CN110455350B - 一种河道流量综合测算方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水文测验技术领域的一种河道流量综合测算方法及系统，旨在解决现有技术中的流量在线测量方法成本造价高、测量精度低的技术问题。所述方法包括如下步骤：设立水位主站、代表流速站和水位辅站，采集获取断面实测水位、断面河底最低点高程、断面水位涨落率、代表点实测水面流速、上下比降断面的水位差，将其代入河道流量综合测算模型，计算获取河道断面流量。

Description

一种河道流量综合测算方法及系统

技术领域

本发明涉及一种河道流量综合测算方法及系统，属于水文测验技术领域。

背景技术

河道过水河道断面流量为断面面积与断面平均流速的乘积，因此，测量流量要分别测量过水断面面积和流速。目前，我国河道流量测验主要有流速仪法和走航ADCP测量。采用流速仪法测量时，在断面上布设很多测深和测速垂线，每条垂线上布设适当数量的测速点，用来计算垂线平均流速，再分别计算部分流速和部分面积求得部分流量，累计各部分流量得到全河道断面流量。走航ADCP测量是近十年在我国推广应用的测量方法，将从美国进口的ADCP(流速剖面仪)固定在测船船舷位置，保证需要的吃水深度，测船横渡断面过程中，ADCP系统测量记录沿程的断面流速和水深，到达彼岸后即可测算出过水河道断面流量，是一种快速准确测量流量的方法。但这两种方法都无法实现无人自动在线测量，常用来率定断面水位流量关系线，年均测量次数不多，根据水位变化过程一般控制在20次以上；监测水位流量关系变化的转折点，要求满足水位流量关系定线的精度要求，且高中低水分布均匀。

水情报讯时，需要河道断面的实时流量，特别是汛期发生洪水时，报讯频次很高；河道流量受洪水涨落或变动回水等多因素影响，使得水面比降不同，相同水位流量不同，水位流量关系为复杂的绳套曲线，因而无法在水位流量关系线上根据水位查读流量。为此，水文科技工作者在断面上选择代表位置测量指标流速，根据历史资料建立指标流速与断面平均流速的关系，由实时测量的指标流速查算断面平均流速，再计算流量。根据指标流速的测量方法，当前的流量在线测量方法分为以下四种：

(1)H-ADCP法：将ADCP安装在河流一侧代表位置上，ADCP波速水平方向向对岸扫测，测得这一层的平均流速作为指标流速。

(2)V-ADCP法：将ADCP安装在河流河床代表位置上，ADCP波速垂直方向向水面扫测，测得这一垂线平均流速作为指标流速。

(3)点雷达法：将点雷达流速仪安装在水面有代表性的一条或几条垂线上，测量断面上这些位置的水面流速，加权计算的面平均流速作为指标流速。

(4)面雷达法：将面雷达流速仪安装在河岸一侧，雷达波与水面流速方向垂直，面雷达流速仪测量断面附近部分面积的水面流速，加权计算的面平均流速作为指标流速。

上述四种流量在线测量方法的准确度受很多因素影响：

(1)面积是借用的，要求测验河段相对稳定，不能有显著地冲淤影响；

(2)指标流速是实测的，只是断面上部分水体的流速，用于计算流量的断面平均流速是否准确，依赖于指标流速与断面平均流速的关系是否稳定；

(3)尽管ADCP流速仪测流应用时间较长，但其测量成果的影响因素较多，如仪器误差、波浪影响、河流噪音、泥沙影响等，指标流速与断面平均流速关系线的随机不确定度在18％左右，只能达到三类精度站的精度要求。

(4)侧扫雷达水面流速测量正在开展一些比测试验，因河道水流环境差异，比测成果也千差万别，从已有的测量成果和测量原理上分析，这种方法河道断面流量测量误差会大于ADCP测量成果的误差。

(5)定点ADCP测流站的造价约35万，侧扫雷达测流站的报价约70万，对并不富裕的中国水文行业，造价相当昂贵。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种河道流量综合测算方法，包括如下步骤：

设立水位主站和代表流速站；

根据河道宽度和水流条件设立水位辅站；

利用水位主站采集获取断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、断面水位涨落率DZ/DT，利用代表流速站采集获取代表点实测水面流速V，利用水位辅站采集获取上下比降断面的水位差△Z；

