基于声学多普勒流速剖面仪（ADCP）的应用研究-论文.pdf

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1、第4O卷第2期江西水利科技Vo1．40No．22014年6月JIANGXIHYDRAULICSCIENCE&TECHNOLOGYJun．2014D0I：10．3969~．issn．1004--4701．2014．02．09基于声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的应用研究陈福春，唐晶晶，康修洪，邓凌毅(江西省水文局，江西南昌330002)摘要：本文通过声学多普勒流速剖面仪(ADCP)在江西省吉安水文站开展的流量比测试验研究，探讨并解决该仪器在赣江测流中遇到的技术问题．关键词：声学多普勒流速剖面仪；实验；方法；流量；流速；水位；比测；误差

2、评定中图分类号：TH73文献标识码：A文章编号：1004—4701(2014)02—0108—05域赣江中游主要控制站，属国家重要水文站，集水面积1概况56223km2．距河口240km。该站设立于1931年，目前主要测报项目有：水位、降水量、水质、流量、悬移质含传统的流量测验方法主要有流速仪法、浮标法等，沙量、泥沙颗粒分析和水文情报预报，担负向国家防汛测验手段有人工船测、缆道测量等，这些测验方法原理抗旱总指挥部、长江防汛抗旱总指挥部、江西省防汛抗简单明了、实用性强，但费工费时，效率低。为适应新时旱总指挥部和吉安、宜春、九江市防汛抗

3、旱指挥部办公期经济社会发展和防汛工作的需要，及时向各级防汛室等12个单位的雨水情报汛及洪水预报任务，向沿江抗旱部门提供准确的水文信息．特别是在大洪水时，要两岸提供水文情报预报服务。快速采集河流的洪水流量数据．声学多普勒流速剖面吉安水文站测验河道大致顺直，河床由中沙及卵仪(ADCP)~I]流有其不可比拟的优越性。其优越性主要石组成，断面宽在中低水位时约700II1，高水位时约800体现在：现代化水平高，符合现代化水文的要求；适时ITI。测验断面主槽为“w”型，主流位于左侧，水位在43ITI性强，可及时向防汛抗旱指挥部门提供实时水文信息

4、；左右断面开始出现沙洲。由于河道取沙，断面上、下游测流历时短，安装使用方便，测量时不扰动流场，测速形成大量沙石堆．对低水水流有影响。上游113km处范围广，测验精度高；大大节省了人力、物力、财力，同1993年建成万安水利枢纽．由于水库泥沙沉积，多年平时由于缩短了测量时间，有利于安全生产。均悬移质输沙量由建库前的748xl04t减少至建库后的声学多普勒流速剖面仪(ADCP)应用于属于内陆318xl04t。河流的赣江，其适用性如何，不同测验参数的设置和各吉安水文站实测历史最高水位54．05m(黄海高种测验条件对结果的影响程度，与传统的流

5、速仪法实程)，实测历史最低水位42．10m(黄海高程)，实测最大测流量比较数据差别的大小，所得成果是否符合规范流量19600m3／s．实测最大流速3．59m／s，实测最大含要求，该仪器是否能在江西省推广应用，按照《声学多沙量1．81kg／m，实测最大年降水量2183．1mm。吉安水普勒流量测验规范(SL337—2006)}要求，以所述种种都文站水位级划分为：44．5m(吴淞基面，下同)以下为低需要通过试验研究确定水位，44．548．0m为中水位，48．0m以上为高水位。2实验环境3研究方法吉安水文站位于江西省吉安市吉州区，是长江流A

6、DCP与流速仪法测流在吉安水文站比测试验内收稿日期：2013—1l一()4作者简介：陈福春(1957一)，男，大学本科，工程师第40卷第2期陈福春，唐晶晶，康修洪，等基于声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的应用研究容主要有：垂线流速测定对比、垂线水深测定对比、流比测经分析属明显不合理，故作为特殊点。不参加误差量测定对比。评定)，高水测次4次，测速垂线52根，中水测次7次，ADCP法与流速仪法流量比测按高中低水位级均测速垂线91根，低水测次3次，测速垂线36根。比测匀布设测次。进行流量测验时．流速仪测流开始用的水位变幅43．52～5O．

7、12m．ADCP法测定流速变幅ADCP测一测回(1个往返)，测量结束后再用ADCP测0．11～1．84m／s，流速仪法测定流速变幅0．09—1．86m／s。一测回。ADCP测量时，测船航速控制在小于断面最大3．3水深比测流速内，位置尽量控制在流速仪测流断面。流速仪测量ADCP法和水文绞车的水深比测．收集比测资料在测流断面固定垂线上进行。比测垂线水深及垂线平14次(同流速比测测次)，每次分别记录了l3根垂线水均流速时，在流速仪法测定固定垂线同时在ADCP操深，共计182根垂线。在14次182根垂线水深比测的作软件上读取垂线水深及垂线平

8、均流速。资料中，高水测次4次，垂线52根，中水测次7次，垂3．1ADCP流量计算线91根，低水测次3次，垂线39根。比测的水位变幅3．1．1实测区域流量计算43．52—5O．12m．ADCP法测定水深变幅0．47～10．6m，绞ADC