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长江水位实时查询

时间:2016-12-11 10:50:12 来源:免费论文网

篇一:长江水位测量方式

长江水位在线测量方案

现在比较常用的测量方式有两种:1.非接触式测量方式;2.投入式测量方式;3.GPS差分测量。

1. 非接触式测量方式:超声波水位传感器

※ 原理:超声波水位传感器通过声波从传感器表面到水面的时间来测量水位。通过超声波在空中的传播时

间t来计算超声传感器与被测物之间的距离s 。 ※ 由于声波在空中传播的速度c是一定的,则根据: ※ s=ct / 2可计算出s※ 测量范围:可以定制。

※ 输出:一般选择输出信号为4~20mA。

系统基于超声测距和无线数传技术开发,基于GPRS/CDMA网络进行水位数据的实时传输,系统提供多种应用方式实现对水位数据的实时查询和分析,通过网络可以及时了解航道水位信息,同时开发了水位信息的自动预警功能,根据航道水位预警值向调度人员发送预警信息,为航运调度提供及时的决策支持。系统为航运调度管理提供了强大的信息支持。

现场不具备电力布线情况,采用太阳能供电方式

2.投入式测量方式:压力式水位传感器

※ 原理:不同的水位产生净水压强是不同的,测量出水压,就可以计算出水位值。 ※ 测量范围:可以定制。

※ 输出:一般选择输出信号为4~20mA。

系统原理:1.传感器采用投入水位传感器,输出信号为4~20mA,量程由用户制定。 安装时安装在钻有孔的钢管中,避免动水引起测量误差。

2.传感器输出的信号经过防雷装置后连接AD转换模块,以防雷击损坏传感器和AD模块。 3. AD转换模块为12位,输入信号设置为电流测量方式,输入信号范围为0~20mA。

4. PLC根据设定的参数(量程、AD基准点、AD满量程值等)自动计算水位值,当超出限制值时,给出报警信号(继电器和指示灯)。

5.水位显示、参数设置、报警指示灯都由远程电脑客户端完成。 优缺点分析:

改进方式:采用吹气式液位变送器,利用储气罐定时排气冲刷前端传感器气孔,一罐储气罐约可以使用2年。

3. GPS RTK测量技术

1.工作原理:在测量基准站上安置的接收机,对所有可见GPS卫星进行连续观测,并将其观测数据,通过无线传输设备,实时地发送给用户观测站;在用户观测站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算并显示用户站的三维坐标及其精度,其定位精度可达1cm~2cm。

2.GPS定位技术相对于传统测量技术的特点: 观测站之间无需通视。传统的测量方法必须保持观测站之间有良好的通视条件,而GPS测量不要求观测站之间通视。 定位精度高。我们采用实时动态相位差分技术(RTK技术),其定位精度可达1cm~2cm,测深仪精度为:5cm+0.4%。 操作简便、全程监控。只需GPS与电脑联接,开机即可,无须架仪器和后视,能实时监控定位的全过程。

全天候作业。GPS测量不受天气状况的影响,可以全天候作业(夜间、雨天都可以工作)。 水深测量的平面定位和水深测量完全同步,无须水位测定。传统的水深测量平面定位和水深测量是相对分离的;平面位置和测深不同步;受涌浪影响大,水尺观测和测深时涌浪情况不一至。GPS无验潮测深法,可以解决上述问题,即无须观潮和水位改正,测量时不受涌浪影响。

成图高度自动化。配套的数据处理成图软件具有自动成图和计算功能。能自动计算各层间面积和方量,计算各断面总抛量和未抛量。

水深测量图

综上所述: 1. 可采用雷达式水位计

雷达式水位计专门设计用于露天测量,由于它的水平天线结构、低能耗、宽范围的电压

篇二:长江南京潮汐表

大潮日期是每月农历的十八和农历的初三.潮水表如下: (指南京长江下关水位时间)

初一初二 08:00 08:48 20:00 20:48

十六十七 20:00 20:48 08:00 08:48 初三 初四 09:36 10:24 21:36 22:24 十八十九 21:36 22:24 09:36 10:24 初五 初六 11:12 12:00 23:12 24:00 二十 二一 23:12 24:00 11:12 12:00 初七 初八 12:48 13:36 00:48 01:36 二二二三00:48 01:36 12:48 13:36 初九 初十 14:24 15:12 02:24 03:12 二四二五02:24 03:12 14:24 15:12 十一十二 16:48 04:00 04:48 二六 二七 04:00 04:48 16:00 16:48 十三十四17:36 18:24 05:36 06:24 二八二九05:36 06:24 17:36 18:24 十五 19:12 07:12 三十07:12 19:12 16:00

篇三:长江实时洪水预报系统

长江实时洪水预报系统

黄 艳

长江水利委员会水文局

摘 要 长江水利委员会1951年成立以来,长江实时洪水预报系统不断得到发展。系统采取气象模型(提供定量降雨预报)与水文、水力模型相结合的方法,并结合预报员经验分析,为长江上主要站点提供实时洪水预报。采用的模型包括气象模型MM5,水文模型有新安江模型,API模型,水力模型有马斯京根方法,统计学模型如相关关系法和“大湖演算法”以及MIKE11模型。

本文介绍了长江水利委员会水文局实施的洪水预报系统的框架和概要。简述了使用模型的原理,预报范围与流程,并给出了一些预报结果。文章最后讨论了目前需要给予特别关注的重要问题。

