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第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会

召开年：2018
召开地：西宁
出版时间： 2018-09-19

主办单位：中国水利学会

会议文集：第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会论文集

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1.水利量测技术发展综述
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：水利量测技术专业性强，涉及学科门类多，研发难度大;然而，应用范围相对较小、经济效益不突出，非专业人士较少致力于水利量测技术的研发。因而，需要积极组织行业专家规划量测技术发展方向，推进相关技术的联合攻关，开发成套产品，促进水利科学的进步。因此，加强传感器研发投入，引导建立成套设备，进行工业化设计生产，加强计量检验技术研发，推进计量检定规范化和制度化。
2.驷马山分洪道切岭段土压力与地下水位远程自动监测系统
- WU Feng;武锋;YU Bangyi;虞邦义
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：在驷马山分洪道工程膨胀土高边坡综合治理关键技术研究工作中,为提高研究工作效率,在驷马山分洪道扩大工程切岭段设计安装了土压力与地下水位远程自动监测系统,目前该系统已投入正常使用.本文介绍了系统的组成、自动监测过程、主要仪器设备的选择、系统的应用结果等内容.
3.两种推移质输沙率测量方法对比研究
- XU Yuan;徐元;MIAO Wei;苗蔚;HE Zhibo;何智博;ZHU Dejun;朱德军;LI Danxun;李丹勋
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：推移质输沙率是泥沙运动力学中研究的一个重要物理量.本文集成图像测量技术与槽尾电子天平接沙两种输沙率测量方法,开展了低强度水流条件下的平衡输沙试验,对比了两种方式得到的输沙率数据,分析了两种方法差异的原因.
4.大范围表面流场粒子图像测速系统在水力学原型观测中的应用
- 侯冬梅;杨金波;胡晗;陈建
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：随着图像识别技术的发展,先进的仪器设备及分析技术不断涌现,以大范围表面流场粒子图像测速系统为代表的图像识别设备成功应用于水力学原型观测水流流态观测中.通过在水布垭溢洪道和乐昌峡表孔水力学原型泄洪观测中使用大范围表面流场粒子图像测速系统,取得了如出口水深、挑高、挑距、出射角等水舌形态特性以及纵向流场分布特性,使得观测成果越来越丰富.通过水力学原型观测成果对过水建筑物进行安全评价,指导建筑物运行,同时检验设计,并为今后同等规模类似工程的建设提供科学参考,对于行业发展有着重要意义.
5.水沙同步测量系统及关键技术
- MIAO Wei;苗蔚;DUAN Yanchong;段炎冲;BAI Ruonan;白若男;LI Danxun;李丹勋
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：泥沙与水流的关系是泥沙运动力学中的经典及难点问题.本文搭建了明渠水槽水沙同步测量系统,利用同步器关联两台高速相机,实现了对水沙的同步不同区域的测量.提出了双相机测量的采样频率设置以及处理不同测量区域的方法,前者使用同步器的负载循环模式,后者利用相关计算进行流场迁移.实际应用表明,所开发的系统可以用来研究水沙运动的相关关系.
6.'天幕'大范围流场一体化集成测量系统在河工模型中的应用
- QU Zhaosong;曲兆松;CHEN Dongxia;陈冬霞;REN Mingxuan;任明轩;CHEN Jijie;陈继杰;LIU Jiaxing;刘佳星
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：河工模型尺寸大,观测范围广,尤其对于动床模型和非定常流动模型,床面和边界形态均在不断变化,传统的表面流场测量方法测量范围小,无法满足大面积流场的测量.本文介绍了一种大范围流场一体化集成测量系统,用以解决河工模型实验中大范围流场测量问题."天幕"大范围流场一体化集成测量系统具有覆盖范围大、测量精度高、采集频率快、时空同步性优等特点,提高了河工模型试验的自动化水平,保证了流场数据的准确性,能有效助力河工模型试验.
7.模型水轮机在电站非恒定流试验中的应用
- 薛阿强;侯冬梅
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：以往在电站非恒定流试验中,一般用针阀或蝶阀来代替水轮机导叶对流量的控制过程,其流量变化过程是难以相似的.1999年长江科学院在国内首次应用模型水轮发电机、调速器、励磁装置、接力器等,组合成一个小型水电站,对三峡地下电站水力过渡过程进行仿真模拟.可逼真地复演变顶高尾水洞内水击波动流态过程,全面测试尾水管进口真空度、机组转速上升率和涡壳进口压力上升值等调保参数,取得了与原型观测较一致的成果.2013年笔者应用三峡地下电站旧的模型水轮机,通过去掉转轮,应用到白鹤滩、乌东德等大型电站进水口分层取水负荷突变模型试验中.模型水轮机比针阀、蝶阀更真实地反映了原型的流量、流态过程、水击类型,是针阀、蝶阀的升级版,还可以应用到调压井试验中.
