【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于渠道水位监测，具体涉及一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置及方法。
技术介绍
1、太湖流域平原河网密布发达，城市小型圩区内部存在众多闸门，为了实现河网的流量、液位监测，往往需要在闸门下游靠近闸门的位置处安装水位监测装置。
2、受闸门过流断面收束影响，闸门上游和下游靠近闸门位置处的水体受闸门阻水及过流绕流作用，水位波动起伏程度较大。传统液位监测要求在距离闸门处河道或渠道宽度10倍或以上的顺直河道或渠道以外开展测量工作，即液位监测位置与闸门之间沿渠道延伸方向的间距为闸门处河道或渠道宽度的10倍或以上，此处河道或渠道中水体的水位受湍流的影响很小，但是受河道或渠道交错影响，无满足距离闸门处河道或渠道宽度10倍或以上的平直河道或渠道要求的安装场景，无法减小湍流影响对河道或渠道中水体的水位干扰，因此水位监测精度受到较大影响。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的缺陷，本专利技术提供一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置及方法，能较精确地监测闸门下游靠近闸门位置处的渠道内处于湍流状态的水流水位。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，闸门下游靠近闸门位置处的渠道底板上设有消能槽或挡水件；针对具有消能槽的渠道，所述水位监测装置布置于消能槽内，并包括固定于所述消能槽的上游端侧面上且浸没于水流中的水平导流板，用于削弱垂向的低频水流扰动，所述水平导流板下方固定有水压传感器，所述水
4、进一步地，所述水平导流板底面上固定有置于渠道底板上的配重块，所述水压传感器固定于配重块上。
5、进一步地，正投影沿渠道延伸方向布置的所述挡水板称为第一挡水板，与所述第一挡水板相垂直的挡水板称为第二挡水板，与所述第一挡水板和第二挡水板均呈一定角度的挡水板称为第三挡水板。
6、进一步地，所述第一挡水板和第三挡水板均为两块，两块所述第一挡水板分布于水压传感器的两侧，其中一块所述第三挡水板布置于水压传感器一侧的第一挡水板外侧，另一块所述第三挡水板布置于水压传感器另一侧的第一挡水板外侧，每块所述第三挡水板的上游端处于水压传感器相应一侧的渠道外侧且下游端处于水压传感器相应一侧的渠道内侧，所述第二挡水板为多块，其中一部分所述第二挡水板布置于水压传感器一侧的第一挡水板与第三挡水板之间，其余所述第二挡水板布置于水压传感器另一侧的第一挡水板与第三挡水板之间；其中一部分所述垂向导流板布置于水压传感器一侧的第三挡水板外侧面处，其余所述垂向导流板布置于水压传感器另一侧的第三挡水板外侧面处。进一步地，每块所述第一挡水板置于渠道底板上，每块所述第三挡水板底端与渠道底板之间留有一定间隙，所述水压传感器每一侧的部分第二挡水板置于渠道底板上且部分第二挡水板底端与渠道底板之间留有一定间隙；各所述第一挡水板、各第二挡水板和各第三挡水板的侧面上均布置有消能凹槽，各所述第三挡水板上在远离水压传感器的位置处开设有消能孔。
7、进一步地，所述水平导流板底面上还固定有安装板，各所述第一挡水板、各第二挡水板和各第三挡水板均固定于安装板底面上。
8、进一步地，所述多孔降噪层为多孔海绵。
9、进一步地，所述水平导流板呈半圆形且上游端面为与渠道延伸方向相垂直的竖直平面，针对具有消能槽的渠道，所述水平导流板的上游端面与消能槽的上游端侧面相平行并固定于消能槽的上游端侧面上，针对具有挡水件的渠道，所述水平导流板的上游端面与挡水件的下游端面相平行并固定于挡水件的下游端面上；所述垂向导流板呈直角三角形状。一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测方法，采用上述闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置进行监测，具体为：渠道内闸门上游的水流依次通过闸门和消能槽并向下游流动，或者渠道内闸门上游的水流依次通过闸门和挡水件并向下游流动，使所述渠道水位监测装置浸没于处于湍流状态的水流中，通过所述水平导流板削弱水流中的垂向低频水流扰动，之后水流进入所述抗扰流迷宫并通过相邻挡水板之间的间隙向多孔降噪层方向流动，并通过所述抗扰流迷宫中的各挡水板削弱水流中处于各向湍流状态的低频水流扰动，之后水流进入多孔降噪层，并通过所述多孔降噪层削弱水流中的高频水流扰动，之后水流到达所述水压传感器，并通过所述水压传感器监测渠道内降低扰动后水流的水压，并通过所监测的水压得到渠道内的相对水位。
10、相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
