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GNSS-IR技术应用于临时验潮站设立原理及实践探索
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作者 陈灵秋 柴洪洲 +2 位作者 王敏 向民志 张勇 《海洋测绘》 北大核心 2025年第1期1-5,共5页
为探讨GNSS干涉遥感技术建立临时验潮站的可行性,基于频谱分析法和逆向建模法反演水位变化原理,提出GNSS-IR临时验潮站建立方案,并在海南三亚开展水位监测实验,评估水位反演精度和准潮汐调和分析性能。结果表明,与便携压力式潮汐仪记录... 为探讨GNSS干涉遥感技术建立临时验潮站的可行性,基于频谱分析法和逆向建模法反演水位变化原理,提出GNSS-IR临时验潮站建立方案,并在海南三亚开展水位监测实验,评估水位反演精度和准潮汐调和分析性能。结果表明,与便携压力式潮汐仪记录水位对比,反演水位均方根误差可达5.11 cm,提取分潮振幅差值均在1 cm以内,迟角差值均在1°以内。GNSS-IR临时验潮站与便携压力式潮汐仪监测水位变化具有较好的一致性。 展开更多
关键词 水位控制 临时验潮站 GNSS干涉遥感技术 频谱分析法 逆向建模法
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气介式自记水位计钢塔-回转臂结构设计与应用 被引量:1
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作者 熊运阜 王平娃 +1 位作者 刘合永 黄震江 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第4期17-20,共4页
传统的钢塔-悬臂安装方式下悬臂伸出长度较短,常出现水位计脱流现象,导致水位观测资料不连续。为减少脱流,多数情况下将钢塔基础建在河里,但水下施工会导致工程造价升高。钢塔—回转臂结构更合理,可显著增大悬臂长度,有效减少水位计脱... 传统的钢塔-悬臂安装方式下悬臂伸出长度较短,常出现水位计脱流现象,导致水位观测资料不连续。为减少脱流,多数情况下将钢塔基础建在河里,但水下施工会导致工程造价升高。钢塔—回转臂结构更合理,可显著增大悬臂长度,有效减少水位计脱流现象,既可保证水位观测的连续性,又可提高设备检修的方便与安全性,还能降低建设投资。实践应用表明,钢塔-回转臂结构是目前气介式水位计较为理想的安装方式。 展开更多
关键词 结构设计 回转臂 钢塔 气介式自记水位计 万家寨水利枢纽
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基于孤立森林和K均值算法的水位异常数据检测与水位计故障诊断
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作者 李志 赵雅雯 许晖 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第S1期297-303,共7页
水位计在水位监测中会由于设备故障或外部环境变化等原因导致测量值异常。为尽早发现故障并更换设备,需要对水位计测量数据进行异常检测并分辨异常原因。现有检测方法多为监督学习算法,不能满足自动处理数据与异常数据分类的需求,不能... 水位计在水位监测中会由于设备故障或外部环境变化等原因导致测量值异常。为尽早发现故障并更换设备,需要对水位计测量数据进行异常检测并分辨异常原因。现有检测方法多为监督学习算法,不能满足自动处理数据与异常数据分类的需求,不能分辨异常原因。为提高水位监测的准确性,提出基于孤立森林算法和K均值算法的水位数据异常分析与设备故障诊断方案。首先使用孤立森林算法检测出异常数据,然后用K均值方法区分设备故障和外部环境因素(暴雨、台风等)原因引起的异常数据。根据真实设备异常造成的水位跳变等问题出现的次数及频率,对水位计的故障等级进行诊断。最后,利用实测水位数据验证所提方案的有效性。结果表明所提方案能有效地检测异常的水位数据和对水位计故障进行预警。 展开更多
关键词 异常检测 异常分类 孤立森林 K均值 水位计
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船闸光纤光栅水位测量系统的级联布置方案及数据处理算法
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作者 王忠民 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第S1期498-503,共6页
