基于H-ADCP的河道断面多层流速测量与流量计算

河道断面流量准确、高效监测一直是水文在线监测的重点,为解决因断面流速分布数据收集难度大,指标流速公式建模困难,现有在线测流技术普遍存在流量计算误差偏大的问题,提出了一种基于H-ADCP河道断面多层流速测量方法,并结合部分流量累加法给出了测量区和盲区的流量计算公式,以及基于此法的在线测流系统技术实现过程。以南水北调中线渠首陶岔水文站测验断面为例,将基于此法的流量计算成果和走航式ADCP实测流量成果进行了误差分析。结果表明:此法构建的在线流量监测系统有较高的测量精度,时效性好,对H-ADCP流量在线监测应用推广有较好的借鉴意义。     

ADCP多线积深式流量测验技术应用研究

以往ADCP进行河道断面流量测验的应用方式是走航式,多沙河流存在"动底",影响底跟踪应用并给流量测验结果带来较大误差。采用多线积深式流量测验方法,利用ADCP依次对多条垂线进行流速流向、水深测量,测记起点距计算总流量,并在黄河中游吴堡、府谷两站开展了与流速仪法的流量比测试验,对资料进行了分析和评价,说明多线积深式流量测验方法作为低沙、平水期流量测验的一种应用方式,可缩短历时,提高测报技术水平,具有较好的应用前景。     

基于ADCP代表流速法“1+1”的多平台流量测验比测研究

为提高回水项托河段流量测验精度,有力支撑巡测管理,提出了基于ADCP代表流速法“1+1”的多平台流量测验方法,并在汉江中游干流控制站余家湖水文站进行了应用。“1+1”表示水平式ADCP(H-ADCP)和垂直式ADCP(V-ADCP)方法,即通过收集走航式ADCP实测流量成果与同时段H-ADCP、V-ADCP的测验成果,建立实测断面平均流速与H-ADCP代表流速以及V-ADCP代表流速的相关关系。通过比较不同回归方程的计算精度,确定最优回归方程,并对相关关系定线精度进行检验。结果表明：符号检验、适线检验、偏离检验的结果分别为0.45,0.61和0.34,相关关系定线精度符合规范规定要求,说明基于ADCP代表流速法“1+1”的多平台流量测验方法在余家湖水文站的适用性良好,具有一定的推广价值。     

水平式ADCP在六库水文站中的比测分析

六库水文站使用水平式ADCP流量监测仪,实现了水位流量数据的实时采集,解决了六库水文站断面右岸死水分界问题。通过对水平式ADCP测验的水位和指标流速进行比测、分析,寻求断面平均流速与指标流速之间的关系,定线进行推流。结果表明,该仪器适合六库站的测验条件,测验精度满足规范要求。     

流量在线测验垂线布设方案探析 ——以前垾村水文站为例

为研究坐底式ADCP在线流量测验方案,根据多元回归法,利用Matlab统计分析工具箱,分析了前垾村水文站句容河断面主泓的垂线流速与断面平均流速的相关关系,并对模型进行了检验.重点研究单根垂线的流速与断面平均流速相关关系模型的随机误差以及2根垂线的流速与断面平均流速相关关系模型的随机误差,分析结果为该站流量在线测验方案实...     

ADCP与转子式流速仪流量测验比测分析试验研究

通过对ADCP和转子式流速仪在湖南湘潭、邵阳和桃源三站进行比测试验，根据流量比测资料，分析研究了洪水过程、走航船速、同速同断面情况、左右岸边盲区流量估算、外延盲区流速分布率定对断面流量的影响．验证了ADCP的测流精度，明确了其适用环境以及测验使用条件，得出：湖南省大多数河流适合ADCP进行流量测验，且精度满足要求。     

走航式ADCP与转子式流速仪流量测验对比分析

运用走航式ADCP对辽河盘山水文站断面进行中高水流量测验,并与流速仪法测量相比较,对测验数据进行分析计算．可以看出该型ADCP适合于盘山站流量测验,发挥出了此仪器稳定性好、精度高、速度快、成果可靠等特点。     

