一种山区河流径流泥沙自动监测系统技术方案

本实用新型专利技术一种山区河流径流泥沙自动监测系统，包括排淤量水槽，所述排淤量水槽包括槽底，还包括结构相同且呈镜像相对设置于槽底两侧的第一导流墙和第二导流墙，所述第一导流墙的外侧设置有第一梯形剖面堰，所述第二导流墙的外侧设置有第二梯形剖面堰，所述第一梯形剖面堰与第二梯形剖面堰对称设置；所述排淤量水槽包括由上游至下游依次接设置的分水段

【技术实现步骤摘要】
一种山区河流径流泥沙自动监测系统


[0001]本技术属于泥沙监测设备
，具体涉及一种山区河流径流泥沙自动监测系统
。

技术介绍

[0002]大多数河流的中上游分布在山区，加强山区河流流量及泥沙含量的自动化监测，对合理开发利用河流水资源
、
提高河流减灾防灾能力
、
维护山区河流生态健康发展具有重要意义
。
[0003]目前，河道径流量多采用非接触式技术确定，如比降面积法
、
量水建筑物法
、
雷达法
、
粒子图像法等
。
其中，雷达法
、
粒子图像法等表面流速法对测量条件敏感，易受测量角度和外界风载等因素影响，在低速范围内存在较大误差；量水建筑物法由于不受人为因素和外部条件影响，只需架设水位测量雷达和信号传送器，便很容易实现野外恶劣环境下流量远距离的实时监测，具有很强的推广价值
。
但是，由于山区地形地质条件独特
、
河流和溪流河道断面复杂
、
流量变幅较大且河床结构多样，所以除了需要对量水设施的测流公式进行研究之外，还需要考虑量水设施的水力性能
、
对自然河床的剪切
、
两岸侵蚀及鱼类洄游等生态影响，但目前对山区量水设施的研究较少，导致现有山区河流流量及泥沙含量监测技术相对滞后，亟需开发适用于山区河流径流泥沙自动监测的装置
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于，提供一种山区河流径流泥沙自动监测系统，以解决现有技术中存在的山区河流流量及泥沙含量监测技术问题
。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案予以实现：
[0006]一种山区河流径流泥沙自动监测系统，包括排淤量水槽，所述排淤量水槽包括槽底，还包括结构相同且呈镜像相对设置于槽底两侧的第一导流墙和第二导流墙，所述第一导流墙的外侧设置有第一梯形剖面堰，所述第二导流墙的外侧设置有第二梯形剖面堰，所述第一梯形剖面堰与第二梯形剖面堰对称设置；
[0007]所述排淤量水槽包括由上游至下游依次接设置的分水段
、
连接段
、
收缩过渡扭面段和梯形窄段，所述分水段为排淤量水槽的进水口，所述梯形窄段为排淤量水槽的排水口；
[0008]所述槽底上方还设置有对流经排淤量水槽的径流进行监测的监测组件，所述监测组件包括温度传感器
、
超声波传感器
、
浊度传感器
、
光照监测仪
、pH
传感器和
GPS
传感器
。
[0009]本技术还具有以下技术特征：
[0010]具体的，所述分水段的高度从零开始由远离连接段向靠近连接段逐渐增大至与连接段高度相同
。
[0011]更进一步的，自所述分水段头端至收缩过渡扭面段与梯形窄段交界处所对应的槽底横向宽度逐渐减小
。
[0012]更进一步的，所述分水段头端与所述梯形窄段头端所在直线与槽底中线间的夹角
为
30
～
60
°
。
[0013]更进一步的，所述分水段头端与所述梯形窄段头端所在直线与槽底中线间的夹角为
45
°
。
[0014]更进一步的，所述第一梯形剖面堰和第二梯形剖面堰对应设置于收缩过渡扭面段与梯形窄段处
。
[0015]更进一步的，所述第一梯形剖面堰旁设置有第一升降立柱，所述第二梯形剖面堰旁设置有第二升降立柱，所述第一升降立柱与第二升降立柱上方架设有横梁，所述横梁上设置有多个用于连接所述监测组件的伸缩杆
。
[0016]更进一步的，还包括供电组件，所述供电组件包括连接设置的太阳能光伏板
、
电压调节器和蓄电池，所述蓄电池分别与温度传感器
、
超声波传感器
、
浊度传感器
、
光照监测仪
、pH
传感器和
GPS
传感器电连接
。