水位测量技术在船闸运行中发挥着重要作用,光纤光栅传感器作为一种新型无源传感器,在船闸水位测量领域的应用具有较大的潜力。为建立一套精准可靠的船闸水位测量系统方案,针对光纤光栅水位测量系统中光纤光栅传感器易于串联的特性,结合... 水位测量技术在船闸运行中发挥着重要作用,光纤光栅传感器作为一种新型无源传感器,在船闸水位测量领域的应用具有较大的潜力。为建立一套精准可靠的船闸水位测量系统方案,针对光纤光栅水位测量系统中光纤光栅传感器易于串联的特性,结合船闸运行时的水位变化特性,设计了一种船闸光纤光栅水位测量系统的级联布置方案,该方案在测量船闸闸室内外水位差时能够在传感器本身精度固定的情况下进一步提高实际测量精度。基于此布置方案,设计了针对水位计零点漂移和斜率漂移的校准算法,校准算法在船闸进行充泄水时运行,逐级对水位计进行校准。针对级联布置方案中的有效水位计数据,设计了基于卡尔曼滤波原理的数据融合算法,并通过仿真对算法的有效性进行验证。 展开更多
关键词 船闸 光纤光栅水位测量系统 级联布置方案 水位计校准 水位计数据融合
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SSA1-1型声学水位计在三峡陡山沱水位站的比测试验 被引量:1
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作者 孟万林 李云中 凡云 《台湾海峡》 CAS CSCD 1996年第2期205-209,共5页
本文报道SSA1-1型声学水位计在长江三峡陡山沱水位站所作的比测试验结果,介绍了比测资料的处理及由此得出的初步结论,结果表明,该仪器所测得的水位过程曲线与上、下游站的水位过程曲线相关性良好,证明了该仪器测量水位的可靠性。
关键词 水位 声学水位计 比测试验 水位钻
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SSA1-1型声学水位在长江口潮位站的应用
6
作者 万里明 《台湾海峡》 CAS CSCD 1996年第2期210-214,共5页
本文介绍了长江口区水文泥沙概况,举例说明了SSA1-1型声学水位计在崇头潮位站比测试验和投产应用情况,结果表明该水位计是收集长江口区潮位资料较理想的仪器。
关键词 水位 声学水位计 长江口 潮位站
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标准双色水尺的图像法水位测量 被引量:25
7
作者 张振 周扬 +2 位作者 王慧斌 高红民 刘海韵 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期236-245,共10页
图像法水位测量利用图像处理技术自动检测水位线并识别水尺读数,具有非接触测量、无温漂、结果可追溯、系统造价低等优点。然而受到户外视频监控系统在拍摄视角倾斜、成像分辨率低、光照条件复杂等方面的制约,水尺刻度及字符的检测和识... 图像法水位测量利用图像处理技术自动检测水位线并识别水尺读数,具有非接触测量、无温漂、结果可追溯、系统造价低等优点。然而受到户外视频监控系统在拍摄视角倾斜、成像分辨率低、光照条件复杂等方面的制约,水尺刻度及字符的检测和识别实际上存在较大困难,导致现有方法的稳定性和适宜性差。针对上述问题,从摄影测量的角度提出了一种解决方案。首先根据标准双色水尺的样式设计模板图像;然后通过人工选取的控制点建立感兴趣区域和模板图像间的透视投影变换关系,将水尺图像配准到正射坐标系下;接下来根据配准图像中设置的采样窗口计算自适应分割阈值将其二值化;最终在二值图像的水平投影曲线中检测水位线,并根据模板图像的物理分辨率将其坐标换算为水位测量值。在不同条件下开展了4组现场试验。结果表明,本方法对于日夜光照下拍摄的低分辨率图像均具有较好的鲁棒性,测量分辨率和精度分别达到1 mm和1 cm,满足水文测验的要求。 展开更多
关键词 机器视觉 水位测量 标准水尺 水位线检测 图像处理
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实验小流域尺度下高精度水位计的比测分析 被引量:8
8
作者 廖爱民 刘九夫 +3 位作者 张建云 姜广旭 郑锦涛 王妞 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期337-347,共11页
目前,小流域的水文实验迫切需要高精度的水位数据,但常规使用的厘米级水位计难以满足实验小流域测量水位的高精度要求。为了帮助实验小流域选择适用的高精度水位计,初选出多种较高精度的水位计,系统开展了4个比测实验,包括静水稳定性、... 目前,小流域的水文实验迫切需要高精度的水位数据,但常规使用的厘米级水位计难以满足实验小流域测量水位的高精度要求。为了帮助实验小流域选择适用的高精度水位计,初选出多种较高精度的水位计,系统开展了4个比测实验,包括静水稳定性、阶步式升降水位、现场模拟洪峰和天然径流过程比测。结果表明:根据综合绝对误差,探针式、压力式2型(电容型)和磁致伸缩式水位计精度达到0.4 mm以内,浮子式水位计的精度为 0.5 mm ,压力式1型(电阻型)水位计精度达不到毫米级;磁致伸缩式水位计可以精确地获取低水头条件下的水位过程,适合实验小流域的高精度水位监测。比测结果可为径流、降雨、蒸发和下渗等过程的高精度监测提供参考。 展开更多
