保并维持各条观测垂线3位置的精确性，观测垂线3偏移超过允许 范围时调整观测垂线3位置，主要采取增加观测仪器配重34、保持观测垂线3线型、激光测 距望远镜定位、机械动力式观测船调整等方式。
[0026] 在施测中，应合理安排观测垂线3与进水口 2的距离，并采取激光测距望远镜定位 观测垂线3,观测垂线3偏移超过安全范围时调整观测垂线位置3,确保观测人员、仪器不受 进水口附近流场影响而发生安全生产事故。
[0027] 实施例
[0028] 下面结合某水电站的水库坝前进水口水温变化三维观测系统施测情况对本技术 方案作进一步详细说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限于所述。
[0029] 该水电站坝前水面宽度约1200m，发电机组进水口宽度约260m，进水口中心线外 1100m为坝前深水区，最大深度可达165m。水库正常蓄水位375m、死水位330m，水库运行时 水位变幅达45m。根据坝前进水口附近水体流场以及水库水位运行特性，坝前进水口三维水 温观测垂线的整体布设按照水库运行水位330m~350m、350m~375m两个工况分别考虑。
[0030] (1)观测垂线布设
[0031] ①水库水位330m~350m工况时：该工况下进水口前水体流速较小，为保证施测精 确性以及观测人员、仪器安全，观测垂线布设情况如表1、图1所示：
[0032] 表1水位330m~350m工况时坝前进水口观测垂线布设位置统计表
[0033]
[0034] ②水库水位350m~375m工况时：该工况下进水口前水体流速较大，为保证施测精 确性以及观测人员、仪器安全，观测垂线布设情况如表2所示：
[0035] 表2水位350m~375m工况时坝前进水口观测垂线布设位置统计表
[0036]
[0037] (2)观测垂线上布点
[0038] 在正常蓄水位375m运行情况下，水库表层至水下90m的范围，即高程285m~375m 范围，基本为垂向水温变化较大的温变层；水下90m至库底区间水体，即高程210m~285m 范围，基本为垂向水温变化较小的同温层。在此基础上，观测垂线3上布点结构如图2所示。
[0039] 库表水体冰面以下〇. 5m布设1个观测点。
[0040] 温变层（高程285m~375m):沿三维水温效应观测垂线水深方向每间隔2. 0m布 设1个测点，若两相邻测点之间温差超过〇. 3°c，根据实际情况在区间增加测点。
[0041] 同温层（高程210m~285m):沿三维水温效应观测垂线水深方向每间隔5.Om布 设1个测点，若两相邻测点之间温差超过〇.2°c，根据实际情况在区间增加测点。
[0042] 考虑观测仪器安全及工作实际，观测仪器32采用多参数水质监测仪，该仪器能 自动记录水库垂向水体的水深、水温等参数，其水温传感器的分辨率为o.orc，精度为 ±0. 15°C，范围-5~50°C，水深传感器的精度为0. 3m，工作深度范围0~200m。水温传感 器无需校准，水深传感器根据施测位置当地大气压予以现场校准。
[0043] 水库坝前进水口水温变化三维观测系统采用人工操作，施测时，将多参数水质监 测仪探头置于进水口 2前指定观测垂线3的待测点上，停留约20秒，待仪器读数稳定且自 动记录垂向测点水温与水深数据后，将探头移至下一测点，直至整条垂线观测完成，回收探 头，将监测仪主机与便携式计算机连接，将各垂线水温观测结果现场备份。
[0044] 为保证坝前进水口 2前各条三维水温观测垂线维持在预设位置，保障观测人员、 仪器的安全，在安装多参数水质监测仪的观测仪器安装链33下端捆绑设置10kg重的铁锤 或铅球以作配重，观测船采取机械动力式，设安全员，安全员利用激光测距望远镜确定观测 垂线3位置变化情况，位置偏移超过10m时由安全员提示观测船操作人员调整观测垂线3 位置。观测时同步记录观测时刻、位置及相应气温。激光测距望远镜量测范围10~1100m， 量测精度±0. 5m。
【主权项】
1. 一种水库坝前进水口水温变化三维观测系统，包括坝体（1)和进水口（2)，其特征 在于：所述坝体（1)上游水体中布设有若干观测垂线（3)，所述观测垂线（3)分布于进水口 (2)中心线上及中心线两侧。2. 根据权利要求1所述的一种水库坝前进水口水温变化三维观测系统，其特征在于： 所述观测垂线（3)包括浮球（31)、观测仪器（32)、观测仪器安装链（33)和配重（34)，观测 仪器安装链（33)上端和下端分别安装浮球（31)和配重（34)，观测仪器（32)设置多个，固 定在观测仪器安装链（33)的不同位置。3. 根据权利要求1所述的一种水库坝前进水口水温变化三维观测系统，其特征在于： 所述观测垂线（3)在与进水口（2)平行的方向上不少于3条，在进水口（2)中心线方向上 不少于6条。4. 根据权利要求2所述的一种水库坝前进水口水温变化三维观测系统，其特征在于： 所述观测仪器（32)包括水温传感器和水深传感器。5. 根据权利要求2所述的一种水库坝前进水口水温变化三维观测系统，其特征在于： 所述最接近水面的观测仪器（32)位于水库运行水位水面以下0.5m，各相邻观测仪器（32) 之间的间距为0. 5~5m。
【专利摘要】本实用新型公开了一种水库坝前进水口水温变化三维观测系统，属于水电工程监测技术领域，包括坝体和进水口，所述坝体上游水体中布设有若干观测垂线，所述观测垂线分布于进水口中心线上及中心线两侧。本技术方案根据水电工程水库大坝进水口水体流态、观测人员及仪器安全保障、施测精确性等因素，提出了水库坝前进水口水温变化的观测布点结构，并形成横向、纵向、垂向的三维观测布局，对水库坝前进水口附近三维温度场分布规律的观测实现了有效覆盖，确保了水库垂向水温变化规律观测成果的系统性、代表性、可靠性。
【IPC分类】G01C13/00, G01K13/02
【公开号】CN205102952
【申请号】CN201520811079
【发明人】常理, 赵再兴, 魏浪, 陈国柱, 王志光, 张南波, 杨桃萍, 唐忠波
【申请人】中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年10月19日