一种水道内水体动能波递传消减装置的制作方法

本发明涉及水资源精准测量技术，具体涉及一种水道内水体动能波递传消减装置。

背景技术：

1、水利信息化、智能化事业在水利行业各方面取得了方兴未艾的发展，水资源信息化管理、水利工程安全和水利工程运行，是水利信息化建设的主要三大内容，其中，水资源信息化管理建设已经覆盖水资源源头、中间蓄水输水和灌区配水等全过程，是水利信息化建设的重要内容之一。

2、水资源水量精准测量是水利引调水工程、农业大中型灌区输配水工程运行管理的核心基础环节，是支撑水资源统一调度、用水定额管控、灌溉水量核算与水利信息化管理的关键依据；目前行业内已广泛应用雷达水位计、超声波水位计、浮子式水位计等信息化自动化测量设备，通过采集水位数据结合断面水力参数换算流量，以此实现水资源计量的自动化与信息化，提升水利工程的运行管理效率。

3、现实中存在的普遍和突出的问题：在实际工程运行中，普遍存在着现有自动化测量设备相当一部分未充分发挥出精准测量的作用，主要原因是渠道、河道内的水体处于持续流动状态，水流在流动状态下断面会产生纵向与横向波浪，且流速越大波浪幅度越高，导致水位测量设备采集的水位数据是包含波高因素在内水面水位，而非真实的水面水位，即无法采集到真实的水面水位，从而无法精准的测量到水资源量；即便通过模块算法对数据进行修正，也难以完全消除系统误差，测量精度与实际相比仍存在一定的误差，无法满足水资源精准计量的要求。

4、对于无水资源计量要求的防洪工程如河道防洪，仅需观测大致的水位、水情，大致掌握洪水情势，为防洪工作决策服务，即可满足防洪工作要求，雷达水位计、超声波水位计、浮子式水位计等自动化测量设备采集测量到大致水位数据即可满足要求；

5、对于有水资源精准计量、精准计价要求的水利工程来说，必须精准测量，以利于水资源的科学管理、优化调配和充分利用。但现状相当部分的雷达水位计、超声波水位计、浮子式水位计等自动化测量设备，由于广泛存在的波浪因素，导致测量存在误差或较大误差，而无法发挥出设备其应有的作用，造成大部分设备虽已建成但未被使用而闲置、浪费，仍回归到采用传统的人工测量的方法，无法实现水资源信息化自动精准采集、精准测量，无法实现水资源精准的水利信息化管理，这种现象在全国都相当普遍。

6、问题的根本原因在于水体流动必然产生的波浪（波高）所导致，现状水面不是真实的水位，因此，在此情形下信息化测量设备测得了不真实的水面水位数据，并传输至信息中心，从而导致了水资源管理的一系列误差和错误，因此，采取一种办法（装置）消除波浪波高，获得真实的静水面水位是解决问题的关键。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种水道内水体动能波递传消减装置，以解决现有技术中流动水体波浪干扰水位测量、自动化计量设备精度不足、设备闲置浪费的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水道内水体动能波递传消减装置，包括水道边坡，所述水道边坡靠近岸边处设置有水位采集传输装置，所述水位采集传输装置一侧置于水道边坡斜坡上固定安装有边坡静水位道管，所述边坡静水位道管外表面靠近水位采集传输装置处开设有若干排气孔；

3、所述边坡静水位道管底部置于水道边坡坡底上设置有定期排沙管，所述定期排沙管一侧置于水道边坡内底部固定安装有波能递传消减管，所述波能递传消减管内部设置有阻流、紊流、混流消能装置，所述水道边坡底部靠近波能递传消减管一端处设置有进水管段，所述进水管段一端固定安装有滤沙进水花管段，滤沙进水花管段外裹多目数滤水网；

4、所述水道边坡内底部靠近滤沙进水花管段迎水位置处固定安装有挡/导沙坎；

5、所述波能递传消减管外表面中间段向外延伸并设置有排沙空管段，所述排沙空管段上表面开设有若干防真空进水孔，所述排沙空管段一端边部处安装有连续运行使用排沙阀；

6、所述水道边坡斜坡上设置有边坡水位刻度尺。

7、进一步地，所述水道边坡上表面与边坡水位刻度尺对应位置处设置有支撑架，所述支撑架顶部固定安装有球形摄像机，所述支撑架顶部背于球形摄像机处设置有水位视频采集传输控制箱。