关键词 水位计 高精度 比测实验 实验小流域
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复杂恶劣环境下水位智能检测方法研究 被引量:8
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作者 王宇 魏宇 +2 位作者 孙传猛 武志博 李勇 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第11期119-131,共13页
实现智能化水务管控和洪涝灾害预警,需要实时、准确感知水位信息变化情况。针对现有技术不能满足夜晚、雾天、雨天、漂浮物遮挡、灯光阴影等复杂恶劣环境下的水尺水位的影像水位反演(小目标特征)识别需求,提出一种融合改进YOLOv5与RankS... 实现智能化水务管控和洪涝灾害预警,需要实时、准确感知水位信息变化情况。针对现有技术不能满足夜晚、雾天、雨天、漂浮物遮挡、灯光阴影等复杂恶劣环境下的水尺水位的影像水位反演(小目标特征)识别需求,提出一种融合改进YOLOv5与RankSE的水位智能检测方法。首先,采用强化小尺度特征的多层级特征融合方法来改进YOLOv5算法,以强化对小目标的捕捉能力;其次,融入RankSE模块进一步提升对小目标的感知能力;最后,提出一种全新的水位高程解算方案,仅需利用部分水尺锚框信息即可获得准确的水位高程信息,极大提升了检测方法的鲁棒性。研究结果表明,本文所述方法水位检测相对准确度达98.5%,较原算法提高了8.4%;在复杂恶劣环境下可以自动、准确识别出水位高程,最大误差仅为0.11 m。研究结果有效提升了复杂恶劣环境下水位检测的准确性。 展开更多
关键词 复杂恶劣环境 水位智能检测 YOLOv5 水尺
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非恒定流水力模型流量检测控制系统及其特性分析 被引量:7
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作者 虞邦义 俞国青 +2 位作者 马浩 武锋 蔡华 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期33-37,共5页
介绍了由闭环数字化量水堰组成的、用于非恒定流水力模型量测的流量测控系统的组成、工作原理和控制方法,对该系统的动态性能指标和实际应用效果进行了详细分析和讨论,并与电磁流量计、电动执行阀组成的闭环测控系统进行了比较,结果表明... 介绍了由闭环数字化量水堰组成的、用于非恒定流水力模型量测的流量测控系统的组成、工作原理和控制方法,对该系统的动态性能指标和实际应用效果进行了详细分析和讨论,并与电磁流量计、电动执行阀组成的闭环测控系统进行了比较,结果表明,闭环数字化量水堰测控系统的检测精度较高. 展开更多
关键词 流量检测 控制系统 非恒定流 水力模型 水位计
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自容式压力验潮仪水位观测值影响因素与改正 被引量:11
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作者 肖付民 孙新轩 +2 位作者 边刚 金绍华 夏伟 《海洋测绘》 2014年第2期35-37,75,共4页
自容式压力验潮仪是目前海道测量水位观测的常用设备。在实际应用中,由于忽略了环境因素及其变化对水位观测精度的影响,可能获取不到高质量的水位观测数据,进而影响到海道测量成果的数据质量。在简要分析自容式压力验潮仪水位测量原理... 自容式压力验潮仪是目前海道测量水位观测的常用设备。在实际应用中,由于忽略了环境因素及其变化对水位观测精度的影响,可能获取不到高质量的水位观测数据,进而影响到海道测量成果的数据质量。在简要分析自容式压力验潮仪水位测量原理的基础上,利用数值计算方法,探讨了气压、密度和重力加速度变化对自容式压力验潮仪观测水位的影响规律,并提出了提高自容式压力验潮仪水位观测精度的一般改正方法。 展开更多
关键词 海道测量 自容式压力验潮仪 气压 水密度 重力加速度 水位观测
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HVPL算法在双色水位计液位视觉检测中研究 被引量:5