8.水流噪声强度测量仪与软件系统开发
- 刘昶;张法星;王红艳
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：水在流动过程中,尤其是在射流、跌流、水跃等流动现象中,会产生噪声,噪声强度达到一定程度,可能污染环境.为了评估水流噪声对环境的影响,使用以太网及光纤线缆将噪声传感器、高速数据采集仪、光纤收发器、信号放大器等仪器进行连接组合,构建了一套噪声强度测试装置.开发了一套测量控制和结果实时显示软件系统,基于快速傅立叶变换(FFT)对噪声测量结果进行计算,然后可以实时展示噪声1/3倍频程处理结果.采用标准声级计对该测量仪和软件系统处理结果进行了校核,然后对某拱坝泄洪的水流噪声进行了测量,获得了其噪声地图.
9.基于边缘检测分析的泥沙颗粒形态提取技术研究
- LI Yu;李禹;LAI Jiayu;来家玉;ZHU Shijie;朱诗洁;LI Weizheng;李伟征
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：针对仿真砂这类低透明度、与背景灰度对比强烈的泥沙颗粒,采用各种边缘检测微分算子识别边缘,效果较为理想.Roberts算子应用于仿真砂检测得到的边缘较细且较好地规避了其对噪声的高敏感性;Prewitt算子、Sobel算子的梯度模板利用了均匀滤波,而LOG算子则进行Gauss滤波,对噪声有很好的平滑作用,但Prewitt算子、Sobel算子检测出的边缘普遍较宽.针对天然沙这类透明度不一、与背景灰度对比较弱的泥沙颗粒,采用基于八邻域窗口的Gauss卷积加一个常量作为阈值,进行泥沙颗粒的识别,检测效果优于边缘检测算子,但对于低透明度颗粒,伪颗粒点较多,对噪声敏感.
10.激光多普勒流速仪常见故障分析与处理
- JI Yang;嵇阳;CHEN Hong;陈红;ZHANG Zhen;张振
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：本文先对激光多普勒流速仪的测量原理进行了初步介绍,分析了激光多普勒流速仪在试验中常见的功率输出丢失、输出功率远远小于额定功率等问题的产生原因.针对放电管老化所引起的流场不均匀、电场不均匀性和等离子体不稳定,所造成的激光输出功率衰减;全反射反射镜和半反射反射镜的曲率半径和腔长的不匹配,所造成的谐振条件不成立;控制电路与保护电路故障;多普勒频差影响带来的测量误差等几个方面对氩离子激光多普勒测速仪的常见故障与维护做了深入的分析与研究,并给出了相对应的解决方案.
11.河海大学水下液压地震模拟振动台
- ZHENG Renfeng;郑人逢;FENG Jiangang;冯建刚;CHEN hong;陈红;NIU Zhiwei;牛志伟;WEI Biao;韦彪
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：河海大学建成国内最大的水下地震模拟振动台,为我国水利行业结构抗震性能试验研究提供了有力支撑.介绍了水下振动台系统组成,并着重讲述了系统建设过程中关键技术及解决方案.根据相关工程领域生产、科研需求,阐述了水下振动台发展前景.依据河海大学水下振动台性能指标,针对沙牌水电站泄洪洞进水塔为研究对象，针对进水塔结构动态特性和抗震性能进行研究分析，并进行了完整的水下振动台模型试验设计.
12.基于MEM压阻硅的数字波高仪研发
- WU Lin;吴临
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：波浪观测一直是海岸与港口工程模型试验中的重要内容，波高测量的精确与否直接关系到模型试验结果的准确性与可靠性。利用测量动态液位(压力)的原理,将MEMS压阻硅与SOC片上系统两种技术结合,研制成一种新型波高仪,具有数字量输出、使用时不需标定、多只同时测量的优点.