长江上游朱沱水文站走航式声学多普勒流速仪流量测验试验分析

为确定走航式声学多普勒流速仪(ADCP)在长江上游朱沱水文站投产运用的可行性,从测验软件的选用及主要参数配置、盲区插补估算、底沙运动、测点流速以及垂线平均流速等方面开展了ADCP流量比测试验,并进行了精度分析。结果表明,ADCP流量测验同流速仪流量测验比测误差精度指标满足相关规范要求,可应用于朱沱水文站。     

南京水文实验站ADCP流量测验方法改进研究

针对传统的ADCP走航式流量测验频次偏少、成本偏大等问题,南京水文实验站建设了ADCP在线测流系统,实现了流量的实时监测及全年流量的过程推求。在对系统简单介绍的基础上,与传统ADCP走航式测流进行比较,结果吻合。进一步研究了该系统的测量精度,根据实测流速的范围,将12次全潮水文测验分为流速较大和较小两种情况,并依次代入考虑不同指标流速的5种方案,分别进行计算。结果表明,模型中综合考虑垂线平均流速和水平平均流速的计算结果精度要优于只考虑某一单项指标流速的情况。在实际工作中,应尽量完整、准确地监测垂线平均流速和水平平均流速,使模拟值更加准确、有效。     

黄梨树水文站垂线平均流速与断面平均流速关系分析

黄梨树水文站属于国家重要水文站,一类精度站,流量测验采用缆道流速仪法,单次流量测验历时0.75~3.17 h,较为费时。通过对黄梨树水文站2021年测速垂线平均流速与断面平均流速进行分析,选定代表垂线,建立相关关系,并对成果进行误差评定和验证。探索流量测验时断面平均流速简化为只测代表垂线平均流速,缩短测验历时。     

走航ADCP进行断面测量的方法和质量控制

走航ADCP有着测流历时短、效率高、精度较高的优势,受到水文基层测验人员的青睐,它的测深功能是其计算流量的重要组成部分,测深的精度也是流量精度的一个重要控制指标。然而大断面测深没有将走航ADCP测大断面的方法列入测量规范,通过对走航式ADCP与测深仪测大断面数据进行对比,分析ADCP测量的精度和质量控制的条件,为利用走航ADCP测量专用水文站大断面提供数据支撑。     

流量在线监测在九江水文站的可行性分析

九江水文站地处长江中游末端，其下游9km 处有张家洲将长江分为南北两江；其下游30km 有鄱阳湖入汇长江，对本站水位、流量有顶托影响，水位～流量关系不稳定。为了提高流量整编成果的精度和报汛准确性，需找出能代表流量测验断面平均流速的代表性垂线流速，进而可实行在线流量监测。根据九江水文站垂线平均流速横向分布以及多年断面图，以该站2017 年至2021 年ADCP 实测流量成果资料为依据，对测速垂线进行了指标流速多元线性回归分析，从分析的11种方案中得到起点距为690m 和1 110m 的两条垂线组合的垂线平均流速与断面平均流速有较好的关系，适宜作为该站在线流量监测的代表性垂线。     

基于代表性垂线流速的在线流量测验方法研究

为提高流量在线测验精度，以长江下游干流八里江水文站为例，收集了八里江水文站2009～2021年84份流量测验成果，在分析测站特性的基础上，研究了该水文站流量测验断面平均流速与代表性垂线流速的关系，并计算了在线流量精度。结果表明：八里江水文站起点距为850 m和1 500 m的两条垂线平均流速与断面平均流速的确定性系数在0.97以上，推求流量不确定度为9.20%,满足一类水文站流量测验精度要求；起点距为850 m和1 500 m的两条测速垂线适宜作为V-ADCP自动测流设备安装位置。基于代表性垂线流速的在线流量测验方法可实现流速实时采集，提高流量测验精度并降低测验成本。     

