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圪洞水文站欧冠赛程2020赛程表-首页水位计比测阐发

作者: 来源: 发布时间:2018-11-13

     摘要:为了保证圪洞水文站水位资料的不雅观测精度及资料系列的一致性,在水位主动测报仪器设备正式投入使用前,与原有人工不雅观测方式进行了平行对比不雅观测,以阐发水位主动采集仪器设备工作的可靠性、准确性和不雅观测资料的精度。据2017年7月23日到8月1月的108次比测成果阐发,置信程度95%的综合不确定度小于3 cm,故比测合格,欧冠赛程2020赛程表-首页水位计可以投入正常使用。

 
1 流域与测站概况
    1.1 流域概况
    北川河位于吕梁山中段西翼,是黄河一级支流三川河流域的主要支流。该河发源于方山县开府乡赤坚岭村,在大武镇武回庄村出方山县境进入离石,方山境内干流长80 km,流域面积1 302.58 km2。武回庄至离石县城西侧王家塔为东川河汇流入口,干流长14.5 km;王家塔至离石交口镇为中阳南川河汇流口,出境进入柳林县,干流长10 km;离石境内北川干流长度24.5 km,流域面积279.88 km2。北川河从北向南,沿途有开府沟、马坊沟、阳圪台沟、南阳沟、圪洞沟、峪口沟、店坪沟等七大支流汇入,主河道纵坡6.4‰,糙率0.05,河床基质主要为砂和砾石,不变性
较好。
    1.2 测站概况
    圪洞水文站地处方山县圪洞镇圪洞村,其地理坐标为:东经111°14′,北纬37°53′。水文站控制流域面积749 km2,主河道长度41.7 km,河道纵坡8.44‰。主要支流有开府沟、马坊沟和冯家庄沟,流域外形系数0.431。该水文站1957年1月由黄河水利委员会在峪口镇南村设立,命名峪口水文站;1960年4月,上迁20 km至如今的圪洞镇,改名为圪洞水文站。1965年4月,黄委会将该站移交山西省水文总站不雅观测与治理。
    圪洞水文站为变质岩土石山林灌区的区域性代表站,主要任务:不雅观测研究变质岩土石山区降水、径流与泥沙关系,阐发其变化规律;收集各水文要素,为水利工程设计的水文计算提供可靠参数;为下游横泉水库以及沿岸村镇与居民,及时提供雨情、水情、土壤墒情信息,庇护人民群众的生命财富安全。该水文站既是本地防汛抗旱、水利建设和水资源治理的“耳目”、“前哨”与“斥候”,也是本地经济社会成长的主要公益性基础事业单位。
 
2 开展欧冠赛程2020赛程表-首页水位计比测目的
    随着水文不雅观测现代化建设程序的加快,实现水位不雅观测主动化成为必然。为了提高水文测验的主动化程度,减轻野外不雅观测人员的劳动强度,保证测验精度,2011年,我局给圪洞站配备了1台SEBAPLUS欧冠赛程2020赛程表-首页水位计。通过新型仪器主动不雅观测与传统人工不雅观测方法的比测阐发,可为欧冠赛程2020赛程表-首页水位计的应用提供依据,从而缩短测报历时,提高工作效率,实现水文测验主动化、数字化程度;同时,可以校验欧冠赛程2020赛程表-首页水位计由于应用经验不足而带来的不雅观测误差,从而提高不雅观测精度,保证测验资料准确可靠。
 