13.三峡库区细泥沙絮凝的现场测量研究
- LI Wenjie;李文杰;DAI Zhuo;戴卓;YANG Shengfa;杨胜发;YANG Wei;杨威;XIAO Yi;肖毅;FU Xuhui;付旭辉
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：三峡库区絮凝现象是细颗粒泥沙淤积的重要原因,泥沙絮凝临界条件的研究对三峡库区泥沙淤积模拟和三峡水库调度运行具有重要意义.在三峡库区忠县和奉节河段开展泥沙絮凝的现场测量,基于ADV和泥沙采样测得同步的瞬时流速和含沙量,通过泥沙扩散理论反算现场泥沙沉速及絮团粒径,得到了三峡库区泥沙絮凝度及其与粒径、流速和含沙量的关系.结果表明:库区细颗粒泥沙发生絮凝,且多为中轻度絮凝,重度絮凝较少;库区泥沙絮凝的临界粒径约为0.018mm,临界流速约为0.7m/s,临界含沙量约为0.8kg/m3.研究结果可为三峡库区泥沙的运动规律以及泥沙淤积模拟等提供一定的理论支撑.
14.基于LoRa的物联网农业灌溉技术
- WANG Qiu;王秋;YAN Wenwu;严文武;ZHU Mengye;朱孟业
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：随着智慧农业建设程度深化,物联网技术与农业灌溉相结合是现代农业生产的发展趋势.为了有效提高农业灌溉效率、降低建设成本,根据物联网的基本原理和体系结构,提出了基于LoRa技术的物联网农业灌溉网络体系.LoRa的远距离网络通信技术具有通信容量大、低功耗、低成本、高敏感度、适应复杂环境等特点.未来随着LoRa的引入,这一技术必将在农业物联网领域得到广泛应用.
15.水下地形自动勘测系统的开发与应用
- WANG Tianyi;王天奕;WANG Lei;王磊;QIU Jinwei;丘瑾炜;CHEN Jun;陈俊;GUO Zebin;郭泽斌
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：针对水库淤积问题,开发出水下地形自动勘测系统,将GPS定位、自主导航、航迹规划、姿态矫正以及波浪测量技术相结合,使用无人测控船全面扫描水域,实时获得水域水下地形资料.与相应软件配合,生成水库的水下三维地形图,为水库的水下地形监测、水文信息采集和水资源管理工作提供有效的数据支撑.
16.一种明渠流量测量仪的研制
- YANG Nan;杨楠;HUANG Zhiwen;黄志文;YI Wei;衣巍
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：目前使用的明渠流量测量装置受精度、适用条件、经济性等方面的制约,无法在众多的水利、农业明渠中推广应用.分析了梯形渠道断面流速分布规律,建立了明渠水流平均流速拟合计算公式,基于电磁流速测量原理,研制一种具有流速自校正功能的明渠流量自动测流仪,并与旋桨式流速仪测流进行了对比实验,结果表明,与流速仪法测流相比,明渠流量测量仪误差在±2.7％以内,最大误差-3.2％,系统误差-0.7％,符合相关规范要求,明渠流量仪工作可靠性高,适用性、经济性好,能满足渠道测流需要.
17.水力学原型观测监测参数测量及分析方法
- TANG Xiangfu;唐祥甫
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：目前水利工程上水力学原型观测因其项目小、监测参数多,使得水力学监测技术推广难,水力学原型观测的基本参数及其观测和分析方法介绍有利于水力学原型观测的发展.进一步改进观测仪器设备，加强开发新的软硬件，实现监测和观测的自动化水平，最终实现人工智能在线监测分析和判别控制系统。
18.流域水质监测系统建设思路探讨
- QU Zhaosong;曲兆松;LI Jianhua;李建华;ZHENG Jun;郑钧;JIANG Chong;姜冲;LIU Jiaxing;刘佳星;BAO Lijie;包丽洁
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：本文介绍了国内外基于物联网、大数据等新一代信息技术的流域水质监测系统研究进展,结合现有流域水质监测系统的应用,分析了流域水质监测系统建设现状以及存在的问题,针对这些问题提出了"全流域、多目标、长效运营"的监测管理理念,并提出"一站式智慧监测终端+多维度数学模型"的建设思路.
19.多功能无人船测量系统集成及应用
- JI Zuwen;吉祖稳;DENG Anjun;邓安军;WANG Dangwei;王党伟;HU Haihua;胡海华
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：多功能无人船测量系统是以河流、湖泊、水库、海岸、港口等水域为对象,以无人船为载体,集成华测北斗全星座GNSS-RTK定位测量系统、声呐地形扫描系统、单波束测深系统、多普勒流速仪、OBS浊度仪等多种高精度测量传感设备,利用导航、通信和自动控制等软件和相关设备,实现水深、流速、流量、含沙量、床面二维或三维地形与图像等水文泥沙地形参数的同步测量,采集数据以无线方式在岸基实时接收、处理和分析.多功能无人测量船具有高精度、高智能化的特点,能够到达载人船无法进入的危险水域,对研究资料缺乏的区域,特别是测量条件恶劣的浅滩或库区具有非常重要的意义.