关键字 实时洪水预报,长江,定量降雨预报

1 引 言

长江洪水历来带来巨大破坏。1877年以来,至少有25次洪水超过了河道泄洪能力。1998年洪水是最近发生的一次大洪水事件。由于流域范围的大洪水会影响了成千上万人民的生命与财产安全,所以,对洪水预报的精度,时效性都提出了非常高的要求。另外,随着社会经济的不断发展,对防洪的要求也在不断提高。同时,由于人类活动的加剧,使得洪水预报变得更为复杂。为了促进流域洪水管理,长江委水文局通过不断努力,逐步建立了一套实时洪水预报系统。

经过几十年的不断发展,目前使用的洪水预报系统是1990年代中期开发的。系统包括1400多个水位雨量测站,其中118个中央报汛站实现自动报汛。系统应用了多个水文水力学模型。本文简要描述了当前业务实时洪水预报系统使用的方法及其使用效果,并讨论了即将面临的挑战。

2 长江实时洪水预报系统

2.1 概 述

长江流域位于中国中部,面积108万平方公里,河流干支流全长6300余公里。从青藏高原长江源头至宜昌为上游,集水面积100平方公里,从宜昌至武汉为中游,集水面积68万平方公里,从武汉至河口上海市为下游,集水面积12万平方公里。针对不同区域,目前的洪水预报系统预报方法各不相同,详细见图1。

图1 长江实时洪水预报系统

如图1所示,当前的洪水预报系统由多个部分构成。根据信息流程,系统组成可分为如下几个部分:

1、气象预报:使用气象模型提供定量降雨预报;

2、水文模拟:使用实时雨量与定量降雨预报值预测径流量。使用的模型主要有API方法 [1],单位线 (UH) [2]演算 和新安江模型 (XAJ) [3];

3、洪水演算:使用模型预测径流和实测径流作为边界条件,应用多个水力学模型和统计模型洪水演算程序计算不同站点的水位和流量。使用的模型有马斯京根 [4], MIKE11,相关关系线法和由长江委水文局为复杂的洞庭湖区开发的所谓“大湖演算法”;

4、后验分析:人工对模型结果进行分析的过程。结合不同模型给出的预报结果,考虑到人类活动或天气动力带来的不确定性,给出最终预报成果,予以发布。这一步没有在图1中明显表现出来,但它是当前洪水预报系统中非常重要的一环。

2.2 系统组成

如上所述,当前的洪水预报系统由四部分组成,即定量降雨预报,降雨-径流模拟,洪水演算和对模型结果进行的后验分析。使用的大多数模型在理论上是成熟的,模型的复杂性是可行的,大多数教科书中均有介绍。惟一的例外是所谓的“大湖演算法”,它是专门为模拟洞庭湖区的江湖关系而研发的。

2.2.1 定量降雨预报 (QPF)

为了增加预报预见期,提高预报精度,当前的洪水预报系统中进行了气象模拟,为水文模型提供QPF。目前,使用两种预报方法来进行短期降雨准定量预报。第一种方法是,通过分析各种气象信息,包括常规的地面天气信息,卫星信息,卫星图像,雷达遥感信息等等,估算降雨范围与趋势。第二种方法是使用MM5模型来预报流域范围降雨。该模型是一个中期预报气象模型,由美国国家天气局和加州大学联合开发,起初是一个中尺度模型。关于该

模型的更多信息可以访问该网站: /retype/zoom/e9f708d676eeaeaad1f3300a?pn=5&x=0&y=0&raww=587&rawh=528&o=png_6_0_0_281_134_330_274_892.979_1262.879&type=pic&aimh=431.75468483816013&md5sum=65fdfff4a039daf91c72627f6bebcdf4&sign=179758b7b4&zoom=&png=3177-24299&jpg=21012-21012" target="_blank">点此查看

图2 长江流域6小时累积降雨预报

3 结 果

3.1 定量降雨预报

在目前的洪水预报系统中,气象模拟为水文模型提供定量降雨预报(QPF)输入。图2显示了使用MM5模型给出的长江流域6小时累积降雨预报。统计分析表明 ,QPF精度是不够的。目前正在努力改进MM5模型QPF预报精度。

3.2 洪水预报

当前洪水预报系统提供长江干流及支流主要测站水文和流量预报。预见期一般为枝城以上测站为3天,螺山以下为5天。图3显示了2005年汉口站汛期1-5天水文预报。1-5天的平均预报误差分别为,0.05m,0.09m,0.14m,0.20m and 0.27m。模拟系统总的来说是稳健的,准确的。

4 结论与讨论

实践表明,长江水利委员水文局开发与实施的长江洪水预报系统为长江流域的洪水管理和防洪提供了准确和有效的洪水预报,取得了显著的社会经济效益。目前的洪水预报系统有几个值得关注的特性:

1、经验方法如相关关系线法被广泛采用。物理基础水力学模型的应用具有局限性,主要是因为物理基础的确定性水力学模型需要大量的信息,而这些信息很难保持不断更新。经验方法相对简单,容易,可以使用最新的水文信息进行调整,因此更加实用。

2、在实时预报中,使用模型模拟只是第一步,考虑更多信息和不确定性因素是长江实时洪水预报非常重要的一步。这需要借鉴预报员的经验。这些经验很难用数学方程和其它清楚的规则来表达,但这些隐性经验的使用是长江洪水预报过程中非常重要的一环。

尽管当前的洪水预报系统是可靠有效的,但需要进行不断改进。需要关注的几个问题


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