一种基于孔口出流原理的暴雨雨量测量方法

发布时间：2020-06-02 19:04

【摘要】：暴雨是中国主要气象灾害之一，其危害主要包括洪灾和涝渍灾。暴雨是一种影响严重的灾害性天气，某一地区在短时期内连降暴雨或出现大暴雨、特大暴雨，，常导致城市内涝、农作物被淹、山洪爆发、江河横溢、房屋被冲塌、交通和电讯中断，会给人们的生产生活带来严重的影响。近年来，更是频频发生由暴雨引发的内涝导致的淹死人事件，给人民的生命和财产带来了极大的损失。因此，为了给城市建设和工农业生产等提供有力的依据，对暴雨雨量进行较准确的测量，是十分必要的。 为适用当前雨量监测多样化的需求，针对翻斗式雨量计的结构缺陷，本文通过实验的方式研究了孔口出流原理的压强与流速的关系，建立了压强与流速的数学模型。采用了一种基于孔口出流原理的暴雨测量系统，设计了雨量测量控制流程：当雨量监测系统内部的雨水达到设定高度时，由单片机控制阀门开启，阀门放水，与此同时雨量计同步计量降雨量，低于单片机设定的关闭阀门的高度时阀门自动关闭。这样一来当降雨强度较小时，阀门不需开启，雨强即为投入式液位变送器的输出值，其测量误差基本小于1%FS；当降雨强度较大时，即大暴雨或者特大暴雨时需要开启阀门放水也避免了雨水流失造成的误差，实验结果表明其测量误差基本小于8%FS。本设计的特点是没有翻转机械结构，避免了翻转机械结构造成的测量误差，实现的成本较低，能够实现对雨量信息的自动测量，测量误差也不会随着雨强的变化而发生变化，为暴雨测量提供了新的测量方法。 本设计的暴雨雨量测量方法可以监测各地区的暴雨雨量，为决策者预防城市内涝、山体滑坡、泥石流、防洪和水库库容管理并及时采取有效措施提供准确信息，有效减少暴雨灾害给人民生命财产造成的损失。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P412.13

【参考文献】

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本文编号：2693624