3 欧冠赛程2020赛程表-首页水位计的工作原理及特点
    3.1 欧冠赛程2020赛程表-首页水位计简介
    欧冠赛程2020赛程表-首页水位计的传感器,是操作脉冲欧冠赛程2020赛程表-首页波测距原理进行水位测量的。由于欧冠赛程2020赛程表-首页波的传播速度基本不受温度、湿度、气压、雨雪天气、风沙天气等环境条件影响,性能相当不变,使得欧冠赛程2020赛程表-首页水位计在其正常工作范围内具有相当高的精度,且不需要太多的日常维护。目前,欧冠赛程2020赛程表-首页水位计在欧美等发达国家水文不雅观测中得到了广泛应用,大有逐渐取代超声波水位计之势。SEBAPLUS欧冠赛程2020赛程表-首页水位传感器,是由德国SEBA欧冠赛程2020赛程表-首页出产的一种新型非接触水位测量仪器,可用于有污泥、浮木、落叶、污水、盐水等水域的水位测量。该仪器布局简单,体积较小,可以安装在桥上,不受气温、湿度影响,能耗很少,测量间隔短,无死角,安装空间小。测量系统的基本布局是一个单独的传感器,可以配备数据存储装置MDS-Dipper,也可以配备远距离数据传送装置(GSM网,固定网),是一种高精度的水位测量仪器。
    3.2 欧冠赛程2020赛程表-首页水位计工作原理
    当欧冠赛程2020赛程表-首页水位计的传感器发射微波脉冲信号后,被测量水面会反射信号而被传感器接收,并传送到综合评价系统中进行数据处理。由于脉冲的运行和离水面的距离直接相关,因此,可计算出传播距离,进而计算出水域水位。
    3.3 欧冠赛程2020赛程表-首页水位计技术指标
    (1)测量范围:0-20 m,30 m,70 m;
    (2)测量精度:±3 mm;
    (3)分辨力:1 mm;
    (4)适用温度范围:-40℃-70℃;
    (5)输出电流:4-20 mA模拟输出或0,4,… 2V电压输出;
    (6)额定功耗:22.4 mA;
    (7)发射角度:5°;
    (8)使用电源:12VDC 电池或220VAC/12 -24VDC。
    3.4 欧冠赛程2020赛程表-首页水位计长处和缺点
    长处:一是欧冠赛程2020赛程表-首页水位计的传感器测量属非接触型测量,与水质无关,不需要水位井,测量成果精度高;二是无人较长时间值守,减轻劳动强度;三是无机械磨损,寿命长,仪器安装维护简单,测量成本低;四是测量过程对水流无影响,可持续在线采集数据进行信号传输。
    缺点:在封冻期需要破冰测量。
 
4 资料的拔取及阐发依据
    4.1 资料的拔取
    为了确保阐发成果的科学性和合理性,我们将人工不雅观测记载和欧冠赛程2020赛程表-首页水位不雅观测成果数据一一进行对比阐发。按照圪洞站汛期水势情况,我们拔取2017年7月23日0时至8月1日16时的洪水过程时段。
    人工不雅观测次数严格按照《水位不雅观测尺度》(GB/T50138-2010)要求,除每日0时、4时、8时、12时、16时、20时必需进行定点不雅观测外,还进行了加测。欧冠赛程2020赛程表-首页水位计探头安装高程,采用莱卡TS06全站仪测得。
    比测前对自记水位计的水位进行校测,同时校测了人工不雅观测水尺的零点高程,以保证对比不雅观测的条件统一尺度。
    4.2 阐发统计依据
    严格按照《水位不雅观测尺度》第6.2.2比测要求,按水位变幅分几个测段别离进行,每段比测数应在30次以上。比测成果应符合下列规定:一般水位站,置信程度95%的综合不确定度应为3 cm,系统误差应为±1 cm。
 
5 阐发计算及成果
    5.1 计算方法
    5.1.1 系统不确定度按下式计算:
20181113111659.jpg
    式中:Pyi———主动监测水位,m;
          Pi———人工校测水位,m;
          N———校测次数。
 
    5.1.2 随机不确定度按下式计算:
20181113111708.jpg
 
    5.1.3 综合不确定度按下式计算:
 
20181113111714.jpg
    5.2 阐发计算成果
    圪洞站本次水位比测次数为108次,不雅观测数据见表1,阐发计算成果见表2。
 
表1 圪洞站自记水位与人工不雅观测水位比对表
圪洞站自记水位与人工不雅观测水位比对表
 
续表1 圪洞站自记水位与人工不雅观测水位比对表
圪洞站自记水位与人工不雅观测水位比对表1
 
 
 表2 圪洞站不确定度计算成果表
圪洞站不确定度计算成果表
 
    置信程度95%的综合不确定度小于3 cm,故比测合格,欧冠赛程2020赛程表-首页水位计可使用。
 
6 结论与建议
    从本次对比不雅观测阐发成果看,自记水位设备运转正常,在探头着流的情况下,系统误差和综合不确定度均符合水位不雅观测规范,满足防汛和水文资料整编要求。假如测流断面的河势发生大的变化,河槽摆布摆动,轻易使欧冠赛程2020赛程表-首页水位计探头脱流。因此,对断面河床不不变的测流站,建议采用欧冠赛程2020赛程表-首页水位计与人工水位不雅观测相结合的方式进行水位不雅观测。人工不雅观测主要用于在自记水位计脱流或设备呈现故障时进行的补测。
    建议加强水文信息化专业人才的培养和水文主动化系统治理维护步队建设,为水文主动化运行治理提供可靠技术支撑。
 
 
 
保举产物:

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