；确定方法在浮标测流工作时，关键是对于浮标系数的使用，它直接决定了 其计算结果的精度。结合河东水文站实例，对浮标测流的系数确定 作探讨。河东水文站处在图们江流域

2、，属图们江水系，其控制河长为373.8 公里，流域面积为25970平方公里，测量河段的坡度1.1%，砂卵石 组成河床。图们江下游的控制站位于东经130度13分北纬42度58 分，属国家一类重点控制站。测验的河段直长 400米左右，左岸缓 坡，右岸靠山，枯水的主流偏向右，高水的主流偏左，在4.7米时的水位开始漫滩，河宽大约170米。高低水的控制良好，左岸砂卵 石。基本水尺的断面上游400左右有弯道。基本水尺的断面下游约 280米位置存在下比断面，基下175米处有测流断面，测流断面的 上、下约100处是上、下浮标的断面。1浮标测流实验I 一论文发表专家一）中国学木期刊网wwwrqikanwang,

3、net1.1实验准备（1）把浮标缆道放到水边，基本水尺断面由技术人员对初始水 尺读数进行测量，上下比降水尺的读数与计算水位水宽同时确定浮 标的个数。（2）技术人员安排控制缆道、浮标上断面、浮标下断面、基本水尺断面、仪器各一人。1.2实验步骤（1）利用图钉对原点进行确定，基线长度作为纵坐标，起点距为横坐标，由于该水文站的基线桩前移 10米，因而起点距相应每 次加10米，并将每次记录的起始结束时间及天气情况。（2）仪器技术人员负责在浮标到达测流的断面时，准确测量浮 标位置、浮标的序号与测量角度，同时对相应起点距进行计算，并 在每一次测流最后一个浮标之后，把仪器对准后视点进行校核，确 定仪器位置未产

4、生变化。（3）开始测量时，由仪器技术人员发出信号，通知缆道处人员开始计算圈数后，并使缆道线索的浮标落水的同时浮标上断面的人 员发信号给浮标下断面负责人员开始计时，在浮标到达基本水尺断 面时，通知仪器负责人员把相应的起点距计算出，在浮标到达下断 面时，下断面负责人员立即结束计时并准确读取浮标的运行时间， 并在全断面重复、均匀地进行浮标投放。要求计时的精度范围在100 秒时至1秒内。结束后观测终基本的水尺读数。一论文发表专家一 中国学木期刊网 (4) 将断面位置、起止的时间、浮标的类型、上下比降的间距、基线的长度、天气水面的情况进行完整记录，另外还有浮标入水的 深度，上下浮标的断面间距、有效的浮标

5、数量、浮标的直径等。1.3实验结果自2002年开始，在汛前均使用浮标法进行测流工作，实验结果 如下:表1年份2002200320042005200620072008200920102011天气水情阴平阴平阴平阴平晴平晴平阴风阴平晴风阴平水位2.863.82.982.852.782.924.01线流量64.924821920322310966.558.3101327虚流量76.429325223925912776.467.8116384kf 0.850.850.870.850.860.860.870.860.870.851.4成果分析1.4.1分析方法(1)使用浮标测速记录表

6、将浮标编号、测流起I 一论文发表专家一）中国学木期刊网wwwrqikanwang,net点距、测流历时、浮标流速填入。（2）在方格纸上按照比例进行点 绘流速和河底的高程、起点距的关系图、浮标流速编号，并通过点 群的中心得到曲线图。（3）摘录两侧水边和等距起点距与相对应线 上的虚流速。（4）将起点距、应用的水深、相应的水位、河底的高 程、断面的面积、间距、垂线虚流速、平均水深计算出。浮标系数计算公式：ki浮标系数二qi实/qi虚，式中qi实从每年 新建水位流量的关系线上获得；qi虚是每年利用浮标法所计算得到 的流量；ki浮标系数就是计算得出的相关系数。浮标系数的平均值 是每年浮标的系数平均得出，

7、可计算得到本站的浮标系数0.86。1.4.2误差分析3绝对二qi虚-qi实；3相对二（qi虚-qi实）/qi实*100%式中，3绝对是其绝对误差，3相对是其相对误差。经误差分析 结果计算可知其误差小于20%。1.4.3浮标系数应用 从以上的成果分析结果可以得知，当浮标 系数0.85时，是由于顶风因素所致，虚流量较小；浮标系数0.87时，由于顺风因素所致，虚流量较大。综合各类原因与因素可以确 定该站的浮标系数是0.86。河东水文站经10年的资料累积，以求得了相关浮标系数，经实 验结果的分析说明其浮标系数的确定是合理的。2浮标流量系数确定的几点建议首先，浮标测流要选择河段顺直的、各个断面的形状与面

8、积相差h 论文发表专家一)中国学木期刊网 wwwrqikanwang,net 比较小的河段，并最大可能将长度控制得短些。其次，浮标浮出水面的体积应该尽量减少，使风动压力对其的影 响减少，同时浮标的浸水部分不能过深，以确保其测量的结果尽可 能符合水面的流速。最后，观测时的风向应精确到10度，风速计安装在所测流河段 位置的低洼地附近，以提升其所具有的代表性。3结语每个水文站由于其河流的特性不同，而采用测流的方法也不相 同，如使用adcp测试方法、缆道测流船测方法等，无论采用的方 法类型是什么，都应在洪水灾害发生之前充分做好准备工作，对水 文资料进行长期积累，建立健全水文档案管理机制，保证各类测验 设备的齐备、完好，熟练掌握各类测验的方法，随时能够完成在各 种条件下的水文数据测验工作，真正的起到