利用断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、断面水位涨落率DZ/DT、代表点实测水面流速V、上下比降断面的水位差△Z，计算获取河道断面流量。

进一步地，根据河道宽度和水流条件设立水位辅站，包括：如果河流存在横比降，设立四个水位辅站，分别是分布于比降上断面左右两岸的第二水位辅站和第四水位辅站、分布于比降下断面左右两岸的第一水位辅站和第三水位辅站。

进一步地，根据河道宽度和水流条件设立水位辅站，还包括：如果河流不存在横比降，设立两个水位辅站，分别是分布于水位主站同侧比降上断面的第二水位辅站和分布于水位主站同侧比降下断面的第一水位辅站。

进一步地，根据河道宽度和水流条件设立水位辅站，还包括：如果河流不存在横比降，且测流基本断面到比降下断面的顺直长度超过3000m，设立一个水位辅站，即分布于水位主站同侧比降下断面的第一水位辅站。

进一步地，利用断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、断面水位涨落率DZ/DT、代表点实测水面流速V、上下比降断面的水位差△Z，计算获取河道断面流量，包括：

如果△Z＝0，河道断面流量取零；

如果△Z＞0，将断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、代表点实测水面流速V、断面水位涨落率DZ/DT、上下比降断面的水位差△Z代入河道流量综合测算模型，计算获取河道断面流量；

如果△Z＜0，将上下比降断面的水位差△Z的绝对值，以及断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、代表点实测水面流速V、断面水位涨落率DZ/DT代入河道流量综合测算模型，并对计算结果取负处理，作为河道断面流量。

进一步地，断面水位涨落率DZ/DT的计算公式如下：

式中，Z1(i)为第i次测量获取的断面实测水位，Z1(i-1)为第(i－1)次测量获取的断面实测水位，T(i)为第i次测量的时间点，T(i-1)为第(i－1)次测量的时间点。

进一步地，河道流量综合测算模型的计算公式如下：

Y_真＝C₀+C₁X+C₂X²+……+C_mX^m+C_m+1LN(V)+C_m+2(DZ/DT)+C_m+3LN(△Z)，

Y_真＝LN(Q_真)，X＝LN(Z1－Z0)，

式中，Q_真为河道断面流量，X为(Z1－Z0)的过程函数，Y_真为Q_真的过程函数，C₀、C₁、C₂……C_m、C_m+1、C_m+2、C_m+3为模型系数，LN为自然对数函数。

为达到上述目的，本发明还提供了一种河道流量综合测算系统，包括：水位主站、代表流速站和水位辅站，

所述水位主站设有水位计，用于采集获取断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0；

所述代表流速站设有流速仪，用于采集获取代表点实测水面流速V；

所述水位辅站设有水位计，用于采集获取上下比降断面的水位差△Z；

所述水位主站还设有RTU测算终端，用于利用断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、代表点实测水面流速V、上下比降断面的水位差△Z，计算获取河道断面流量；

水位主站或/和水位辅站中的水位计包括激光水位计。

进一步地，水位主站、代表流速站和水位辅站还设有彼此适配的第一无线通信模块，代表流速站和水位辅站通过第一无线通信模块将采集获取的代表点实测水面流速V、上下比降断面的水位传输给水位主站，所述第一无线通信模块包括2.4G-Zigbee通信模块或433M-无线数传模块；水位主站还设有与远程中心站相适配的第二无线通信模块，水位主站通过第二无线通信模块将计算获取的河道断面流量传输给远程中心站，所述第二无线通信模块包括GPRS通信模块或物联网模块。

进一步地，水位主站或/和水位辅站还设有太阳能板和与太阳能板连接的蓄电池。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：采用本发明方法及系统，能够实时测量水位及流速信息，根据实时测量信息，使用河道流量综合测算模型，准确计算河道流量，计算获取的河道流量误差满足规范精度要求；本发明系统造价低廉，水位和流速均采用非接触测量，具有可靠性高、便于维护的优点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种河道流量综合测算系统示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的三种水位辅站布设方案。

图中：1、水位主站；2、代表流速站；3、第一水位辅站；4、第二水位辅站；5、第三水位辅站；6、第四水位辅站。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

