CN106436634A - 一种橡胶坝溢流量计算方法 - Google Patents

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    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use

Abstract

本发明公开了一种橡胶坝溢流量的计算方法，通过确认坝袋宽度，定时采集坝袋顶端的水位和流量信息；根据坝袋宽度和两次采集时间的水位差与流速差，计算断面面积；根据断面面积和采集间隔计算该采集时段内流量，累计所有采集间隔的流量，得到橡胶坝溢流量。本发明可以河道内流经坝袋的溢流量数据进行有效的测量，为防洪防汛，农田灌溉提供有效的依据参考。

Description

一种橡胶坝溢流量计算方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶坝溢流量计算方法。
背景技术
随着我国水利建设事业的发展，橡胶坝是随着高分子合成材料的发展而出现的一种新型水工建筑物，具有造价低、工期短、见效快、维护量小的优点。
橡胶坝主要适用于低水头、大跨度的闸坝工程，由高强度的织物合成纤维受力骨与合成橡胶构成，锚固在基础底板上，形成密封袋形，充入水或气，形成水坝。主要特点在于可以自如地进行升降。旱季时向橡胶坝内充水，这样坝体就会升高，可以拦蓄灌溉；到了汛期，可以抽空注水，使大坝平卧河底，让洪水顺利通过。
传统的流量计算通常采用超声波终端设备测量管道内部的流量数值，但针对河流湖泊等宽跨度测量的方法相对较少。从橡胶坝材质的特殊性出发，如何计算橡胶坝溢流量的数值，是一个需要解决的问题。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种橡胶坝溢流量计算方法，该方法可以实现河道内流经坝袋的溢流量数据进行有效的测量，同时为防洪防汛，农田灌溉提供有效的数据依据。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种橡胶坝溢流量采集装置，包括壳体，所述壳体侧面设置有水位探头和流速探头，水位探头和流速探头外部设置有保护罩，所述壳体放置于保护套内，所述保护套设置在坝袋顶部中心位置。
一种橡胶坝溢流量的计算方法，包括以下步骤：
(1)确认坝袋宽度，定时采集坝袋顶端的水位和流量信息；
(2)根据坝袋宽度和两次采集时间的水位差与流速差，计算断面面积；
(3)根据断面面积和采集间隔计算该采集时段内流量，累计所有采集间隔的流量，得到橡胶坝溢流量。
所述步骤(1)中，当坝袋处于灌溉泄洪状态时，坝袋将会放低使河水从其顶部流过，实时采集流过顶部当前的水位和流速信息。
所述步骤(1)中，设置多个探测点，通过加权求平均的方法计算出平均水流流速。
所述步骤(2)中，断面面积为水位差和流速差之和与坝袋宽度乘积的一半。
所述步骤(3)中，以起始时间为参数，计算指定时间的内溢流量的数据。
所述步骤(3)中，利用动画效果展示实时水位及流速数据，模拟真实的水流效果。
本发明的有益效果为：
(1)通过本方法可以河道内流经坝袋的溢流量数据进行有效的测量；
(2)通过本方法为防洪防汛，农田灌溉提供有效的依据参考；
(3)通过本方法的实施，可以实现动画效果展示实时水位及流速数据，给人直观的可视结果。
附图说明
图1是本发明流程图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
一种数据采集装置，主要由橡胶套、金属外壳、水位探头、探头保护罩、流速探头、监控模块组成。
所述监控模块放置于金属外壳内部；
所述水位探头和流速探头安装于金属外壳侧面，探头顶部置于保护罩内，防止流水及污物对探测数据的影响，
所述金属外壳的内部采用胶体浇筑，防止水流入侵。
所述金属外壳放置于橡胶套内部，橡胶套采用胶体粘贴在坝袋顶部中心位置。
一种橡胶坝溢流量的计算方法，包括以下步骤：
步骤1：安装数据采集装置；
步骤2：实时采集水位和流速信息；
步骤3：分析统计溢流量；
步骤4：溢流量数据展示。
所述步骤1，将数据采集装置通过胶体，张贴在坝袋顶部的中心位置。
所述步骤2，当坝袋处于灌溉泄洪状态时，坝袋将会放低使河水从其顶部流过，数据采集装置将会处于流水之下，通过水位探头和流速探头实时采集当前的水位和流速信息。同时，数据采集装置将所采集的信息上传，进行处理。为获取到更为准确的水流数值，数据采集装置可以挂载多个探测器，通过加权求平均的方法计算出平均水流流速。
所述步骤3：将当前采集到的水位及流速数值与前一次采集的水位和流速数值代入到算法方程式中进行计算，获取到一定采样间隔内的流量数值。将每次计算所得到的结果进行累加，可以获取到一定时间段内的流量总数。具体计算方法如下：
1、计算断面面积
计算公式：△S＝(w×(|h1-h2|+|v1-v2|))÷2
参数说明：
h1:当前水位采集数值
v1：当前流速采集数值
h2:上一次水位采集数据
v2：上一次流速采集数值
w：坝袋宽度
2、计算单位时间内的流量
计算公式：△V＝△S×△t
统计溢流量
计算公式：V＝△V1+△V2+△V3…+△Vn
所述步骤4，数据展示分为两部分内容，一部分是通过动画效果展示实时水位及流速数据，模拟真实的水流效果。另一部分以起始时间为参数，计算出指定时间都内溢流量的数据并展示。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种橡胶坝溢流量的计算方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)确认坝袋宽度，定时采集坝袋顶端的水位和流量信息；
(2)根据坝袋宽度和两次采集时间的水位差与流速差，计算断面面积；
(3)根据断面面积和采集间隔计算该采集时段内流量，累计所有采集间隔的流量，得到橡胶坝溢流量。
2.如权利要求1所述的一种橡胶坝溢流量的计算方法，其特征是：所述步骤(1)中，当坝袋处于灌溉泄洪状态时，坝袋将会放低使河水从其顶部流过，实时采集流过顶部当前的水位和流速信息。
3.如权利要求1所述的一种橡胶坝溢流量的计算方法，其特征是：所述步骤(1)中，设置多个探测点，通过加权求平均的方法计算出平均水流流速。
4.如权利要求1所述的一种橡胶坝溢流量的计算方法，其特征是：所述步骤(2)中，断面面积为水位差和流速差之和与坝袋宽度乘机的一半。
5.如权利要求1所述的一种橡胶坝溢流量的计算方法，其特征是：所述步骤(3)中，以起始时间为参数，计算指定时间的内溢流量的数据。
6.如权利要求1所述的一种橡胶坝溢流量的计算方法，其特征是：所述步骤(3)中，利用动画效果展示实时水位及流速数据，模拟真实的水流效果。
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苑希民，林继镛: ""溢流橡胶坝泄流特性试验"", 《天津大学学报》 *

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