基于船载式浮动平台的ADCP垂线流速分布测验研究

江河湖泊等自然紊动水体流速数据对水环境和生态研究具有重要意义,针对当前ADCP使用的现状,开展了基于船载式浮动平台的ADCP垂线流速分布测验研究。基于不同水流条件下的现场测验数据,分析了浮动平台上获取数据的可靠性,并对比了脉冲相干和非相干2种测量方式获取的垂线流速分布数据。结果表明,在船载式浮动平台上应用ADCP测验垂线流速分布是可行的。在浅水区,脉冲相干测量方式的精度和垂线的分辨率都较非相干测量方式有显著提高,应尽可能采用脉冲相干测量方式。测验研究结果可供这类浮动平台上ADCP流速测验提供借鉴。     

走航式ADCP在流量测验中的应用研究

介绍了走航式ADCP基本原理、流量计算方法以及测流中遇到问题的解决方式,通过走航式ADCP与传统流速仪法同步测流进行对比,从其实用性和功效性进行研究分析,达到了流量测验精度、测验效率的目的,但也存在一些应用上的限制,经过分析,是可以找到行之有效的解决办法。     

走航式ADCP在河曲水文站应用分析

ADCP声学多普勒剖面流速仪,可自记水深、流速、断面面积和流量.数据的采集、处理均可现场完成,自动化程度高,且操作简单.文中以河曲水文站应用为例,简述ADCP的比测分析,得出使用走航式ADCP测验装置,即可准确计算出左右岸距水边距离,避免了目测水边距的盲目性与随机性;所测时段平均流量,更能代表期间某一时刻的瞬时流量,提高了测验精度.     

走航式ADCP在不同断面形态河流中适应性分析

声学多普勒流速剖面流速仪（简称ADCP）是最为先进的在线流量测验仪器之一,在水文测验中的使用日益频繁。但ADCP在实际使用中受到一些客观条件的限制,特别是受断面形态的限制影响了使用效果,降低了流量测验的精度。为此,本文就ADCP在不同类型断面使用中遇到的一些技术问题以及提高ADCP流量测验精度所采用的处理方法,为促进ADCP应用范围创造有利条件。     

钢铁材质浮标对ADCP水文监测系统流量测验精度的影响

针对钢铁材质浮标的ADCP水文监测系统内置罗经受船磁力影响,导致流向测验出现偏差的问题,通过2009—2011年徐六泾水文站定线比测大、中潮水文测验的实测资料,分析采用垂直于断面的方位角作为流向(流向不修正)和采用断面各垂线实测平均流向作为流向(流向修正)两种情况下钢铁材质浮标对ADCP水文监测系统流量测验精度和流量、潮量计算的影响。结果表明:无论是否修正流向,计算得到涨落潮流量、潮量以及全潮下泄潮量和走航式ADCP定线比测的实测资料相比,误差均较小,精度都很高;在流量和潮量计算时,可以对钢铁材质浮标ADCP流向不做修正。     

基于H-ADCP的河道断面流速流量测算——以马房大桥在线流量站为例

在水文在线监测中，河道断面流速的准确测量是一项重要工作，由于断面流速的数据收集难度高、指标关系方程构建困难，现有的在线测流技术中流量计算误差较大。该文以广东省北江下游马房大桥在线流量站为例，采用基于H-ADCP的河道断面流速测量方式，并进行流量计算，将流量计算结果与船载走航式ADCP的实测结果进行比较分析，得出基于H-ADCP的河道断面流速测量和流量计算具有较高的测量精度，并且具有较好的时效性，能够满足水文测报的要求。     

多声路时差法在牛栏江—滇池补水工程流量自动监测中的应用

为解决牛栏江—滇池补水工程调水水量在线监测问题,依据超声波时差法的方法原理,结合牛栏江—滇池补水工程调水末端测验断面水文特性,采用多声路超声波传感器等设备实现前端数据采集,经超声波时差法流量模型计算实时流量,再通过GPRS信道传送到中心站,对数据进行分析处理、存储、转录、发布,实现WEB远程实时流量、工作状态等查询功能。经两年多的运行,系统正常稳定,其监测精度满足一类精度站要求,可为河渠人工规则断面流量自动监测提供参考。