一种河道流量综合测算方法，包括如下步骤：

步骤一，设立水位主站1、代表流速站2和水位辅站。

如图1所示，是本发明具体实施方式提供的一种河道流量综合测算系统示意图，所述水位主站1设有水位计、RTU测算终端、第一无线通信模块、第二无线通信模块、太阳能板和与太阳能板连接的蓄电池，所述代表流速站2设有流速仪和第一无线通信模块，所述水位辅站设有水位计、第一无线通信模块、太阳能板和与太阳能板连接的蓄电池。

在本实施例中，水位辅站设有四个，水位主站1与水位辅站之间的距离设计为五公里以内，水位主站1与水位辅站和代表流速站2之间利用相互兼容的第一无线通信模块进行数据传输通信，所述第一无线通信模块可选2.4G-Zigbee通信模块和433M-无线数传模块，均为串口透明传输方式，由于433M-无线数传模块绕射能力较强，如果传输线路上有障碍物，优先考虑433M-无线数传模块。所述第二无线通信模块选用与远程中心站相互兼容的GPRS通信模块，以便于水位主站1与远程中心站之间进行数据传输通信。代表流速站2中的流速仪选用雷达流速仪；水位主站1和水位辅站中的水位计均选用激光水位计，其量程为100米，精度为2毫米，以确保足够的测量精度。水位主站1处于值守接收状态，在一定周期内采集本站水位信息，通过有线或无线方式接收代表流速站2采集获取的水面流速，通过无线方式接收水位辅站采集获取的水位信息，根据这些信息利用RTU测算终端计算获取河道断面流量，再利用GPRS通信模块将流量、水位、流速等信息发送到远程中心站。设于水位主站1和水位辅站的太阳能板和蓄电池，主要起到储能供电的作用，以保障站内设备正常运行。

步骤二，利用水位主站1采集获取断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、断面水位涨落率DZ/DT，利用代表流速站2采集获取代表点实测水面流速V，利用水位辅站采集获取上下比降断面的水位差△Z。

水位主站1的数据采集周期可进行人工设置，一般设为5分钟；断面水位涨落率DZ/DT的计算公式如下：

式中，Z1(i)为第i次测量获取的断面实测水位，Z1(i-1)为第(i－1)次测量获取的断面实测水位，T(i)为第i次测量的时间电，T(i-1)为第(i－1)次测量的时间点。

利用水位辅站采集获取上下比降断面的水位差△Z，可区分为三种情形，如图2所示，是本发明具体实施方式提供的三种水位辅站布设方案，实际应用时，根据河道宽度和水流条件，水位辅站可设置1至4个，包括如下三种方案：

方案一，如果河流存在横比降，则需设立四个水位辅站，分别是分布于比降上断面左右两岸的第二水位辅站4和第四水位辅站6、分布于比降下断面左右两岸的第一水位辅站3和第三水位辅站5。此情形下，上下比降断面的水位差△Z的计算公式为：△Z＝(Z3+Z5)×0.5－(Z2+Z4)×0.5，式中，Z3为第二水位辅站4测量获取的水位，Z5为第四水位辅站6测量获取的水位，Z2为第一水位辅站3测量获取的水位，Z4为第三水位辅站5测量获取的水位；

方案二，如果河流不存在横比降，设立两个水位辅站，分别是分布于水位主站1同侧比降上断面的第二水位辅站4和分布于水位主站1同侧比降下断面的第一水位辅站3。此情形下，上下比降断面的水位差△Z的计算公式为：△Z＝Z3－Z2；

方案三，如果河流不存在横比降，且测流基本断面到比降下断面的顺直长度超过3000米，从节约成本出发，则只设立一个水位辅站，即分布于水位主站1同侧比降下断面的第一水位辅站3。此情形下，上下比降断面的水位差△Z的计算公式为：△Z＝Z1－Z2。

步骤三，将断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、代表点实测水面流速V、断面水位涨落率DZ/DT、上下比降断面的水位差△Z代入河道流量综合测算模型，计算获取河道断面流量。

对于断面相对稳定的河段，可通过历史测验数据建立水位流量关系曲线，根据断面实测水位Z1和水位流量关系曲线获取断面测算流量Q_测，将其代入河道流量综合测算模型，推算河道断面流量Q_真，便能够及时获取较高精度的河道断面流量。河道流量综合测算模型如下：