20.图像法水位测量及现场试验研究
- ZHANG Zhen;张振;ZHOU Yang;周扬;CHEN Hong;陈红;JI Yang;嵇阳;LI Zhuohang;李卓航
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：水位测量是水资源观测和管理的重要组成部分.近年来,由于视频监控系统逐渐成为水文站的标准配置,图像法水位测量技术受到了越来越多的关注.它采用传感器获取水尺图像并通过自动处理测得水位线的读数.然而,由于现场环境下存在拍摄视角倾斜、成像分辨率低及光照条件复杂等因素,水尺表面字符和刻度线的识别与计数相当不可靠.因此,大多现有方法在实际中难以开展长期有效的测量.本文从机器视觉的角度出发设计测量方法,采用近红外成像和模板图像配准的手段解决其中水位线检测和水位值换算的关键问题.此外,基于市面上现有的网络监控摄像机开发了一套遥测式图像法测流系统,并选取山区河流测点开展了不同天气和光照条件下的现场试验研究.结果表明,由于无须识别字符和刻度线,方法对于白天自然光照和夜间近红外照明条件下的低分辨率图像均具有良好的鲁棒性,水位测量精度能够达到1cm.
21.观音阁水库年径流量预报初探
- 刘波;谢红兰;李东
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：水库年径流量预报是水库调度的主要依据,年径流量预报的精度直接关系到水库运用效果,本文通过分析观音阁水库所属流域气候特征,采用简单、实用的周期分析法对水库年径流量预报方法进行研究,结合38年资料的分析,说明该预报方法具有较强的实用价值.
22.基于网络摄像机和三维扫描的海岸侵蚀监测手法研究
- 王敏;龙瑞;赵治中
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：海岸侵蚀是近年来困扰各国的全球性问题,常规的测绘测量存在时间尺度上的局限性且费时费力,而卫星遥感又代价高昂.本文介绍了一种成本较低、消耗人力较少且能实时监测海岸线变化的监测手法,此方法有利于对侵蚀较严重区域进行长期观测.
23.ADCP远程遥测监控系统的实现
- TANG Dongyue;唐东跃;WU Ting;吴婷;ZHANG Shenyang;张沈阳
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：传统的ADCP测流方法已无法满足人们对数据信息化采集的需求,急需一种远程遥测监控系统,以达到实时监测、随时更改仪器参数或工作任务等要求.本文介绍了自主研发的ADCP远程遥测监控系统,介绍了系统的构成、工作方式及功能特点,为传统的ADCP测流带来了技术上的革新.
24.ADCP在测流中的应用与分析
- LIU Yi;刘毅;GUAN Hongye;管宏业;ZHANG Jie;张杰
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：本文简述了声学多普勒测流剖面仪(ADCP)的特点、测流原理和流量、流速的计算方法.通过实例描述了ADCP在甬江口河道测流中的应用,对测流成果进行了分析,并探讨了ADCP在测流中注意事项及改进方法,为ADCP测流技术的应用和进一步推广提供借鉴.
25.基于无损多源异构数据融合的水利工程隐蔽结构探测技术——以横琴新区澳门大学中心沟东闸为例
- XU Yunqian;徐云乾;袁明道;YUAN Mingdao;CHEN Xiaowen;陈晓文
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：本文介绍了水利工程外露结构和隐蔽结构的不同检测方法和特点以及相关研究探索现状,并结合横琴新区澳门大学中心沟东闸翼墙断裂探测工程应用,以三维激光扫描技术和探地雷达技术相结合的方式为例,对水利工程隐蔽结构的多源异构探测数据的融合应用做了相应的探讨和研究.
26.浅层地震勘探在水利工程中的应用
- YANG Yubo;杨玉波;YAO Chenglin;姚成林;DENG Zhongjun;邓中俊;JIA Yongmei;贾永梅;LI Chunfeng;李春风;ZHAO Wenbo;赵文波;WANG Huib
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：地震勘探已经被成功地应用于煤炭采空区、石油、地质构造等中深层勘探领域,对于水利工程等浅层勘探领域,由于受到作业空间窄、波组形态复杂、环境及人为干扰因素多等限制,相关的研究和应用还相对较少.实际上,浅层地震勘探是地球物理方法中的一个重要分支,在水利工程勘探中,利用波速及波阻抗差异,通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应,可以取得理想的勘探效果.本文针对浅层地震勘探技术的应用特点,以北京市昌平区某水利工程为研究对象,介绍浅层地震勘探方法的野外工作、资料处理及解释方法技术,讨论高分辨率浅层地震勘探方法的地质解释和勘探效果.
