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1、走航式ADCP技術(shù)在洪水測(cè)驗(yàn)中應(yīng)用的探討摘要：本文通過(guò)adcp在濱海水文站外接羅經(jīng)、gps的比測(cè)試驗(yàn)成果分析，探討在高洪期間adcp測(cè)流技術(shù)的應(yīng)用情況，取得滿意的效果，使adcp在應(yīng)用上有了新的突破，為adcp的推廣、普及使用積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)和提供技術(shù)支撐。關(guān)鍵詞：adcp；流量測(cè)驗(yàn)；比測(cè)試驗(yàn)abstract:thispaperbyadcpinthecoastalhydrologicalstationsexternalcompass,gps,comparativetestresultsanalysis,toexplorethea
2、pplicationofadcpflowmeasurementtechnologyinthehighfloodperiod,andachievedsatisfactoryresults,theadcpintheapplicationofanewbreakthroughfortheadcptopromote,popularizetheuseofaccumulatedvaluableexperienceandtoprovidetechnicalsupport.keywords:ofadcp;flowtest;comparative
3、test中圖分類(lèi)號(hào)：p331.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a引言河流流量測(cè)量是水文工作者的最重要任務(wù)之一，傳統(tǒng)的、實(shí)用的河流流量測(cè)量方法主要是流速面積法，包括流速儀法、浮標(biāo)法等，測(cè)驗(yàn)手段有人工船測(cè)，橋測(cè)，纜道測(cè)量，和涉水測(cè)量等。這種傳統(tǒng)的流量測(cè)驗(yàn)方法原理簡(jiǎn)單明了、實(shí)用性強(qiáng)，但費(fèi)工費(fèi)時(shí)，效率低。用adcp進(jìn)行河流流量測(cè)驗(yàn)是近十多年才發(fā)展和應(yīng)用的流量測(cè)驗(yàn)新方法。adcp是英文acousticdopplercurrentprofiler的縮寫(xiě)，中文通譯為聲學(xué)多普勒海流剖面儀。走航式adcp（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“adcp”）流量測(cè)驗(yàn)方法的發(fā)明被認(rèn)為是河流流量
4、測(cè)量領(lǐng)域的一次革命，當(dāng)裝備有adcp的測(cè)量船從河流某斷面一側(cè)航行至另一側(cè)時(shí)，adcp即測(cè)出河流流量。它比傳統(tǒng)的流量測(cè)量方法提高效率幾十倍，標(biāo)志著河流流量測(cè)量的現(xiàn)代化。adcp會(huì)受到水體含沙量、河床推移質(zhì)流動(dòng)、船體材質(zhì)等的影響。洪水期含沙量和推移質(zhì)動(dòng)床效應(yīng)較大，造成底跟蹤失效，使adcp測(cè)得的流量偏小，影響流量測(cè)驗(yàn)精度，因而它一直困擾和制約著adcp在洪水流量測(cè)驗(yàn)的應(yīng)用。筆者根據(jù)adcp在濱海水文站開(kāi)展的流量測(cè)驗(yàn)情況，探討并解決adcp在洪水期測(cè)流遇到的技術(shù)問(wèn)題，以期為adcp進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供借鑒作用。1、adcp基本原理及流
5、量測(cè)量原理1.1基本原理：adcp是一種利用聲學(xué)多普勒效應(yīng)原理測(cè)量水流速度剖面的儀器。adcp一般配備有3～4個(gè)換能器，換能器與adcp軸線成一定夾角，每個(gè)換能器即是發(fā)射器又是接收器。換能器向水體發(fā)射一個(gè)（一對(duì)或一組）聲脈沖，這些聲脈沖碰到水體中懸浮的且隨水體運(yùn)動(dòng)的微粒后產(chǎn)生反射波，并記錄發(fā)射波與反射波之間的頻率改變，這個(gè)頻率改變即稱(chēng)多普勒頻率，可據(jù)此計(jì)算出水流相對(duì)于adcp的速度。同時(shí)，還向河底發(fā)射低跟蹤聲脈沖，測(cè)出裝載adcp的測(cè)船的運(yùn)動(dòng)速度以及水深，然后將水流相對(duì)速度扣除船速得到水流的絕對(duì)速度。1.2流量計(jì)算方法：adc
6、p基于如下的公式計(jì)算流量：qadcp=∫∫su.ξds式中：qadcp——流量；s——河流某斷面部分面積；u——河流斷面某點(diǎn)處流速矢量；ξ——作業(yè)船航跡上的單位法線矢量；ds——河流斷面上微元面積；1.3岸邊流量估算：對(duì)于岸邊區(qū)域，adcp不能測(cè)出近岸邊的流速和流量，可以利用岸邊比例內(nèi)插法來(lái)確定岸邊流量。根據(jù)流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范，岸邊流量可由下式估算：qnb=alhm/2vm式中：a——岸邊系數(shù)；一般取0.67～0.75；l——岸邊至測(cè)量起點(diǎn)（或終點(diǎn)）微小斷面的距離；hm——起點(diǎn)（或終點(diǎn)）微小斷面處水深；vm——起點(diǎn)（或終點(diǎn)）微小斷面
7、內(nèi)的垂線平均流速；顯然，河流某斷面流量等于adcp流量qadcp流量與岸邊估算流量qnb之和。adcp測(cè)流共有4個(gè)盲區(qū)，即左岸邊、右岸邊、表層、底層各一個(gè)。兩個(gè)岸邊通過(guò)岸邊流速估算，中層、表層、和底層三部分垂線平均流速通過(guò)一些理論公式計(jì)算，這里不一一贅述。adcp用于河流測(cè)量已有十幾年歷史，整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)包括三個(gè)主要部分：①adcp；②電腦；（裝有windows操作系統(tǒng)）；③數(shù)據(jù)采集軟件。軟件主要功能包括：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和顯示，以及流量計(jì)算。實(shí)時(shí)顯示的數(shù)據(jù)有流速矢量，水深，航跡，流量等。實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果還可以列表顯示。adcp在濱海水
8、文站測(cè)流應(yīng)用情況2.1濱海水文站概況：濱海水文站設(shè)于1931年，集水面積351535平方公里，是西江中下游的重要控制站。濱海站測(cè)驗(yàn)河段為沙質(zhì)河床，測(cè)流斷面河寬約1000米，平均水深約16米，中弘附近河底高程為-7～-13米之間。實(shí)測(cè)歷史最高水位13.62m，實(shí)測(cè)歷史最低水位-