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作者 孙斌 张长胜 +2 位作者 刘子裕 钱斌 田海勇 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第3期413-417,共5页
为了快速准确获得工业锅炉汽包水位实时监测值,采用了基于FPGA的图像预处理和数字识别算法,包括双线性插值、最小的误分类误差阈值分割法、Do G滤波器(高斯差分滤波器)及缝隙码,并提出一种新算法—横竖端点寻线法(HVPL),对采集图像进行... 为了快速准确获得工业锅炉汽包水位实时监测值,采用了基于FPGA的图像预处理和数字识别算法,包括双线性插值、最小的误分类误差阈值分割法、Do G滤波器(高斯差分滤波器)及缝隙码,并提出一种新算法—横竖端点寻线法(HVPL),对采集图像进行畸变校正、分割、提取及数字识别,从而实现了水位计图像数字化。实验结果表明,采用基于逻辑电路的快速算法实现对水位计图像的机器识别具有较好实时性、鲁棒性以及较高识别率。 展开更多
关键词 双色水位计 FPGA DoG滤波器 缝隙码 HVPL
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海道测量水位改正通用软件研制 被引量:6
13
作者 黄辰虎 陆秀平 +2 位作者 王克平 段福楼 周坚 《海洋测绘》 2014年第5期50-54,共5页
综合近几年海道测量水位改正的最新理论研究成果,以"海洋测量信息处理工程"软件系统为基础平台,根据直观性、通用性、可靠性等基本原则,开发了适用于单波束、多波束多种测深数据接口的海道测量水位改正通用软件,并从内、外符... 综合近几年海道测量水位改正的最新理论研究成果,以"海洋测量信息处理工程"软件系统为基础平台,根据直观性、通用性、可靠性等基本原则,开发了适用于单波束、多波束多种测深数据接口的海道测量水位改正通用软件,并从内、外符合精度方面对软件的水位改正效果进行了检验评估。 展开更多
关键词 海道测量 水位改正 多站改正 日平均海面 余水位 潮汐预报
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国内外水位计/测深仪技术标准现状对比分析 被引量:6
14
作者 刘彧 徐红 +1 位作者 齐莹 宋小艳 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第7期51-56,71,共7页
水位计/测深仪是测量水位、水深中应用最广泛的仪器设备,而标准中的检定和校准的相关规定是评定其计量特性的重要技术依据.收集和研究了国内外现行的水位计/测深仪产品标准、计量标准及方法标准等技术标准共33项,对比了国内外技术标准... 水位计/测深仪是测量水位、水深中应用最广泛的仪器设备,而标准中的检定和校准的相关规定是评定其计量特性的重要技术依据.收集和研究了国内外现行的水位计/测深仪产品标准、计量标准及方法标准等技术标准共33项,对比了国内外技术标准的类型、数量、分布现状以及产品性能、计量性能和测量方法等方面的技术参数,分析了我国水位计/测深仪相关技术标准与国外的异同、优势及缺失之处,提出了可能的新标准需求及研究方向. 展开更多
关键词 水位计 测深仪 计量 技术标准 对比分析
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大量程大变率高精度雷达水位计关键技术研究 被引量:6
15
作者 周冬生 宗军 张恒 《水文》 CSCD 北大核心 2017年第1期68-71,共4页
分析了雷达水位计在大量程大变率条件下的分辨力、精度和稳定性等问题,基于调频连续波,采用快速傅里叶变换和Chip-Z算法、快速自动增益控制方法、专用DSP数字信号处理平台和FPGA大规模可编程逻辑芯片等优化设计,满足了大量程、大变率、... 分析了雷达水位计在大量程大变率条件下的分辨力、精度和稳定性等问题,基于调频连续波,采用快速傅里叶变换和Chip-Z算法、快速自动增益控制方法、专用DSP数字信号处理平台和FPGA大规模可编程逻辑芯片等优化设计,满足了大量程、大变率、高精度水位测量对精度的要求,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 雷达水位计 分辨力 精度 稳定性
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海底地形测量成果的质量检核评估(四):自容式压力验潮仪验潮零点漂移处理实践 被引量:1
16
作者 黄辰虎 唐少华 +4 位作者 董利斌 陆秀平 孙维康 邓凯亮 黄贤源 《海洋测绘》 CSCD 2018年第2期1-4,20,共5页