8、进一步地，所述边坡静水位道管为钢化玻璃罩面结构，所述边坡静水位道管内部设置有管内静水水位刻度尺。

9、进一步地，所述定期排沙管上表面前后两端边部均设置有定期排沙阀，所述定期排沙阀设置为双阀结构。

10、进一步地，所述水位采集传输装置内部安装有水位采集器。

11、进一步地，所述水位采集传输装置上表面固定安装有支撑杆，所述支撑杆和支撑架顶部均固定安装有太阳能板，所述水位采集传输装置、球形摄像机和水位视频采集传输控制箱均与太阳能板电性连接。

12、进一步地，所述挡/导沙坎中间位置处设置有若干支撑角钢，所述挡/导沙坎倾斜设置在水道边坡内底部的水流方向上。

13、与现有技术相比，本发明提供的一种水道内水体动能波递传消减装置，具有如下有益效果：

14、1、本发明通过s型往复迂回形式配合管内阻流、紊流、混流装置消减消减动能波递传结构，可逐步消耗水体携带的波浪动能递传，使进入边坡静水位道管的水体趋于静止状态，从根源上消除波浪对水位测量的干扰，让现有自动化水位测量设备可采集到真实静水位数据，充分发挥设备的精准计量作用，避免设备闲置浪费，与现有技术相比提升了水位测量的精准度与水利信息化设备的利用效率。

15、2、本发明通过设置迎水侧挡/导沙坎结构，使泥沙按照导沙坎方向有规律的排出，起到保护消能装置的作用，配合滤沙进水花管段过滤细沙，再搭配排沙空管段与定期排沙管的分级排沙结构，可有效减少泥沙进入消能管路造成淤积，定期开启排沙阀即可完成清淤维护，与现有技术相比提升了装置的运行稳定性与运维便捷性。

16、3、本发明通过同时设置自动化水位采集传输与可视化刻度监测两套水位监测方式，数据互为校验，保障测量可靠性；配套太阳能供电结构可适配野外无外接电源的水利工程场景，无需额外布设供电线路，与现有技术相比提升了装置的场景适配性与部署效率。

1.一种水道内水体动能波递传消减装置，包括水道边坡（1），其特征在于，所述水道边坡（1）靠近岸边处设置有水位采集传输装置（2），所述水位采集传输装置（2）一侧置于水道边坡（1）斜坡上固定安装有边坡静水位道管（3），所述边坡静水位道管（3）外表面靠近水位采集传输装置（2）处开设有若干排气孔（14）；

2.根据权利要求1所述的一种水道内水体动能波递传消减装置，其特征在于，所述水道边坡（1）上表面与边坡水位刻度尺（11）对应位置处设置有支撑架（20），所述支撑架（20）顶部固定安装有球形摄像机（21），所述支撑架（20）顶部背于球形摄像机（21）处设置有水位视频采集传输控制箱（22）。

3.根据权利要求1所述的一种水道内水体动能波递传消减装置，其特征在于，所述边坡静水位道管（3）为钢化玻璃罩面结构，所述边坡静水位道管（3）内部设置有管内静水水位刻度尺（12）。

4.根据权利要求1所述的一种水道内水体动能波递传消减装置，其特征在于，所述定期排沙管（4）上表面前后两端边部均设置有定期排沙阀（16），所述定期排沙阀（16）设置为双阀结构。

5.根据权利要求1所述的一种水道内水体动能波递传消减装置，其特征在于，所述水位采集传输装置（2）内部安装有水位采集器（19）。

6.根据权利要求2所述的一种水道内水体动能波递传消减装置，其特征在于，所述水位采集传输装置（2）上表面固定安装有支撑杆（17），所述支撑杆（17）和支撑架（20）顶部均固定安装有太阳能板（18），所述水位采集传输装置（2）、球形摄像机（21）和水位视频采集传输控制箱（22）均与太阳能板（18）电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种水道内水体动能波递传消减装置，其特征在于，所述挡/导沙坎（9）中间位置处设置有若干支撑角钢，所述挡/导沙坎（9）倾斜设置在水道边坡（1）内底部的水流方向上。