传统方式。
文献I,1介绍的不冻孔测桩式冰厚测试仪,是对现行穿冰打孔方法的改进,其结构及原理为利用系有一个浸泡在冰层下部的小横棒的电热丝装置,该装置被附在固定于冰层且冰层上面标有刻度的固定竿上。
检测时给电热丝通电加热后向上提升电热丝直Nd,横棒到达冰底下界面,然后读取固定在冰上长度计的刻度获得冰层厚度数值(如图l一1所示)。
图卜1不冻孔测桩式冰厚测试装置 Fig1-1measurementdeviceoficethicknessthrouIghstakewithout frozenhole 虽然这种方法获得的数据可靠,但它既花力气,又花时间,而得到的测量数据有限。
该仪器在新立城水库进行了3年的比测应用,效果良好。
但它还没有实现自动化。
冰情观测是水文测量的一项重要内容,也是目前我国在这一领域最薄弱环节,特别是在冰冻条件下河流水位,河道冰生、消变化的检测方法与设备上尤为突出。
5 太原理工大学硕士研究生学位论文由于没有有效的监测手段,使我们对北方河道冰凌灾害处于无预防状态,严重威胁着沿岸地区人民的生命和财产安全。
随着我国经济建设的发展,南水北调、引滦入津、引黄入晋、许多北方大中城市的市区河道蓄水工程以及越来越多的水利水电工程项目投入建设。
而冬季结冰现象对水利设施,包括设备、工程设施的安全正常运行有着不容忽视的影响。
因此,对河冰的监测是水利水电工程中必不可少的监测内容。
可见,对冰的厚度及其变化过程规律的了解,对结冰条件下河道水位的检测将涉及地理气候环境监测、水文预报、冰凌灾害预报、水电设施、交通安全运行等诸多应用领域。
实现河道水文全天候自动化监测,可以为提高我国冰凌、冰塞形成机制预报研究的水平提供科学保证,为我国在冬季结冰时对河道水位进行自动化监测提出新的尝试。
1.3课题来源及主要内容 本课题来源于山西省水文水资源勘测局的实际工程应用项目:永定河上游引晋入京输水工程。
系统由山西省水文水资源勘测局监控中心和南洋河流域若干监测点、桑干河流域若干监测点组成。
已建好并投入使用的监测点有两个:石佛寺监测点和固定桥监测点。
在两个测点分别安装了测报仪、电导式冰厚传感器、太阳能供电系统,对河道四季水位及冬季冰厚进行实时监测。
本论文提出了基于SMS的河道水文全天候自动测报系统的总体设计,包括系统总体结构及其功能,并根据本人在该课题中的主要任务对监测站的硬件和软件设计作了详细论述,对监测中心管理软件作了简要介绍,并给出了调试的相关内容。
同时还提出了利用电容传感器来完成河道水文的全天候检测任务的构想,并对该种传感器进行了机理实验,迸一步验证该方案的可行性。
最后对系统的设计作了总结与展望。
6 太原理工大学硕士研究生学位论文 第二章河道水文全天候测报系统的总体分析与设计2.1河道水文全天候监测系统的功能需求分析2.1.1系统概况 山西地处山地、高原地区,总的地势北高南低,由北向南、向东、向西三个方向倾斜,省内水系呈放射状向黄河及华北平原发散,分别属于黄河、海河两大水系。
海河流域七大水系之一的永定河系(见图2一1),位于东经112。
~17。
45’、北纬39。
~41。
20’,东邻潮白河、北运河,西邻黄河,南为大清河,北为内陆河。
流域面积47016km2,其中山区面积45063kin’,平原面积1953km’。
永定河全长7217km,流经内蒙古、山西、河北、北京、天津五省、市、自治区的43个县市。
永定河上游有桑干河和洋河两大支流,至怀来县朱官屯汇合后称永定河,在延庆县纳妫水河,经官厅水库流入官厅山峡(官厅水库至三家店区间)。
从官厅至朱官屯河长30km,官厅山峡河长108.7km,至三家店流入平原。
上游洋河是永定河主要支流之一,发源于内蒙古兴和县,上源有三河,即东洋河、西洋河和南洋河,三河于柴沟堡附近岸庄屯汇流后称洋河。
. 洋河流域面积16933km2,干流由岸庄屯至朱官屯河长106km,东洋河河长135km,流域面积3674km2;西洋河河长56.3km,流域面积980kⅡr:南洋河河长lOOkm,流域面积2890km2。
桑干河是永定河另一主要支流,发源于宁武县管岑山(以恢河为主流),在朔城区二十里铺汇合源子河后始称桑干河,桑干河自西而东横贯于大同盆地,在省境内全长252km,流域面积15464km2。
桑干河干流流经宁武、朔州、山阴县,省境外流域面积17142km2,多年平均径流量为6.66亿m3,多年平均流量为21.1m1/s,多年平均径流模数为1.23一/(S·km2)。
7 太原理工大学硕士研究生学位论文 图2—1永定河流域图‘8’ Fig2-1VorgdingRiver’sdrainageareach art 洋河和桑干河汇入官厅水库,以下称永定河。
由于大同、天镇等地年降水量小,桑干河的洪水威胁也小。
所以终年水位较低。
本系统中的测点就分布在永定河上游的桑干河及南洋河河道中,己运行的两个测点分别在隶属于大同市水文勘测局的固定桥水文站(桑干河)和石佛寺水文站(南洋河)附近的河道内,而控制中心则位于300余公里以外太原市的山西省水文局办公大楼内。
由于大同、天镇等地年降水量小,桑干河的洪水威胁也小。
所以终年水位较低。
但由于该流域处于永定河的上游,在引晋入京供水系统:I二程中,具有战略性意义。
所以,对该流域的全天候水文检测的意义也就尤为重大。
2.1.2系统功能需求的分析 测控数据采集点在北纬400左右的野外,冬季气温比较低,大多在一20℃,给系统的耐寒性能提出了较高的要求。
而且,由于系统测点终端地处偏远,交流供电得不到保证,所以采用蓄电池加太阳能电池的供电方式。
由于太阳能电池只能在光照下给蓄电池充电,因而系统24小时连续工作的特性要求在保证能实现正常工作的前提下,设计必须尽可能地降低对蓄电池电能的消耗。
此外,河道水文监测系统要求数 8 奎堕望三查堂堡主堕塞圭兰垡堡奎据采集及信息发布准确可靠。
在本系统中表现为系统能抗雷击、抗电磁干扰并具有故障报警和软故障自恢复功能。
总丽言之,基于以上所述特殊的自然条件,本系统在设计时要具有耐寒、低功耗、电源方便、防雷、抗干扰等特点。
2.2系统组成 根据前面的需求分析,本文设计了河道全天候水文监测系统,系统结构如图2—2所示。
“磊h、、 .
上一篇:
狐狸用全价配合饲料软件的设计
下一篇:
土木工程专业毕业设计教学改革探讨