[0017]更进一步的，所述太阳能光伏板设置在横梁上，所述电压调节器设置在第二升降立柱上，所述蓄电池设置在第二升降立柱底部
。
[0018]本技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0019](1)
本技术以导流墙和梯形剖面堰作为基础，提供了一种适用于山区的堰槽组合量水设施，兼具测量河道流量
、
增高上游雍水的功能，能够较好地解决山区季节性河流流量变幅大而导致量水精度低的问题
。
[0020](2)
本技术的导流墙具有稳定水位以及在槽内形成临界流的作用；将用于径流泥沙监测的监测组件设置在槽底正上方，能够实时
、
连续采集山区河流的流量
、
泥沙含量
、
温度
、PH
值
、
位置等监测数据，从而能够加强山区河流的流量及泥沙含量的自动化监测，有利于合理开发利用河流水资源
、
提高河流减灾防灾能力
、
维护山区河流生态健康发展
。
[0021](3)
本技术的导流墙具备排沙冲淤及为鱼类提供生态通道的作用，解决了常规梯形剖面堰在小流量情况下阻碍鱼类洄游等问题，导流墙两侧第一梯形剖面堰和第二梯形剖面堰有利于控制主流方向，防止水流冲刷两侧坡脚
。
附图说明
[0022]图1是本技术的整体结构示意图，其中箭头方向为水流方向；
[0023]图2是本技术的俯视图；
[0024]图3是本技术的导流墙及量水堰槽内过流流场图；
[0025]图中各个标号的含义为：
[0026]1‑
槽底，2‑
第一导流墙，3‑
第二导流墙，4‑
第一梯形剖面堰，5‑
第二梯形剖面堰，6‑
监测组件，7‑
第一升降立柱，8‑
第二升降立柱，9‑
横梁，
10
‑
伸缩杆，
11
‑
供电组件；
[0027]21
‑
分水段，
22
‑
连接段，
23
‑
收缩过渡扭面段，
24
‑
梯形窄段；
61
‑
温度传感器，
62
‑
超声波传感器，
63
‑
浊度传感器，
64
‑
光照监测仪，
65
‑
pH
传感器，
66
‑
GPS
传感器；
111
‑
太阳能光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种山区河流径流泥沙自动监测系统，包括排淤量水槽，所述排淤量水槽包括槽底
(1)
，其特征在于，还包括结构相同且呈镜像相对设置于槽底
(1)
两侧的第一导流墙
(2)
和第二导流墙
(3)
，所述第一导流墙
(2)
的外侧设置有第一梯形剖面堰
(4)
，所述第二导流墙
(3)
的外侧设置有第二梯形剖面堰
(5)
，所述第一梯形剖面堰
(4)
与第二梯形剖面堰
(5)
对称设置；所述第一导流墙
(2)
包括由上游至下游依次接设置的分水段
(21)、
连接段
(22)、
收缩过渡扭面段
(23)
和梯形窄段
(24)
；所述槽底
(1)
上方还设置有对流经排淤量水槽的径流进行监测的监测组件
(6)
，所述监测组件
(6)
包括温度传感器
(61)、
超声波传感器
(62)、
浊度传感器
(63)、
光照监测仪
(64)、pH
传感器
(65)
和
GPS
传感器
(66)。2.
如权利要求1所述的山区河流径流泥沙自动监测系统，其特征在于，所述分水段
(21)
的高度从零开始由远离连接段
(22)
向靠近连接段
(22)
逐渐增大至与连接段
(22)
高度相同
。3.
如权利要求1所述的山区河流径流泥沙自动监测系统，其特征在于，自所述分水段
(21)
头端至收缩过渡扭面段
(23)
与梯形窄段
(24)
交界处所对应的槽底
(1)
横向宽度逐渐减小
。4.
如权利要求1所述的山区河流径流泥沙自动监测系统，其特征在于，所述分水段
(21)
头端与所述梯形窄段
(24)
头端所在直线与槽底
(1)
中线间的夹角为
30
～
60
...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊若羽，王文娥，凌刚，王世隆，刘春烨，胡笑涛，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：