Отправить статью по E-mail Метод определения расхода воды малых рек, основанный на обработке видеоизображений водной поверхности
- Авторы: Антоненков Д.А.1
-
Учреждения:
- Морской гидрофизический институт РАН
- Выпуск: Том 51, № 6 (2024)
- Страницы: 790-795
- Раздел: ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ВОДОДЕФИЦИТНЫХ РЕГИОНОВ
- URL: https://journals.eco-vector.com/0321-0596/article/view/684430
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0321059624060057
- EDN: https://elibrary.ru/VOZVGX
- ID: 684430
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Рассмотрен экспресс-метод определения расхода воды, основанный на вычислении поверхностной скорости течения с использованием PIV-метода. Показаны методика выполнения измерений и алгоритм работы программного обеспечения для обработки видеоизображений водного потока. Приведены результаты натурных исследований, выполненных с помощью разработанного метода, а также итоги сличения результатов, полученных с применением стандартных методик. Разработанный метод позволяет получать оперативные данные о расходе воды в реке или канале без наличия дорогостоящих средств измерения и специально подготовленного персонала. Благодаря определению поля скоростей течения по всему поперечному створу исследуемого водного объекта метод дает возможность получить более точные данные о расходе, чем стандартные средства измерения (гидрометрические вертушки, поплавковый метод), работы с которыми выполняются точечно на определенных станциях. Полученные данные о расходе воды могут использоваться для научного обоснования работ при проектировании берегозащитных, русло-регулирующих морских и речных сооружений, а также экологической оценки состояния водного объекта при изучении проблемы загрязнения воды. Использование данного метода на действующих гидрологических постах позволит оперативно определять расход воды в реках в дистанционном режиме с применением соответствующего оборудования, что особенно актуально в Крыму для оценки пикового стока в периоды высоких паводков и половодий.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
Д. А. Антоненков
Морской гидрофизический институт РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: dmitry_science@mail.ru
Россия, Севастополь, 299011
Список литературы
- Бебенина Т.П. Основы гидрометрии и гидрологии. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2010. 138 с.
- Лучшева А.А. Практическая гидрометрия. Л.: Гид рометеоиздат, 1983. 424 с.
- Макаревич А.А., Яротов А.Е. Речной сток и русловые процессы: пособие. Минск: БГУ, 2019. 115 с.
- Методы измерения расхода воды на реках и каналах, в напорных трубопроводах насосных станций и оросительных систем. http://cawater-info.net/library/rus/watlib/watlib-11-2015.pdf. (дата обращения: 14.02.2024)
- Миньковская Р.Я. Комплексные исследования разнотипных морских устьев рек (на примере морских устьев рек Северо-Западной части Черного моря). Севастополь: Морской гидрофизический ин-т РАН, 2020. 364 с.doi: 10.22449/978-5-6043409-2-9
- Определение расхода воды методом смешения. https://ozlib.com/875808/tehnika/opredelenie_rashoda_vody_metodom_smesheniya#286 (дата обращения: 14.02.2024)
- РД 52.10.842-2017. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 9. Гидрометеорологические наблюдения на морских станциях и постах. Ч. 1. Гидрологические наблюдения на береговых станциях и постах. М., 2017. 375 с.
- Сергеев Д.А. Использование современных методов анемометрии по изображениям частиц (PIV-методов) при лабораторном моделировании геофизических течений // Вестн. Нижегородского ун-та им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 4 (2). С. 522–524.
- Слабожанин Г.Д. Гидрометрия: учебное пособие к самостоятельной работе по гидрологии по направлению подготовки бакалавров 270800 “Строительство”. Томск: Изд-во ТГАСУ, 2014. 58 с.
- Хмелевой С.В. Использование GPU для расчетов скоростей газо-жидкостных сред с помощью метода PIV // Радиоэлектронные и компьютерные системы. 2012. № 6 (58). С. 124–129.
- Dykman V.Z. Technical tools for studying structure and dynamics of water masses// Phys. Oceanogr. 2016. № 6 (192). P. 43–55. doi: 10.22449/1573-160X-2016-6-43-55
- Jahanmiri M. Particle Image Velocimetry: Fundamentals and Its Applications. Research Rep. 2011:03. Göteborg, Sweden: Department of applied mechanics, Chalmers Univ. Technol., 2011. 58 p.
- Patalano A., García C.M., Rodríguez A. Rectification of Image Velocity Results (RIVeR): A simple and user-friendly toolbox for large scale water surface Particle Image Velocimetry (PIV) and Particle Tracking Velocimetry (PTV) // Computers Geosci. V. 109. December 2017. P. 323–330.
Дополнительные файлы