Q_真＝F×Q_测 (1)

式中，F为改正系数。

由圣维南方程可知，受洪水影响的河道流量变化，主要是由于河道水位变化率产生附加比降，可利用洪水模型描述断面测算流量Q_测洪，洪水模型如下：

Q_测洪＝Q_C(1+K×DZ/DT)^0.5 (2)

式中，Q_C为恒定流时测流河道断面流量，(1+K×DZ/DT)^0.5为洪水影响的校正因子。

受回水顶托影响的断面测算流量Q_测回，可利用回水模型描述，回水模型如下：

Q_测回＝q(△Z)^β (3)

式中，q为经落差校正后的流量因素，β为待优选指数。

对于河道断面稳定的河道，式(2)中的Q_C和式(3)中的q都是水位流量关系曲线中水位的单值函数，在双对数坐标纸上点绘实测流量点(Z－Z0，Q_C)，并通过点群中心绘制关系线，关系线也可用浮动多项式表示，即：

Yc＝A₀+A₁X+A₂X²+……+A_mX^m+A_m+1(DZ/DT) (4)

式中，Yc＝LN(Q_测洪)，X＝LN(Z1－Z0)，LN为自然对数函数，Yc为Q_测洪的过程函数，X为(Z1－Z0)的过程函数，A₀、A₁、A₂……A_m、A_m+1为待求的系数；

同理，在双对数坐标纸上点绘实测流量点(Z－Z0，q)，并通过点群中心绘制关系线，关系线也可用浮动多项式表示，即：

Yq＝B₀+B₁X+B₂X²+……+B_mX^m+βLN(△Z) (5)

式中，Yq＝LN(Q_测回)，X＝LN(Z1－Z0)，Yq为Q_测回的过程函数，B₀、B₁、B₂……B_m为待求的系数。

因为洪水来临时断面测算流量Q_测受到附加比降影响，同时又受到河道调蓄影响，所以，洪水影响和回水影响是相伴发生的，令Y_测＝LN(Q_测)，则有：

Y_测＝α₁LN(Q_测洪)+α₂LN(Q_测回)，变形为：

Y_测＝C₀+C₁X+C₂X²+……+C_mX^m+C_m+1(DZ/DT)+C_m+2LN(△Z) (6)

式中，Y_测为Q_测的过程函数，α₁为河道流量受洪水影响权重，α₂为河道流量受回水影响权重。

令Y_真＝LN(Q_真)，由式(1)可得：LN(Q_真)＝LN(F)+LN(Q_测)，其中的改正系数F可用断面上的代表流速V来衡量，因而式(1)所描述的河道流量综合测算模型可变形为：

Y_真＝C₀+C₁X+C₂X²……C_mX^m+C_m+1LN(V)+C_m+2(DZ/DT)+C_m+3LN(△Z) (7)

式中，Y_真为Q_真的过程函数，C₀、C₁、C₂……C_m、C_m+1、C_m+2、C_m+3为待求的河道流量综合测算模型系数。

实际应用时，测量获取的上下比降断面的水位差△Z，面临如下三种情况：

1、△Z大于零，按河道流量综合测算模型正常计算；

2、△Z等于零，取Q_真＝0；

3、△Z小于零，△Z取绝对值，计算获取的Q_真取负数。

所述河道流量综合测算模型系数的计算方法如下：

将最近n次测量获取的分布于各级水位的测算流量Q_测和相应时间的断面实测水位Z1、断面水位涨落率DZ/DT、上下比降断面的水位差△Z、代表点实测水面流速V代入式(7)，由于Y_真未知，关系点偏离关系线的离差记为δ，式(7)可变形为：

Y_测i＝C₀+C₁X_i+C₂X_i ²……C_mX_i ^m+C_m+1LN(V_i)+C_m+2(DZ/DT)_i+C_m+3LN(△Z_i)+δ_i (8)

