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几种新型仪器在水文测验中的应用分析

时间:2022-12-05 15:45:07 来源:网友投稿

【摘要】新型仪器应用于水文测验工作中,有效提高了水文测验工作效率和工作质量。与传统测验仪器和测验技术相比,新型仪器的优势不可比拟,新形势下只有完全展现出新型仪器优势,才能实现提高水文测验工作整体水平的重要目标。本文主要从几项基础水文测验工作出发,讨论与之相应的水文测验仪器和测验技术,促使水文测验最终目标的实现。

【关键词】新型仪器;水文测验;应用

前言

水文测验工作内容主要包括流速观测、水位观测、波浪观测、含沙量分析以及级配分析等,各项分布水文测验工作质量好坏直接关系着水文测验工作整体质量的高低。在水文工作全面开展的时候,只有做好各环节的测验工作,确保各环节测验结果的准确性和可靠性,确保水文整编资料的有效性,才能保证水文测验公的质量。而水文测验各个环节都依赖相应的测验仪器和技术,只有充分展现出水文测验仪器和设备的重要性,才能为水文测验质量的提高奠定坚实的基础。尤其是随着科学技术的快速发展,使得水文测验仪器不断更新,水文测验新技术也大量涌现出来,一方面为水文测验工作注入了新的生命力,另一方面也为水文测验工作带来了问题。如何把握新技术和新型仪器的优势,提高水文测验工作质量成为当前水文部门研究的重要课题。

一、水位观测常用仪器

水位观测是水文测验工作的基本内容之一,在过去很长一段时期,水位测验工作中,水文站点均是人工观测水位,人工工作量比较大,且容易受天气条件等自然因素的影响,使得水位测验结果出现误差,对实现水文测验工作最终目标形成了极为不利的影响作用。随着科学技术的迅猛发展,使得水位观测仪器也在不断更新。目前,我国水位观测工作中普遍使用的观测仪器分别为浮子式水位计、压力水位计以及超声波水位计。其中,浮子式水位计的工作原理是利用浮子感应水位,而压力式水位计的工作原理是通过测量传感器处的静水压力,观测水位。其超声波水位计则是通过测量超声波从水面反射到返回中间的时间间隔,从而得出具体水位。

实际水位观测中,浮子式水位计在使用中存在一定的问题,主要是因为测井会因为流水中的泥沙造成水位滞后,造成水位误差。为了确保水位观测的准确性和可靠性,就需要定期清除测井中淤积的泥沙。通过对三种水位观测仪器的比较发现,浮子式水位计、压力式水位计以及超声波水位计各有其优劣势,由于超声波水位计的结构比较简单,性能也更加可靠,所以更应该广泛应用于水位观测。而在水位观测中使用超声波水位计,必须明确其工作原理,即通过测量超声波从水面反射到返回中间的时间间隔,根据声速计算距离,从而得出具体水位。总之,只有选择合适的水位观测仪才能确保水位观测结果的准确性和可靠性。

二、流速观测常用仪器

水文测验工作中,传统流速测验方法主要是通过在河道断面上布设垂线,且在不同深度施放传统的流速观测仪,从而测定出流速的分布情况。传统流速测验仪器的缺点是测点有限、数据获取复杂、工作量大。随着科学技术的发展,更多的流速观测仪被应用到流速测验工作中,取代了传统的流速测验方法,也有效提高了流速测验结果的精准度。目前,使用最为广泛的流速观测仪器为声学仪器ADCP,这种流速观测仪器在水文测验工作中的应用,很好的解决了传统流速观测存在的問题。

主要是因为声学仪器ADCP的工作原理是利用多普勒效应进行测量。利用这种流速观测仪器测流速,它的换能器发射脉冲,而脉冲遇到水体中悬浮物质后产生回波信号,由于水中悬浮物质会随着水流而移动,这就导致回波信号频率与发射频率存在误差,通过计算这个误差就可以计算出准确的流速。

与传统流速观测仪器不同,声学仪器ADCP具有明显的优势。它的测量速度更快,可以通过对河道断面的同步测量,以及时空分布频率,获取三维流速信息,消除流速测量对水体的干扰,确保流速观测结果的准确性和可靠性。但由于声学仪器ADCP也受河流含沙量、河床底部泥沙运动等因素的影响,所以为了降低这些因素对流速观测结果的影响作用,可以适当利用GPS技术予以改进,最大限度提高流速观测结果的精准度,实现流速观测的重要作用。

三、波浪测验常用仪器

波浪测验在水面交通运输、河流开发等方面发挥着极为重要的作用,目前,可以使用的波浪测验方法非常多,例如立体摄影法、雷达测波法、光学测波法、声学式测波法以及目测法等,每一种测验方法都具有各自的优劣势,只有根据具体情况采用适宜的测验方法,才能最大限度减小波浪测验的误差,提高波浪测验结果的准确性和可靠性。目测法是传统波浪测验中普遍使用的方法,主要是因为这种方法非常便利,不需要过多的设备和仪器,但采用这种方法对观测人员的专业水平要求比较高。而且这种波浪测验方法容易受到恶劣天气等自然因素的影响,当前波浪测验工作中为了确保测验结果的准确性,应该尽量避免使用这种测验方法。声学仪器是水文测验工作中极为重要的仪器和方法,一般应用于流速测验工作中,但由于声学测量方法的综合性,也可以将其应用于波浪测验工作中,在波浪测验工作中,声学测波法的工作原理是通过矢量合成的方法对波浪进行测量。但这些波浪测验方法也存在一些缺陷,在实际波浪测验工作中,就需要依据采用的波浪测验方法,尽量规避这些去缺陷的存在,确保波浪测验结果的有效性。

结束语

总之所述,新型仪器在水文测验工作中的应用,对提高水文测验结果的准确性和可靠性发挥出极为重要的作用。水文测验工作中,为了确保测验结果的有效性,就必须结合实际情况选择合适的测验方法和测验仪器。

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