ADCP河流流量测验及其误差分析

声学多普勒流速剖面仪（简称ADCP）作为水体流量测验的新仪器，由于该仪器优于传统的流量测验方法，且具有测量快速、不干扰水体、极少受天气影响等优点，是河流流量测验领域的一次革命，具有广阔的发展前景，因而，近年在我国的河流、湖泊、海洋等的水文测验中得到了广泛的应用，特别是在潮汐河段的水文测验中应用较多。通过分析ADCP流量测验原理、方法和与传统方法的对比试验，探讨了ADCP流量测验中存在的几种测量误差成因，并对其误差提出了相应的解决对策，供广大用户参考。     

水文监测中ADCP流量测验与误差控制探索

本文结合水文监测实际状况,对ADCP流量测验模式进行探究,寻求误差控制的措施,保障水文监测数据的精准性,探索水文监测中ADCP流量测验与误差控制。流量监测是水文监测中的关键性环节之一,流量监测的主要目的是创建出流量和水位的关系,依照水位对流量状态和径流特征进行判断,运用ADCP对水文流量进行监测,能够降低偏差值,值得推广与应用。     

ADCP在河道流量测验中的应用及误差分析

介绍了声学多普勒剖面仪（ADCP）流量测验原理、计算方法。对ADCP与传统测验方法在梧州站的比测试验进行分析,在中、低水流量相关关系较好,中、高水相关性较差,流量越大相对误差越大。探讨了ADCP流量测验中产生误差的原因,并对其误差提出了相应的解决对策。     

水文监测中ADCP流量测验与误差控制

ADCP是通过声学多普勒原理,监测分层水介质散射信号的频移状态,通过矢量合成技术得到海流垂直剖面水流状态的设备。流量测验作为水文监测重要环节,流量监测主要目标是创建水位和流量关系,根据水位判断流量状态与径流特。利用ADCP进行流量测验有助于偏差控制,值得进一步推广与应用。接下来,文章就ADCP流量测验和误差偏差展开探究。     

宽带微型ADCP用于渠道流量测验的研究

应用微型ADCP（Stream Pro ADCP）和传统的流速仪，进行了渠道流量同步比测，并对宽带ADCP标定资料进行分析，验证其流量测验的精度和实用性，拓宽了渠道流量测验和在线流量计的标定方法。结果表明，在渠道和小河流中使用ADCP进行流量测验和标定宽带ADCP，其精度完全能满足国家流量测验规范要求，其简便快捷的流量测验方法可节省人力、物力。     

走航式ADCP流量测验

采用ADCP进行流量测验,具有不扰动流场、可连续施测、测流历时短的特点,能够提高所测流量的代表性,降低测验强度,是目前世界上最先进的流量测验设备。本文简单介绍ADCP基本原理,流量的计算方法,通过ADCP测验中流量的形成过程,分析流量测验误差的来源,从优化测验方法与设备测验参数配置等角度,降低测验中产生的误差,最终达到提高ADCP流量测验资料精度的目的。     

水文监测中ADCP流量测验与误差控制分析

声学多普勒流速剖面仪(英文简称ADCP)在我国河流流量测验中有着非常广泛的应用,其有效应用不但能够提升测量结果的准确性,同时也能够大大降低工作量。但是在实际应用过程中会受到各种因素的影响而产生相应误差,相关人员需要按照河流的具体情况进行误差的有效控制。本文主要分析水文监测中ADCP流量测验与误差控制,希望能够对相关人士有所帮助。     

ADCP流量测验随机误差分析Ⅰ：随机不确定度预测模型

本文对ADCP流速测验随机误差引起的流量测验随机误差进行了分析，考虑了表层及底层盲区流速插补引起的误差以及由于走航测验对单砰标准差的放大，给出了ADCP流量测验随机不确定度预测模型。该模型表明，影响ADCP流量测验随机不确定度的参数可以分为三类：即ADCP系统性能参数、河流水力参数、测验作业参数。本文详细地分析了ADCP系统性能参数对流量测验随机误差的影响。本文提出的随机不确定度预测模型可以用于指导ADCP流量测验作业以保证测验精度满足要求。     

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。     

单次流量的经验误差

本文根据大砻坊水文站进行的感潮河段流量测验误差试验资料，进行了单次流量测验中Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型误差的分类研究，同时介绍了全国各试验站的误差综合情况，对学习和执行国家标准《河流流量测验规范》、掌握流量测验精度能有所帮助。     