针对使用自容式压力验潮仪在布设临时验潮站时常出现的验潮零点漂移技术难题,基于附近长期验潮站的潮汐观测数据来计算二站同步时段内逐时日平均海面之差值,以此修正临时验潮站观测数据中隐含的验潮零点逐时漂移量。以福建平潭长期站和... 针对使用自容式压力验潮仪在布设临时验潮站时常出现的验潮零点漂移技术难题,基于附近长期验潮站的潮汐观测数据来计算二站同步时段内逐时日平均海面之差值,以此修正临时验潮站观测数据中隐含的验潮零点逐时漂移量。以福建平潭长期站和王爷山、牛山岛两个临时站的验潮数据为例,进行了自容式压力验潮仪验潮零点漂移处理的实践。结果表明本文相关模型具可操作性和实用价值。 展开更多
关键词 水深测量 水位控制 验潮站 验潮零点 日平均海面 余水位
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活动断裂带区内建筑物基础不均匀沉降监测 被引量:2
17
作者 蒋林根 赵营海 +2 位作者 陈葛天 刘凤秋 荆燕 《灾害学》 CSCD 2003年第4期24-28,共5页
介绍了JS型静力水准自动化监测系统在深圳市罗湖活动断裂带区内建筑物基础不均匀沉降观测中的应用。结合具体的工程观测实例,阐述了监测系统的布置,对观测结果进行了初步分析。
关键词 JS型静力水准仪 活动断裂带区 基础不均匀沉降
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海道测量中跳变水位和缺失水位的补救方法 被引量:2
18
作者 王冬 张墨起 +1 位作者 张媛 刘雷 《海洋测绘》 2013年第1期46-48,共3页
基于余水位的配置模型,通过潮汐调和分析,利用已知长期验潮站余水位结合临近短期验潮站天文潮位来恢复短期站的实际水位,并对其进行误差分析,证明基于余水位进行推算未知验潮站潮位的可行性与实用性。为了保证验潮仪采集数据的精确度,... 基于余水位的配置模型,通过潮汐调和分析,利用已知长期验潮站余水位结合临近短期验潮站天文潮位来恢复短期站的实际水位,并对其进行误差分析,证明基于余水位进行推算未知验潮站潮位的可行性与实用性。为了保证验潮仪采集数据的精确度,基于日(月)平均海面在较大的空间尺度内有较强的相关性这一原理,对短期验潮站验潮仪零点漂移进行检测,并对其进行误差分析。 展开更多
关键词 天文潮位 余水位 验潮仪零点 检测 调和分析
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应用于雷达水位计的等效采样扩时测距方法 被引量:2
19
作者 牛睿平 钟勇 陈志峰 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2018年第6期23-26,共4页
雷达水位计是一种非接触式的水位测量仪器,以电磁波为载波方式测量传感器到水面的距离,再通过计算得出实际的水位值。由于电磁波传播速度接近光速,近距离传输时相应的时间间隔很短,要达到cm级的距离测量精度,时间测量的精度需要达... 雷达水位计是一种非接触式的水位测量仪器,以电磁波为载波方式测量传感器到水面的距离,再通过计算得出实际的水位值。由于电磁波传播速度接近光速,近距离传输时相应的时间间隔很短,要达到cm级的距离测量精度,时间测量的精度需要达到ps。常用的高精度时间测量方法存在价格昂贵或实现方式复杂等问题。文中介绍了一种等效采样扩时测距方式,实现在雷达水位计的测量范围内达到cm级测量精度,并已在产品中实现了具体应用。 展开更多
关键词 雷达水位计 测距 精度 等效采样 扩时测距
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长江螺山站高水位流量关系和城陵矶(莲花塘)控制水位的研究 被引量:6
20
作者 安申义 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2001年第11期1-6,共6页
螺山站高水位流量关系是确定长江城陵矶(莲花塘)控制水位的基本依据.从基本的河道水力学规律出发,考虑涨落率修正、瞬时比降修正,计算各时段点的代表性比降,和相应糙率,求出均值,根据断面资料,得出高水位的稳定流曲线,并以各日流量转化... 螺山站高水位流量关系是确定长江城陵矶(莲花塘)控制水位的基本依据.从基本的河道水力学规律出发,考虑涨落率修正、瞬时比降修正,计算各时段点的代表性比降,和相应糙率,求出均值,根据断面资料,得出高水位的稳定流曲线,并以各日流量转化的稳定流点,进行验证,精度很好.分析了河段区间流量对螺山站稳定流量的影响,阐明了螺山站稳定流量的变化情况和趋势,推求了各次大洪水的超额洪量,计算出莲花塘以上的总入流.根据现今的湖区及槽蓄容积进行洪水演进,计算1954年特大洪水的超额洪量,并分析了三峡水库拦洪后对长江中下游超额水量的影响;对莲花塘不同防洪控制水位进行了技术经济分析和评价,提出了抬高控制水位的具体建议. 展开更多
关键词 长江 洪水 高水位流量关系 城陵矶 控制水位 螺山站
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