式中，Y_测i为第i次测量获取的测算流量的过程函数，X_i为第i次测量获取的(Z1－Z0)的过程函数，Vi为第i次测量获取的代表点实测水面流速，(DZ/DT)_i为第i次测量获取的断面水位涨落率，△Z_i为第i次测量获取的上下比降断面的水位差，δ_i为第i次测量获取的测算流量的过程函数与河道断面流量的过程函数的差值；其中，i＝1,2,3……n，n的取值范围是[20，30]。

将测量获取的n组实测数据代入式(8)，将离差δ的平方和记为S，则有：

S＝Σ[Y_测i－(C₀+C₁X_i+C₂X_i ²…C_mX_i ^m+C_m+1LN(V_i)+C_m+2(DZ/DT)_i+C_m+3LN(△Z_i))]² (9)

以S最小为目标函数，对待求的河道流量综合测算模型系数求偏导数，得如下方程组：

该方程组有(m+4)个待求的河道流量综合测算模型系数，有(m+4)个方程，因而能够求出C₀、C₁、C₂……C_m、C_m+1、C_m+2、C_m+3的唯一解。

为方便表达，令V＝LN(V),d＝DZ/DT,S＝LN(△Z),将方程组(10)变形为：

该方程组有(m+4)个待求的河道流量综合测算模型系数，有(m+4)个方程，因而同样能够求出C₀、C₁、C₂……C_m、C_m+1、C_m+2、C_m+3的唯一解。

本发明方法的计算精度分析如下：

1、本方法要求断面相对稳定，令过水断面面积估算的误差为±3％；

2、雷达流速仪标定的测量误差为±2％；

3、因涨落率误差对流量误差的影响很小，在此忽略不计；

4、河道底坡万分之一以上时，河流长度3000米的水面正常落差为0.3米，考虑风浪等因素影响水位测量误差±5毫米，计算水位差可能产生的最大误差10毫米，相对误差±3.3％。

采用方和根误差传播公式计算得到河道流量误差为±4.9％，满足规范精度要求。

本发明系统的造价分析如下：

由太阳能板、蓄电池、Zigbee通信模块和水位计集成为水位辅站设备费1.2万元，管道测井0.2万元，安装费用0.1万元，水位辅站单站合计1.5万元；

由太阳能板、蓄电池、GPRS通信模块、Zigbee通信模块、水位计和RTU测算终端集成为水位主站2.1万元，管道测井0.2万元，安装费用0.2万元，合计2.5万元；

雷达站雷达流速仪2.5万元，安装支架0.5万元，合计3.0万元；

中小河流安装1个水位辅站时，全系统造价7.0万元；大江大河安装4个水位辅站时，全系统造价11.5万元；大多情况是安装2个水位辅站，全系统造价8.5万元；

本系统造价是定点ADCP测流站造价的四分之一，是侧扫雷达测流站造价的八分之一。本系统中的水位和流速均采用非接触测量，具有稳定可靠性高和运行维护方便的特点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种河道流量综合测算方法，其特征是，包括如下步骤：

设立水位主站（1）和代表流速站（2）；

根据河道宽度和水流条件设立水位辅站；

利用水位主站（1）采集获取断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、断面水位涨落率DZ/DT，利用代表流速站（2）采集获取代表点实测水面流速V，利用水位辅站采集获取上下比降断面的水位差△Z；

利用断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、断面水位涨落率DZ/DT、代表点实测水面流速V、上下比降断面的水位差△Z，计算获取河道断面流量；

利用断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、断面水位涨落率DZ/DT、代表点实测水面流速V、上下比降断面的水位差△Z，计算获取河道断面流量，包括：

如果△Z＝0，河道断面流量取零；

如果△Z＞0，将断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、代表点实测水面流速V、断面水位涨落率DZ/DT、上下比降断面的水位差△Z代入河道流量综合测算模型，计算获取河道断面流量；

如果△Z＜0，将上下比降断面的水位差△Z的绝对值，以及断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、代表点实测水面流速V、断面水位涨落率DZ/DT代入河道流量综合测算模型，并对计算结果取负处理，作为河道断面流量；

河道流量综合测算模型的计算公式如下：

Y_真＝ C₀+C₁X+C₂X²+……+C_mX^m+C_m+1LN(V)+C_m+2(DZ/DT)+ C_m+3LN(△Z)，

Y_真＝LN(Q_真)，X＝LN(Z1－Z0)，

式中，Q_真为河道断面流量，X为(Z1－Z0)的过程函数，Y_真为Q_真的过程函数，C₀、C₁、C₂……C_m、C_m+1、C_m+2、C_m+3为模型系数，LN为自然对数函数。

