深圳市步涌水文站

一、项目简介

      潮汐流是沿海河口地区普遍存在的一种天然水文现象。多发于河流的枯水期，枯水期河流水位较低且流速缓慢，高水位、高流速的海水极易倒灌入河。目前为止世界上没有任何地方解决潮汐流测流现象。潮汐流的测量一直被认为是测流领域的技术难题。

二、技术亮点

·  攻克潮汐流水流量在线测验难题。

  潮汐流是沿海河口地区普遍存在的一种天然水文现象。多发于河流的枯水期，枯水期河流水位较低且流速缓慢，高水位、高流速的海水极易倒灌入河。为防止河水水位过低，开闸时出现咸潮现象，水文站放水前需要先蓄水，保证河水水位高于海水水位，从而避免海水倒灌发生咸潮。潮汐流的测量一直被认为是测流领域的技术难题，经过各种实验检测和工程应用检验证明，Risonic 3000流量计已经在潮汐流测量的稳定性和准确性方面已经取得了重大突破。由水位线可知，步涌水文站为防止潮汐流的发生，关闸蓄水的过程中水位缓慢上升，当水位到达一定的高度后开闸放水，水位迅速下降，如此往复将河水排入大海。当关闸蓄水时水位缓慢上升，由于流速比较缓慢，瞬时流量比较平缓，当开闸放水时水位迅速下降使得流速迅速提高，瞬时流量迅速提升，水位降到一定高度后，瞬时流量恢复平缓状态。Risonic 3000对潮汐流的测量数据精准稳定，能较好的对潮汐流流量进行监测。

解决方案

1.通过改进波形识别法和Risonic3000滤波算法解决了潮汐往复流技术难点。传统的时差法超声波流量计过零检测来识别波形，由于超声波信号受温度、反射、湿度及接收角度的影响较大，造成时间测量的误差较大。并且，这类算法需要进行几个甚至十个以上超声波运算，计算量较大。研发团队创新运用波形识别算法进行信号识别和捕捉。大大减小了运算量，同时保证了时间测量精度，解决了信号衰减严重也能对波形进行识别捕捉的问题。

2.为剔除其它声波信号的干扰，针对采用滤波方法对接收到的信号进行处理。目前超声波流量计采用的滤波方法大多都是中值滤波和平均滤波方法都是简单的滤波方法，能滤除掉高频噪声，但是在低频和持续时间比较长的噪声中作用不大。对此针对咸潮特点，研发团对应用相应滤波进行特殊处理。当现场噪声信号产生的小波系数幅值较小，其数量较多，输入信号的频率在设定的频率（截止频率）以内时，该信号可以通过（无衰减），而当该信号的频率高于该频率时，则会产生衰减。也就是说，这种算法可滤除不需要的高频信号，从而保证系统有效的频率成分。保证了测量结果的精度，具有实用意义。

三、方案设计

流量计设备安装在深圳步涌水文站进行咸潮测流的应用。

采用1E3P带水安装方式，安装在闸前位置。

声路长：45.19m

声路角度：69°