Метод определения расхода воды малых рек, основанный на обработке видеоизображений водной поверхности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт 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.

Об авторах

Д. А. Антоненков

Морской гидрофизический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: dmitry_science@mail.ru
Россия, Севастополь, 299011

Список литературы

  1. Бебенина Т.П. Основы гидрометрии и гидрологии. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2010. 138 с.
  2. Лучшева А.А. Практическая гидрометрия. Л.: Гид рометеоиздат, 1983. 424 с.
  3. Макаревич А.А., Яротов А.Е. Речной сток и русловые процессы: пособие. Минск: БГУ, 2019. 115 с.
  4. 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)
  5. 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
  6. Определение расхода воды методом смешения. https://ozlib.com/875808/tehnika/opredelenie_rashoda_vody_metodom_smesheniya#286 (дата обращения: 14.02.2024)
  7. 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.
  8. 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.
  9. Слабожанин Г.Д. Гидрометрия: учебное пособие к самостоятельной работе по гидрологии по направлению подготовки бакалавров 270800 “Строительство”. Томск: Изд-во ТГАСУ, 2014. 58 с.
  10. 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.
  11. 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
  12. 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.
  13. 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

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».