ADCP 定点测流方法应用

ADCP可进行定点测流和断面流量测量,其应用解决了水文测验中库区复杂流况测流的难题,同时也解决了北方河流冬季无法走航的问题。以靖宇核电水文站水文测验为例,着重论述了ADCP定点测流方法在库区流量测量中的成功应用。实践证明,ADCP定点测流数据可信,在复杂流况观测中比传统的机械式流速流向仪取得的测流效果更好。     

不同类型监测站测流设备及方案比较

河道(明渠)型流量自动监测站测流方案 目前河道(明渠)流量测量的方法有:①流速面积法;②超声波时差法;③侧视式声学多普勒流速剖面仪法(水平式ADCP或H-ADCP);④走航式声学多普勒流速剖面仪法(也称走航式ADCP);⑤水工建筑物测流法;⑥堰槽法;⑦比降面积法.     

ADCP在感潮水文站的使用

感潮水文站河流自然流态在潮水涨、落的影响下,顺逆变化,给流量测验带来很大影响。传统流速仪测量方法,测次多,误差大,为此采用声学多普勒流速剖面仪（ADCP）进行流速和流量的测量。比较了传统流速仪与ADCP测流的优缺点,介绍了ADCP的测量原理、安装、使用,详细分析了ADCP流速、流量比测和率定,并进行评定,以探索定点式ADCP测法在感潮水文站进行潮流量测验的可行性。黄屋屯水文站使用结果说明ADCP比较适用于感潮水文站的流量测验。     

水位～流向系数关系曲线

在水文测验中,存在一个流向偏角问题,如不改正,流速将会造成较大误差,偏角在10°时,误差为1.5%,偏角在25°时,误差可达10%。例如:我站在1974年9月12日的一次实测中测得最小的流向偏角是6′,最大的流向偏角是37°13′,其中第8条垂线流速,实测为0.48米/秒,经流向改正后,垂线流速改为0.38米/秒,相差0.10米/秒;若不考虑流向改正,则第8条垂线流速误差偏大26.3%。这次测量中的综合误差,反映在全断面总流量中,即不作流向改正时,流量为663米~3/秒,改正后,流量为594米~3/秒,其误差为11.6%。它远远超过了允许误差。“合向量线法”,只能确定一个较好的断面方向,但不能消除流向偏角引起的误差。因     

声学多普勒测流仪在奉化江潮流量测验中的应用

澄浪堰水文站由于重建原因,拆除原有缆道测流系统之后安装了岸式声学多普勒流速仪(Argonaut-SL)和实时流量测报系统。针对澄浪堰水文站SL低潮流量测不到的情况进行插补,并通过SL与走航式ADCP的比测,率定了SL测得流速与走航式ADCP测得的断面平均流速的相关关系,从而推算出测流大断面的流量。     

ADCP流量测验应用研究

介绍ADCP基本原理及流量计算方法，通过ADCP与常规流速仪法同步测流进行对比，并与常规方法进行测深、测速比测试验，分析比测资料，进行参数修正，提高该仪器测验精度，以达到正式投产应用的目的。     

走航式ADCP在河流流量测验中的应用分析

走航式声学多普勒剖面流速仪(简称走航式ADCP)是一种先进的高科技流量测验设备。2005年在山东省临沂市葛沟水文站进行了测流试验,该设备测流具有不扰动流场、可连续施测且能缩短测流历时、航迹无需直线、大大降低劳动强度等特点。经与流速仪实测流量比较,中、高水部分误差较小,所测数据符合《资料整编规范》中定线要求,但低水受水深及涡流影响误差较大。通过选择合适的测流断面和进一步对比试验后,可代替现有流速仪进行流量测验。     

南水北调东线工程省界断面测流方式选择

结合河道断面特点、实际条件、地域概况等多个方面,对缆道自动测流、声学多普勒流速(ADCP)、超声波时差法测流、水工建筑物(涵闸)推算流量、水位比降法推算流量、雷达水表面波流速测量再推算流量等测流方法进行初步比选。通过CFD数值模拟计算进行分析验证,研究适合南水北调东线工程省界断面的测流方法,为南水北调调水提供可靠的水量数据,有效保障调水工程可持续运营。     

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。     

声学多普勒剖面仪(ADCP)在南宁站的应用

介绍了声学多普勒剖面仪(ADCP)的测流原理和流量计算方法,通过ADCP与常规流速仪同步测流进行比测试验,分析计算这两种方法在南宁水文站的比测资料,求出了ADCP与常规流速仪在南宁水文站测流计算的相关方程。     

