波浪测量分析处理系统及其应用（曾祥,李静,张苏）

摘要: 研究水力学中的波浪问题，对于分析水工建筑物泄洪消能对电站尾水的波动、下游水面的波动、通航水流条件等具有重要意义。开发一套由软、硬件组成的波高数据自动采集分析系统，并将其成功应用于乌江银盘水电站水力学整体模型。该系统方便、迅速、操作简便，可满足科研生产需要。由于采用面向对象方法开发，进一步开发功能十分方便。对波高传感器的测量原理、波高测量统计分析原理、系统软件设计及工程应用作了详细介绍。

关 键 词: 船模通航波高数据采集VC

中图分类号: TV139.2+5 文献标识码: A

1 概述

研究水力学中的波浪问题，分析水工建筑物泄洪消能对电站尾水的波动、下游水面的波动影响以及通航水流条件等具有重要意义。船舶在引航道内航行或停泊，对水流变化比较敏感，而引航道内水流又很复杂，常出现一些不利的流态，所以为保障船舶进出引航道安全，必须弄清引航道内的水流特性。

波高测量对于泄洪消能后电站尾水和下游水面波动，特别是对于航道通航问题，船队航行安全具有非常重要的意义。船舶（队）能否安全、方便、快速地进出船闸与其引航道，与口门区通航水流条件紧密相关，它涉及船闸所处的地形、地貌、水流、航道等具体条件，以及其它建筑物如冲沙闸、泄洪闸、电站厂房的布置等因素。因此，要求引航道、口门区纵横向流速不应过大，不应有复杂的流态，如泡漩、大强度涡流，不应有较高的波浪。因此，研究水利枢纽通航水流条件，考虑枢纽运行对通航流态的影响，保证船舶通航安全非常必要。

参考波浪指标可研究制定各种改善措施，改变非恒定流对航运的不利影响，满足船（队）的航行条件和停泊条件等各项标准，为内河通航建筑物方案的选型、论证提供科学依据。目前有关引航道通航水流的研究，国内主要依赖于实体模型及船模试验。水工模型波高测量中的基本问题，包括波高数据获取、波形参数分析和波形表示几部分。通常意义上的波高测量，首先是数据采量测量，其后进行波高参数的分析［1］。

现就波高测量系统阐述波高采集的硬件结构及软件系统测试的方法原理，并列举该系统在乌江银盘水电站泄洪消能水力学整体模型中的应用。

2 系统硬件框图

波高数据采集测量系统主要由计算机、直流电源、波高采集传感器、数据采集卡、系统软件和打印机等组成，图1是波高数 据采集测量系统的硬件表示。

波高传感器采用长江科学院自行研制的WH波高传感器。

采用的数据采集卡

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