11、本专利技术中的闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，闸门下游靠近闸门位置处的渠道底板上设有消能槽或挡水件，针对具有消能槽的渠道，水位监测装置布置于消能槽内，并包括固定于消能槽的上游端侧面上且浸没于水流中的水平导流板，用于削弱垂向的低频水流扰动，水平导流板下方固定有水压传感器，水压传感器外侧包覆有多孔降噪层，用于削弱高频水流扰动，削弱水平导流板底面上在水压传感器的外侧一周固定有多块竖直的挡水板，多块挡水板与水平导流板以及渠道底板配合形成抗扰流迷宫，用于削弱处于各向湍流状态的低频水流扰动；针对具有挡水件的渠道，水位监测装置布置于挡水件下游端的渠道底板上，水平导流板固定于挡水件下游端；削弱水压传感器用于监测渠道内削弱扰动后水流的水压，并通过所监测的水压得到渠道内的相对水位；采用本专利技术的闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置进行水位监测时，具体为：渠道内闸门上游的水流依次通过闸门和消能槽并向下游流动，或者渠道内闸门上游的水流依次通过闸门和挡水件并向下游流动，使渠道水位监测装置浸没于处于湍流状态的水流中，通过水平导流板削弱水流中的垂向低频水流扰动，之后水流进入抗扰流迷宫并通过相邻挡水板之间的间隙向多孔降噪层方向流动，并通过抗扰流迷宫中的各挡水板削弱水流中处于各向湍流状态的低频水流扰动，之后水流进入多孔降噪层，并通过多孔降噪层削弱水流中的高频水流扰动，之后水流到达水压传感器，并通过水压传感器监测渠道内降低扰动后水流的水压，并通过所监测的水压得到渠道内的相对水位。这样通过水平导流板能削弱水流中的垂向低频水流扰动，通过抗扰流迷宫中的各挡水板能削弱水流中处于各向湍流状态的低频水流扰动，通过多孔降噪层能削弱水流中的高频水流扰动，进而使得到达水压传感器的水流为降低扰动后的水流，从而能较精确地监测闸门下游靠近闸门位置处的渠道内处于湍流状态的水流水位，因此所监本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，闸门(1)下游靠近闸门(1)位置处的渠道内设有消能槽(2)或挡水件(5)；其特征在于：针对具有消能槽(2)的渠道，所述水位监测装置布置于消能槽(2)内，并包括固定于消能槽(2)的上游端侧面上且浸没于水流中的水平导流板(401)，用于削弱垂向的低频水流扰动，所述水平导流板(401)下方固定有水压传感器(402)，所述水压传感器(402)外侧包覆有多孔降噪层(403)，用于削弱高频水流扰动，所述水平导流板(401)底面上在水压传感器(402)的外侧一周固定有多块竖直的挡水板，多块所述挡水板与水平导流板(401)以及渠道底板(3)配合形成抗扰流迷宫(406)，用于削弱处于各向湍流状态的低频水流扰动；针对具有挡水件(5)的渠道，所述水位监测装置布置于挡水件(5)下游端的渠道底板(3)上，所述水平导流板(401)固定于挡水件(5)下游端；所述水压传感器(402)用于监测渠道内削弱扰动后水流的水压，并通过所监测的水压得到渠道内的相对水位。
2.根据权利要求1所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：所述水平导
3.根据权利要求2所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：所述水平导流板(401)底面上固定有置于渠道底板(3)上的配重块(405)，所述水压传感器(402)固定于配重块(405)上。
4.根据权利要求2所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：正投影沿渠道延伸方向布置的所述挡水板称为第一挡水板(4061)，与所述第一挡水板(4061)相垂直的挡水板称为第二挡水板(4062)，与所述第一挡水板(4061)和第二挡水板(4062)均呈一定角度的挡水板称为第三挡水板(4063)。
5.根据权利要求4所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：所述第一挡水板(4061)和第三挡水板(4063)均为两块，两块所述第一挡水板(4061)分布于水压传感器(402)的两侧，其中一块所述第三挡水板(4063)布置于水压传感器(402)一侧的第一挡水板(4061)外侧，另一块所述第三挡水板(4063)布置于水压传感器(402)另一侧的第一挡水板(4061)外侧，每块所述第三挡水板(4063)的上游端处于水压传感器(402)相应一侧的渠道外侧且下游端处于水压传感器(402)相应一侧的渠道内侧，所述第二挡水板(4062)为多块，其中一部分所述第二挡水板(4062)布置于水压传感器(402)一侧的第一挡水板(4061)与第三挡水板(4063)之间，其余所述第二挡水板(4062)布置于水压传感器(402)另一侧的第一挡水板(4061)与第三挡水板(4063)之间；其中一部分所述垂向导流板(404)布置于水压传感器(402)一侧的第三挡水板(4063)外侧面处，其余所述垂向导流板(404)布置于水压传感器(402)另一侧的第三挡水板(4063)外侧面处。
