渠道流量监测方法及系统

专利主权项内容

1.一种渠道流量监测方法，其特征在于，采用两点水深测流法，所述方法包括：获取渠道的渠道参数、两个过水断面之间水流的流动条件和所述两个过水断面的断面参数，所述流动条件包括非恒定流动和恒定流动，所述渠道参数包括渠底坡降和渠道糙率，所述两个过水断面的断面参数包括所述两个过水断面之间的距离、所述两个过水断面的水深、形状和尺寸；根据所述流动条件，调用与所述流动条件对应的流量公式，所述流量公式满足第一条件和第二条件；根据所述流量公式、所述渠道参数和所述两个过水断面的断面参数，获取所述渠道的流量；其中，所述第一条件是指单位时间内通过控制面流入控制体的净质量等于同时段内所述控制体的质量增量，所述第二条件是指单位时间内通过所述控制面流入所述控制体的动量与作用于所述控制体的外力矢量之和等于同时段所述控制体的动量增量，所述控制体是指以所述两个过水断面、自由水面和渠底为控制面所确定的空间区域；其中，所述根据所述流动条件，调用与所述流动条件对应的流量公式，包括：当所述流动条件为非恒定流动时，调用公式一和公式二，所述公式一满足所述第一条件，所述公式二满足所述第二条件；相应地，所述根据所述流量公式、所述渠道参数和所述两个过水断面的断面参数，获取所述渠道的流量，包括：根据所述公式一、所述公式二、所述渠底坡降、所述两个过水断面之间的距离、所述两个过水断面的水深、面积、水力半径和谢才系数，获取所述渠道的流量；其中，所述公式一和所述公式二如下：公式一：公式二：其中，A为过水断面的面积；Q为所述渠道的流量；q为源、汇项；H为水深；L为所述两个过水断面之间的距离；i为渠底坡降；J为摩阻比降，v为过水断面的平均流速，v＝Q/A，R为水力半径，C为谢才系数；g为重力加速度；t为时间；1当所述流动条件为恒定流动时，调用公式三和公式四，所述公式三满足所述第一条件，所述公式四满足所述第二条件；相应地，所述根据所述流量公式、所述渠道参数和所述两个过水断面的断面参数，获取所述渠道的流量，包括：根据所述公式三、所述公式四、所述渠底坡降、所述两个过水断面之间的距离、所述两个过水断面的水深、面积、水力半径和谢才系数，获取所述渠道的流量；其中，所述公式三和所述公式四如下：公式三：Q＝Q+q12公式四：其中，Q和Q分别为所述两个过水断面中上游断面和下游断面的流量；L为所述两个过水断面之间的距离；q为水面蒸发或者渗漏造成的沿程水量损失，所述q与所述L成正比关系；H和H分别为所述上游断面和所述下游断面的水深；v和v分别为所述上游断面和所述下游断面的平均流速，v＝Q/A，v＝Q/A，A和A分别为所述上游断面和所述下游断面的面积；α和α为动能系数；i为渠底坡降；g为重力加速度；h为沿程水头损失，所述为所述两个过水断面之间的渠段的平均摩阻比降。1212121112221212f