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《日本采用冲刷传感器监测洪水过程中的河床演变_陈晓飞》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2003年第3期水土保持科技情报13监测技术日本采用冲刷传感器监测洪水过程中的河床演变陈晓飞,刘晓洲,都洋,谢立群(沈阳农业大学,沈阳110161)中图分类号:TP7,P33213文献标识码:B文章编号:CN21-1159(2003)03-0013-03摘要:河床在行洪过程中,受洪水的淘刷,岸堤很可能出现一系列的河床填积和削减现象。在行洪过程中,如不通过仪器观测不能量化洪水期间河床变化的具体数值。日本学者中平善伸等人于1999-09-15采用传感器成功地观测到日本姬河大洪水对河床冲淤过程。测试结果表明由冲刷传感器捕捉到的河床下
2、降状况与流量变化相一致。通过一维河床演变计算模拟了所测得的河床削减过程,表明通过数值计算求得洪水前期的侵蚀过程与通过冲刷传感器捕捉到的河床下降过程基本一致。证明应用冲刷传感器测量洪水期间的河床削减作用是有效的。关键词:河床演变;动态监测;冲刷传感器;日本河床在行洪过程中,受洪水的淘刷,岸堤很可能现在,流量多通过由浮子测定流速乘以水流的出现一系列的河床填积和削减现象。然而,在行洪过横断面积来推算,如果不能了解洪水中河床的变化,程中,如不通过仪器观测,靠直观地现场堪察,是不能流量也很难正确推求。流量的正确推求关系到工程量化洪水期间
3、河床变化的具体数值的。因此,掌握泥设计及对河道规划的合理性,因此,掌握洪水过程中沙运动规律是治水的重要前提。日本学者中平善伸河床随时间的变化非常重要的。在缓流河川采用无等人于1999-09-15采用传感器观测日本姬河大洪线电控制船对洪水中的河床演变进行调查是可行水对河床冲淤过程,取得量化指标,获得成功。的,但在湍急河流上测量洪水期间河床演变还存在2姬河流域面积722km,主河道长60km,平均坡许多问题。降1/80,是日本湍急河流的代表之一。由于河流处在大地沟地带,地质脆弱,地层间易滑落,崩溃现象1采用传感器观测概要严重,造成
4、了下游泥沙量增加,河道不稳定。因此,在日本自古以来称之为难以治理的河流。111观测系统1995-07-11～12,姬河出现洪水时,在采用根基水位～流量观测站设置在位于河口上游11km2加固护岸方法的地方,由于河床削减造成灾害有11处,控制面积697km,占全流域面积的97%。自处。可以推测在同一次洪水中的同一场所,连续发生1962年开始由观测员于每日6:00、18:00进行游标河床冲淤现象。但是,这样的现象采用目前的调查手观测2次,1967年转为自记水位观测,1975年后开段或测量方法,无法确定洪水前后的横断面变化。始流速仪观
5、测。为了监测河床的变化过程,1995年续流向管道的过程,这种情况与1997年ToKunaga和的原因,当降雨结束后,地下水径流在裂缝多的地区Wan所研究的不饱和膜状流的结果性质相同。仍会出现径流量增大的可能性。[参考文献]4结束语齐滕哲生等对土层径流量与裂缝管道内的流量进行了实测与研究,并考察了流经裂缝的水流对径流的影响。其结果表明了裂缝与设定的管道内流量的峰值在降雨停止后仍继续存在。同时这项结果也收稿日期:2002-10-30说明了由于裂缝内存在不饱和地下水,降雨也有可编作者简介:黄晏,身份证号:43062419771102
6、0039,学能使地下水位在降雨后上升。由于地形、地质条件士,工作于深川市东部集团。(责任编辑李树彬责任校对党福江)14水土保持科技情报2003年第3期采用冲刷传感器观测;为了将冲刷传感器测得的洪水过程中河床的变化与洪水前后河床高度相比较,并对洪水前后的横断面进行测量。为测定河床最大冲刷深度,将砖设计成柱状埋置于河床底部,以标定河床冲刷深度。传感器Ⅰ组设置在右岸的航道处,传感器Ⅱ组设置在平时无水的离右岸60m处(见图1、2)。另外,冲刷传感器在垂直方向每隔20cm连续布置10个,全部埋入河床中,以观测河床从洪水前的高度开始下降到
7、2m深的冲刷情况。图3冲刷传感器监测原理示意图112冲刷传感器通过电磁波记录传感器的浮出时间,对传感器采用冲刷传感器对洪水过程中的河床冲淤的监有如下制约情况:测原理如下:在水中发自传感器的电磁波传不到接收器,只有传感器浮出了水面接收器才开始能够接受到其信号。由于发自传感器的电磁波很弱,因此传感器与接受器的距离不超过200m。因此,在观测上应注意两个问题:1)自传感器被冲走浮出水面的过程中,传感器会向下游流动,为了保证传感器浮出水面时的位置与接受器距离不超过200m,设置接受器时必须留有余地。2)传感器被冲走的时刻与接受器接受信
8、号间有一个时间差。图1观测地点平面图2观测结果与分析设置在观测站的两处传感器中,传感器Ⅰ组在209215的洪水出现以前,顶部传感器就已被冲走,209215洪水中所记录的只是剩余传感器浮出水面的时刻。传感器Ⅱ组没有冲走及浮出水面。209215洪水流量过程线和由冲刷传感器Ⅰ组捕捉
