[发明专利]径流流速实时测量方法、系统及控制装置

权利要求书

1.一种径流流速实时测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收在同一时刻测得至少一检测点组内多个检测点的瞬时流速值以及液位值，其中，每一所述检测点组内的多个检测点沿径流宽度方向上间隔分布；

根据所述至少一检测点组内多个检测点的瞬时流速值以及液位值，分别计算出所述至少一检测点组内多个检测点处的平均流速；

根据所述至少一检测点组内多个检测点处的平均流速，计算出所述径流的流速；

每一所述检测点组内的多个检测点包括中间检测点以及处于所述中间检测点两侧的至少两个边检测点；

所述根据所述至少一检测点组内多个检测点的瞬时流速值以及液位值，分别计算出所述至少一检测点组内多个检测点处的平均流速的步骤包括：

根据流速分界点常数将径流的截面划分为多个流速分区；

根据各所述检测点处于的流速分区、以及各所述检测点的瞬时流速以及液位，分别计算出多个检测点处的平均流速；

所述径流流速分界点常数为K，其中，0.6≤K≤0.85；

多个所述流速分区包括：

流速内区,(0＜y/H≤K)；以及，

流速外区,(K＜y/H＜1)；

其中，y表示为截面内任一液位距离径流底部的高度，H表示为径流深度；

其中，确定所述径流流速分界点常数的步骤包括：

根据经验值初步确定所需要测量的流速分界点常数初始值；

在需要测量的径流上通过流速测量仪进行验证测量获得流速分界点常数精确值，将所述流速分界点常数精确值确定为所述径流流速分界点常数；

其中，所述“在需要测量的径流上通过流速测量仪进行验证测量获得流速分界点常数精确值，将所述流速分界点常数精确值确定为所述径流流速分界点常数”的步骤包括：

在一个垂线上且在所述流速分界点常数初始值附近布设多个间隔相同的点，当两个相邻的点之间的流速变化特别大时，确定两个点之间存在流速分界点；

在所述两个点之间再选取多个点，以获得流速分界点常数精确值；

所述多个检测点包括位于所述径流宽度方向上的中间位置处的第一检测点以及位于所述径流中间位置与径流一侧岸边之间的多个第二检测点；

所述“根据所述至少一检测点组内多个检测点处的平均流速，计算出所述径流的流速”的步骤包括：

线性拟合第一检测点及多个所述第二检测点处的平均流速值，得到径流一侧沿宽度方向上的流速分布直线y＝kx+b，其中，k、b表示为流速分布直线的特征常数；

根据所述径流的宽度、流速分布直线的特征常数计算出径流的流速。

2.如权利要求1所述的径流流速实时测量方法，其特征在于，所述根据所述至少一检测点组内多个检测点的瞬时流速值以及液位值，分别计算出所述至少一检测点组内多个检测点处的平均流速是根据以下公式计算获得：

当所述检测点位于所述流速内区时：

当所述检测点位于所述流速外区时：

其中，V表示为平均流速；

u表示为瞬时流速；

a、b、a₁、b₁、c₁为预设的流速分布系数。

3.如权利要求1所述的径流流速实时测量方法，其特征在于，所述检测点组设置多个，且多个所述检测点组沿所述径流的深度方向上间隔分布。

4.一种径流流速实时测量控制装置，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的径流流速实时测量控制程序，所述径流流速实时测量控制程序配置为实现如权利要求1至3中任一项所述的径流流速实时测量方法的步骤。

5.一种径流流速实时测量系统，其特征在于，包括：

多个探测头，分别置于至少一检测点组内多个检测点的处，以同时测量至少一检测点组内多个检测点处的瞬时流速值以及液位值，其中，每一所述检测点组内的多个检测点沿径流宽度方向上间隔分布；以及，

径流流速实时测量控制装置，与所述多个探测头电性连接，所述径流流速实时测量控制装置为如权利要求4所述的径流流速实时测量控制装置。