6.根据权利要求5所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：每块所述第一挡水板(4061)置于渠道底板(3)上，每块所述第三挡水板(4063)底端与渠道底板(3)之间留有一定间隙，所述水压传感器(402)每一侧的部分第二挡水板(4062)置于渠道底板(3)上且部分第二挡水板(4062)底端与渠道底板(3)之间留有一定间隙；各所述第一挡水板(4061)、各第二挡水板(4062)和各第三挡水板(4063)的侧面上均布置有消能凹槽，各所述第三挡水板(4063)上在远离水压传感器(402)的位置处开设有消能孔(40631)。
7.根据权利要求5所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：所述水平导流板(401)底面上还固定有安装板(407)，各所述第一挡水板(4061)、各第二挡水板(4062)和各第三挡水板(4063)均固定于安装板(407)底面上。
8.根据权利要求1所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：所述多孔降噪层(403)为多孔海绵。
9.根据权利要求2所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：所述水平导流板(401)呈半圆形且上游端面为与渠道延伸方向相垂直的竖直平面，针对具有消能槽(2)的渠道，所述水平导流板(401)的上游端面与消能槽(2)的上游端侧面相平行并固定于消能槽(2)的...
【技术特征摘要】
1.一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，闸门(1)下游靠近闸门(1)位置处的渠道内设有消能槽(2)或挡水件(5)；其特征在于：针对具有消能槽(2)的渠道，所述水位监测装置布置于消能槽(2)内，并包括固定于消能槽(2)的上游端侧面上且浸没于水流中的水平导流板(401)，用于削弱垂向的低频水流扰动，所述水平导流板(401)下方固定有水压传感器(402)，所述水压传感器(402)外侧包覆有多孔降噪层(403)，用于削弱高频水流扰动，所述水平导流板(401)底面上在水压传感器(402)的外侧一周固定有多块竖直的挡水板，多块所述挡水板与水平导流板(401)以及渠道底板(3)配合形成抗扰流迷宫(406)，用于削弱处于各向湍流状态的低频水流扰动；针对具有挡水件(5)的渠道，所述水位监测装置布置于挡水件(5)下游端的渠道底板(3)上，所述水平导流板(401)固定于挡水件(5)下游端；所述水压传感器(402)用于监测渠道内削弱扰动后水流的水压，并通过所监测的水压得到渠道内的相对水位。
2.根据权利要求1所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：所述水平导流板(401)底面上在抗扰流迷宫(406)的外侧固定有多块置于渠道底板(3)上的垂向导流板(404)，所述垂向导流板(404)的正投影沿渠道延伸方向布置，并用于削弱与渠道延伸方向相垂直的侧向低频水流扰动。
3.根据权利要求2所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：所述水平导流板(401)底面上固定有置于渠道底板(3)上的配重块(405)，所述水压传感器(402)固定于配重块(405)上。
4.根据权利要求2所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：正投影沿渠道延伸方向布置的所述挡水板称为第一挡水板(4061)，与所述第一挡水板(4061)相垂直的挡水板称为第二挡水板(4062)，与所述第一挡水板(4061)和第二挡水板(4062)均呈一定角度的挡水板称为第三挡水板(4063)。
5.根据权利要求4所述的一种闸门下游靠近闸门位置处的渠道水位监测装置，其特征在于：所述第一挡水板(4061)和第三挡水板(4063)均为两块，两块所述第一挡水板(4061)分布于水压传感器(402)的两侧，其中一块所述第三挡水板(4063)布置于水压传感器(402)一侧的第一挡水板(4061)外侧，另一块所述第三挡水板(4063)布置于水压传感器(402)另一侧的第一挡水板(4061)外侧，每块所述第三挡水板(4063)的上游端处于水压传感器(402)相应一侧的渠道外侧且下游端处于水压传感器(402)相应一侧的渠道内侧，所述第二挡水板(4062)为多块，其中一部分所述第二挡水板(4062)布置于水压传感器(402)一侧的第一挡水板(4061)与第三挡水板(4063)之间，其余所述第二挡水板(4062)布置于水压传感器(402)另一侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙岸炜，陈瑞弘，许王辰，郭旻睿，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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