Particle tracking based system for long-term discharge measurements in open-channel flows
Project goals
Long-term discharge monitoring is a basic condition for management and modelling within both natural and urbanized catchments. One of the limitations of measurement methods in use is a direct contact between velocity measurement device and flowing liquidleading to maintenance difficulties. Thus, the project presented deals with design, laboratory testing and field verification of a non-intrusive discharge measurement method based on digital image processing of the free-surface and particle tracking of floatable solids of natural origin. Numerical analysis of the solids movement leads to estimation and visualization of the free-surface velocity profile across a given channel gauging section. Based on theoretical considerations of a turbulent boundary layer, numerical modelling methods and cross section description, the instantaneous discharge can be evaluated. Besides that, future optimization of the method for local conditions enables a wide range of possible applications within the field of
Keywords
discharge measurementparticle image velocimetryopen-channel flowvelocity profile
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Post-graduate (doctorate) grants
Call for proposals
Postdoktorandské granty 7 (SGA02007GA1PD)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
103/07/P269
Alternative language
Project name in Czech
Dlouhodobý monitoring průtoku kapalin v otevřených korytech pomocí vizuálního sledování pohybu částic
Annotation in Czech
Dlouhodobý monitoring průtoků v říční i městské hydrologii je základní podmínkou úspěšného řízení a modelování procesů v přirozených či urbanizovaných povodích. Jedním ze základních nedostatků užívaných metod je přímý kontakt zařízení pro měření rychlosti s proudící tekutinou, což vede k častým provozním problémům. Proto je cílem předkládaného projektu návrh, laboratorní testování a verifikace neinvazní metody měření průtoku založené na digitálním zpracování obrazu volné hladiny a sledování pohybu přirozených plavených částic. Numerická analýza pohybu částic vede ke stanovení okamžitého rychlostního profilu povrchové rychlosti v měrném profilu. Uplatněním teoretických předpokladů proudění v turbulentní mezní vrstvě, aplikací metod numerického modelování a informací o tvaru průtočného průřezu lze stanovit okamžitou hodnotu průtočného množství kapaliny. Navíc budoucí optimalizace metody pro lokální podmínky umožní její aplikaci v širokém spektru dalších konfigurací.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
DA - Hydrology and limnology
CEP - secondary branch
BK - Liquid mechanics
CEP - another secondary branch
JB - Sensors, detecting elements, measurement and regulation
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10501 - Hydrology
10502 - Oceanography
10503 - Water resources
10617 - Marine biology, freshwater biology, limnology
20201 - Electrical and electronic engineering
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2007
Realization period - end
Dec 31, 2009
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 22, 2009
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP10-GA0-GP-U/03:3
Data delivery date
Mar 1, 2016
Finance
Total approved costs
1,208 thou. CZK
Public financial support
1,208 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
1 208 CZK thou.
Public support
1 208 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
DA - Hydrology and limnology
Solution period
01. 01. 2007 - 31. 12. 2009