电波流速仪在七邻（二）水文站的应用分析

为分析电波流速仪在七邻（二）水文站的应用情况,进行电波流速仪测流与ADCP测流比测分析。研究结果表明：电波流速仪在七邻（二）水文站的应用中,水面流速系数为0.85,随机不确定度为8.6%,满足该站水文测验精度要求。电波流速仪是用无接触的方式测量水面流速的仪器,可快速、精确获得水流流量,保障了山区测流人员的人身安全。     

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。     

声学多谱勒流速剖面仪流量测验精度分析

介绍了声学多普勒流速剖面仪测流技术的测流原理,并在黑河莺落峡水文站龙电渠测验断面与传统流速仪进行了对比测量。结果表明：①采用声学多普勒流速剖面仪测量流量,能够达到实时监测的目的,但在流沙河床、有磁场影响和水深较小的情况下测验精度不高,同时,在测量断面必须有桥或相应的牵引设备方可进行施测,使用时必须准确输入仪器工作所需的测量断面的有关参数;②采用声学多普勒流速剖面仪测量流量时,在平均水深小于2m的河流(或渠道)上,单元高度设置为10cm比设置为26cm的测验精度高;③测船航行速度越慢,往返测量的误差越小,流量测验精度越高,和流速仪法测量结果之间的系统偏差越小。     

浅析雷达波流速仪在向家坪站的应用

针对向家坪水文站测验断面位置偏远,测验困难,ADCP在大洪水和有漂浮物无法入水测验等问题,汉江水文水资源勘测局提出将雷达波流速仪在线测流应用于向家坪水文站进行流量测验。该系统可随时投入使用,且在最短的时间内能够测得准、报得出,可以成为中小河流流量自动测验的主要测具。文章简述雷达波流速仪在线测流的工作流程、设备组成、性能特点、测流原理及雷达流量计成果分析。     

基于垂线流速模型的雷达法断面流量测流精度分析

利用雷达多普勒流速仪进行测流是目前成本较低的实时自动测流方法。传统的雷达多普勒流速仪获得断面单条垂线上的表面流速,一般采用代表流速法建模计算断面流量,导致水位变幅剧烈的断面测流误差较大。本文基于表面流速数据的垂线法测流模型,采用雷达式二合一传感器获得断面的垂线表面流速和水深实测数据计算断面流量,并以新田水文站断面测流为例,与缆道流速仪法的测流数据结果进行对比验证。结果表明垂线平均流速相对误差在 5%以内的合格率达到 75%,断面平均流速相对误差和断面流量相对误差在 5%以内的合格率均达到 67%,故仅需布设两个雷达测速仪即可达到相对误差小于 5%的高精度测流,在自动测流站中有较好的应用。     

声学多普勒在水文测验中的应用

走航式ADCP（声学多普勒）河流流量测验目前已在内陆河流中得到广泛应用．与传统的流速仪测流方法相比,其受含沙量、河床推移质、船体材质等影响较大。文章通过ADCP在赣江吉安水文站与流速仪法的比测试验成果分析,探讨ADCP测流技术的应用情况,解决ADCP测流中的技术问题。     

ADCP测流应用研究

主要介绍ADCP基本原理及流量测验计算方法,通过ADCP与常规流速仪法同步测流进行比测试验,并对测验资料进行分析,以达到提高测验精度和测验效率的目的。     

M9定点测流在低流速紊流严重河道的应用

由于受到水利工程的影响,越来越多的水文站点的测流断面位于库区内,断面流速低且容易出现紊流情况,常规的机械流速仪无法在极低流速和紊流严重的情况下进行测验。而紊流和脉动也影响走航式ADCP的运用。为了解决这种情况下的流量测验问题,在广东省揭西县榕江南河干流东桥园站检验M9声学多普勒水流剖面仪在低流速紊流严重河道的测流情况,试验证明,M9定点测流可以满足极低流速和紊流严重的河段的流量测验。     

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。     

基于GA-BP神经网络的明渠流速测点优化研究

灌区渠道流量计量大都以流速仪法测量为主,渠道断面布设较多数量的流速仪可有效保证测流精度,但也提高了测流难度。以太园泵站某段供水明渠为研究对象,基于多测线、多测点流速仪实测数据,将断面流量设定为输出、不同位置测点流速作为输入,对GA-BP神经网络模型进行训练,并将验证结果与流速面积法计算结果进行对比。结果表明,GA-BP神经网络仅需4个特定位置处测点流速可得到满足精度的计算结果,实现对明渠测点数量的优化,保证测流精度并为相关模型在渠道测流的应用提供新思路。