2.根据权利要求1所述的河道流量综合测算方法，其特征是，根据河道宽度和水流条件设立水位辅站，包括：如果河流存在横比降，设立四个水位辅站，分别是分布于比降上断面左右两岸的第二水位辅站（4）和第四水位辅站（6）、分布于比降下断面左右两岸的第一水位辅站（3）和第三水位辅站（5）。

3.根据权利要求1所述的河道流量综合测算方法，其特征是，根据河道宽度和水流条件设立水位辅站，包括：如果河流不存在横比降，设立两个水位辅站，分别是分布于水位主站（1）同侧比降上断面的第二水位辅站（4）和分布于水位主站（1）同侧比降下断面的第一水位辅站（3）。

4.根据权利要求1所述的河道流量综合测算方法，其特征是，根据河道宽度和水流条件设立水位辅站，包括：如果河流不存在横比降，且测流基本断面到比降下断面的顺直长度超过3000m，设立一个水位辅站，即分布于水位主站（1）同侧比降下断面的第一水位辅站（3）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的河道流量综合测算方法，其特征是，断面水位涨落率DZ/DT的计算公式如下：

，

式中，Zl(i)为第i次测量获取的断面实测水位，Zl(i－1)为第(i－1)次测量获取的断面实测水位，T(i)为第i次测量的时间点，T(i－1)为第(i－1)次测量的时间点。

6.一种河道流量综合测算系统，其特征是，包括：水位主站（1）、代表流速站（2）和水位辅站，

所述水位主站（1）设有水位计，用于采集获取断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0；

所述代表流速站（2）设有流速仪，用于采集获取代表点实测水面流速V；

所述水位辅站设有水位计，用于采集获取上下比降断面的水位差△Z；

所述水位主站（1）还设有RTU测算终端，用于利用断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、代表点实测水面流速V、上下比降断面的水位差△Z，计算获取河道断面流量；

水位主站（1）或／和水位辅站中的水位计包括激光水位计；

利用断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、断面水位涨落率DZ/DT、代表点实测水面流速V、上下比降断面的水位差△Z，计算获取河道断面流量，包括：

如果△Z＝0，河道断面流量取零；

如果△Z＞0，将断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、代表点实测水面流速V、断面水位涨落率DZ/DT、上下比降断面的水位差△Z代入河道流量综合测算模型，计算获取河道断面流量；

如果△Z＜0，将上下比降断面的水位差△Z的绝对值，以及断面实测水位Z1、断面河底最低点高程Z0、代表点实测水面流速V、断面水位涨落率DZ/DT代入河道流量综合测算模型，并对计算结果取负处理，作为河道断面流量；

河道流量综合测算模型的计算公式如下：

Y_真＝ C₀+C₁X+C₂X²+……+C_mX^m+C_m+1LN(V)+C_m+2(DZ/DT)+ C_m+3LN(△Z)，

Y_真＝LN(Q_真)，X＝LN(Z1－Z0)，

式中，Q_真为河道断面流量，X为(Z1－Z0)的过程函数，Y_真为Q_真的过程函数，C₀、C₁、C₂……C_m、C_m+1、C_m+2、C_m+3为模型系数，LN为自然对数函数。

7.根据权利要求6所述河道流量综合测算系统，其特征是，水位主站（1）、代表流速站（2）和水位辅站还设有彼此适配的第一无线通信模块，代表流速站（2）和水位辅站通过第一无线通信模块将采集获取的代表点实测水面流速V、上下比降断面的水位传输给水位主站（1），所述第一无线通信模块包括2.4G-Zigbee通信模块或433M-无线数传模块；水位主站（1）还设有与远程中心站相适配的第二无线通信模块，水位主站（1）通过第二无线通信模块将计算获取的河道断面流量传输给远程中心站，所述第二无线通信模块包括GPRS通信模块或物联网模块。

8.根据权利要求6所述河道流量综合测算系统，其特征是，水位主站（1）或／和水位辅站还设有太阳能板和与太阳能板连接的蓄电池。

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