走航式ADCP在河流测流中的应用

近年来采用走航式ADCP进行河流流量的测量方法已得到了广泛地应用,与传统的流速仪法相比效率更高。以某专用水文站流量观测为例,介绍了走航式ADCP在河流流量测量中的应用,以及与流速仪法测得的结果对比情况。实际施测结果表明,ADCP在流况简单、含沙量较小、河床稳定的河流流量测量中是可行的。但在含沙量大、河底推移质运动明显的河流使用是否可行,以及如何减小误差还有待探讨。     

ADCP在潮流量测验中的应用与分析

近年来，水文行业开始引进ADCP(声学多普勒流速剖面仪)应用于流量测验中。通过ADCP测流技术在三角洲河口区潮流量测验的实际应用与常规仪器的比较，分析各种数据误差的来源及合理性，特别是在潮流区测验中与常用仪器的表面误差分析，说明其误差是河流水体运动的真实反映。得出ADCP测流法可以在三角洲网河区使用．特别是在珠江三角洲网河地区更应该大力推广该项技术，加快实现水文水利现代化的步伐。     

一种“动底”情况下 ADCP 流量误差修正方法

走航式ADCP在河流流量测验中得到广泛运用,但当河床存在走沙现象时,“底跟踪”模式下流量测验受影响显著。该文从ADCP的流量计算原理及误差成因出发,提出用计算航迹偏移量的方法来推算河床走沙影响的流量偏小值,以完成对“底跟踪”流量的修正,为无GPS定位条件下,使用ADCP获得可靠流量数据提供一种新的计算方法。     

ADCP数据综合处理方法及软件系统研制

由于仪器本身的限制和水文测验的实际需要,ADCP自带的数据处理软件WinRiver需要同时解译若干个R文件,并对解译数据进行垂线时间和空间插值,才能获得整点时刻特定起点距的垂线数据。为了弥补上述不足,通过对ADCP原始文件R文件进行解译,并根据ADCP数据处理的理论,研制了ADCP数据处理软件系统。该系统在长江口水文测验的实际应用效果表明,软件在数据的预处理和后处理方面均取得了良好的效果,可以进一步推广。     

河口、浅海ADCP定点海流观测资料的比较与整理

ADCP被广泛应用于断面流量测量，具有操作简单、结果直观、信息量大等显著的优点。通过对ADCP定点海流观测与传统流速仪海流观测的对比分析,提出在浅海水文测验中，对ADCP海流观测资料进行整理的一种方法，实现对ADCP观测数据进行选择性的冗余处理。     

ADCP流量测验随机误差分析(Ⅱ)：最大相对误差预测模型及现场试验验证

本文通过对ADCP实测流量随机误差统计数据的分析，建立了最大相对误差与随机不确定度之间的关系，给出了 ADCP流量测验最大相对误差预测模型。利用在美国加利福尼亚州Imperial Irrigation District灌渠试验得到的数据验证了最大相对误差和随机不确定度预测模型的有效性。最大相对误差预测模型和随机不确定度预测模型都可以用于指导ADCP流量测验作业以保证测验精度满足要求。     

基于ADCP实时指标流速的感潮段断面流量计算

长江下游感潮河段水位-流量关系曲线无法确定。针对传统测流方式存在的监测频次偏少、无法实现流量过程推求等问题,建立了ADCP在线测流系统。根据一段时期内在线测流系统中ADCP实时指标流速监测值与断面平均流速实测值,建立了两者间的多元线性回归模型,并进行求解,获得了模型的回归系数。以南京水文实验站2010年11月至2011年12月之间的监测资料为例,通过以上方法计算实时指标流速的回归系数,并结合水位和河底高程求得过水断面流量。与实测流量对比表明,该模型具有较好的拟合效果,计算精度较高,可广泛地应用于流量的实时报汛及整编。     

Assessment of longitudinal dispersion coefficients using Acoustic Doppler Current Profilers in large river

The present paper provides algorithms to be used in calculating longitudinal dispersion coefficients using ADCP data driven by either vertical or transverse velocity gradients in large river, and describes software components capitalizing on these ADCP measurement capabilities to provide the longitudinal dispersion coefficients based on in-situ measurements. The paper couples in an innovative way the wealth of data provided by ADCPs with robust and theoretical algorithms to compute longitudinal dispersion coefficient relying only on actual velocity data, rather assuming horizontal or vertical velocity models due to traditional lack of field data. The paper clearly provides the promise of ADCP data and the associated analytical algorithms for estimating longitudinal dispersion coefficients. We also compared longitudinal dispersion coefficients obtained with the theoretical formula using ADCP with those from the other available alternative empirical formulas, and found that empirical formula overestimated the longitudinal dispersion coefficient in large river. Therefore, further use of the software and the embedded procedures can uniquely support in-situ measurement campaigns designed to document important aspects of the dispersion processes and formulation of reliable knowledge that circumvent the empirical approaches of the past.     

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。