27.基于双源无损探测的某河堤险情分析
- TAN Cai;谭彩;YUAN Mingdao;袁明道;LIN Yueqi;林悦奇
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：2017年受台风影响某河堤部分堤段损毁,总缺口长175m,灾后相关部门迅速对缺口堤段进行修复.2018年4月,修复堤段出现涌水,河堤安全受到严重威胁.为合理评估河堤险情,保障水安全,开展了高密度电阻率法和探地雷达探测,并与现场检查、设计资料相互验证,初步确定了河堤的可能渗漏位置.探地雷达、高密度电阻率法探测结果与设计资料、现场检查结果基本一致,相关成果可供类似工程参考.
28.PFC离散元颗粒流程序模拟重构管涌数值模型
- ZHI Bin;智斌;YAO Chenglin;姚成林;DENG Zhongjun;邓中俊;YANG Yubo;杨玉波;LI Chunfeng;李春风
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：管涌是堤坝中最常见的渗透破坏形式之一.管涌是由细观结构缺陷引起的渗透破坏,所以研究管涌的发生发展离不开对土体微细观结构的研究.通过数值模拟重构四种细粒含量情况下的常规三轴模型,探讨了管涌细观结构渗透稳定性与细颗粒含量之间的关系,并基于定性角度分析相关参数指标,得到细颗粒含量对无黏性土渗透稳定性的影响主要是通过改变颗粒体应力传递结构方式实现的,并利用离散元程序数值重构不同细颗粒含量的管涌模型,得到了与实际物理实验相类似的结果,为进一步利用颗粒力学相关理论分析管涌发生发展做初步探索.
29.混凝土外观质量缺陷防治及处理方法综述
- LI Chunfeng;李春风;YANG Yubo;杨玉波;ZHI Bin;智斌;DENG Zhongjun;邓中俊
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：混凝土被广泛地应用于水工建筑物中,混凝土外观质量缺陷屡见不鲜,由于形成原因的不同,外观质量缺陷的处理方法也不尽相同.本文结合工程实际中大量混凝土外观质量缺陷防治与治理措施,总结混凝土外观质量形成原因、防治措施及处理方法,以便在类似工程中及时发现外观质量缺陷并处理,有利于提高混凝土结构物的耐久性.
30.长方形小回线源瞬变电磁法在堤坝隐患探测中的应用
- DENG Zhongjun;邓中俊;YANG Yubo;杨玉波;LI Chunfeng;李春风;YAO Chenglin;姚成林;JIA Yongmei;贾永梅
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：在采用瞬变电磁法进行堤坝隐患探测中,由于坝顶和马道宽度条件的限制,无法布设面积较大的常规正方形线圈,为了将瞬变电磁法更好地用于堤坝渗漏探测,本文采用了一种改进的长方形小回线源探测装置,该装置集合了中心回线和定源回线装置的特点,可以在保证探测精度的同时提高现场探测的效率.现场探测应用结果表明,采用长方形小回线源瞬变电磁渗漏探测方法进行大坝和堤防的渗漏探测是可行的,效果较好,检测结果准确可信.
31.基于组合导航系统的水库精细水下地形测量
- WEI Ronghao;魏荣灏;SHI Yongzhong;史永忠;LI Zuisen;李最森;XU Da;徐达
- 《第十七届全国水利量测技术综合学术研讨会》 | 2018年
摘要：随着技术的快速发展,GPS、北斗等卫星导航系统已广泛应用于水下地形测量的导航定位.在水库进行水下地形测绘时易受山体遮挡的影响导致无法接收卫星信号而定位失败,导致部分区域数据缺失.本文主要讨论了一种基于卫星导航系统与惯性导航系统的组合导航系统在水库精细地形测量中的方法:首先在讨论卫星导航系统和惯导系统优劣势的基础上引入了组合导航系统,然后介绍了系统的组合方式及工作原理,最后在某水库采用组合导航系统结合多波束测深系统进行精细水下地形测量,测试结果表明该种作业方式可以解决卫星信号遮挡带来的导航定位失败的问题,在水库、河道等区域具有良好的应用前景.