ADCP与流速仪测流在他什店水文站的比测精度分析

（ ｏ ａ ｏ ３ Ｔ ｄ ｌＮ ． ６）
文 章 编 号 ：０ ７— ５ ６ ２ ０ ） ５— ０ ５— ２ １０ ７ ９ （ ０ ８ ０ ０ ３ ０
ＡＣ Ｄ Ｐ与流速仪测流在他什店水文站的比测精度分析
闰建 良 ， 谢源源
（．巴州水文水资源勘 测局 ， １ 新疆 巴州 ８ １０ ２ ４０ ０；．昌吉水 文水资源勘测局 ， 新疆 昌吉 ８ １０ ） ３ １０
２ Ａ Ｃ Ｄ Ｐ与常 规流 速仪 的对 比分 析
２１ Ａ Ｃ ． Ｄ Ｐ与常规流速仪 的比较
传统 的河流流量测 量方 法是 在测 流 断面上 布设 多 条垂
线 。在每条垂线 处测 量水深 ， 获得 断面面积 ； 用流 速仪测量 １ 至几个点 的流速 ， 得到垂线平 均流速 。进 而获得 断面平 均流 速 。流量则 由断面 面积 和断 面平 均流速 的乘 积得 到 。这 种
摘
要： 通过声学多普勒流速剖面仪 （ Ｄ Ｐ 在孔雀河他什店水文站与常规流速仪 的比测试 验 ， ＡＣ） 旨在分析研 究 Ａ Ｃ 这种 目前 国际 ＤＰ
上先进 的流量测验仪器在 内陆河流域山溪性河流的适应性 ， 结合 比测试验 中遇到 的问题 ， 出针对性 的建议和措施 ， 提 为进
一
步拓宽该仪器 的应用范围提供有利的技术支持。
蠼g艘娓1007060蝾50菩4020lo0o50loo150adcp流量adcp与流速仪实测值相关图oo20o40o60o80o100adcp流adcp折算后与流速仪流量相关图3结论本次流速仪测量与声学多普勒流速仪试验严格按河道流量测验规范要求进行通过分析声学多普勒流速仪流量系数为08391此试验系数符合规范要求通过多年试验研究该仪器性能稳定很适合在他什店站这种水位流量关系不好全年用连实测法推求流量的站使用
测 出断 面的流速 剖面 和流 量 ， 测量 时不 扰动 流场 ， 验耗 时 测 少， 测速范 围大 ， 断维修 方便 。 诊
１ Ａ Ｃ Ｄ Ｐ简介
声学 多 普 勒 流 速 剖 面仪 英 文 简 称 Ａ Ｃ ， Ａ ｏ ｓｃ Ｄ Ｐ 即 ｃｕｔ ｉ
Ｄ ｐ ｌ ｕｒｎ Ｐｏ ｌ ， 是 由 美 国 Ｒ Ｉ 司 于 ２ 纪 ８ ｏ ｐｅ Ｃ ｒ ｔ ｒｆｅ 它 ｒ ｅ ｉｒ Ｄ公 ０世 ０年
测得的相对 于 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ坐标 系 的三 维流 速转 换成 地理 坐标 下
是铁门关电站水库 ， 上游 公路 桥的桥墩及 废料 以及下 游水库 闸 门的启闭对水文测验有 明显 的影 响 ， 因受 回水顶托 与水草 的影响 ， 水位流量 关系 较为 散乱 ， 能通 过实 测流 量过 程线 只 推法求流量 。而 以前 的测 验方案 已不 能 满足 新形 势下 对水
即可轻 易地 获得 流速真实值 。
由图可 以看 出折算 系数 为 ０ ８ ９ 。 ． ３ １
射 回波信号 ， 该信 号 为 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ所 接 收 。悬 浮 物 质 随流 而 漂 移， 使该 回波信号 的频 率与发 射 的频率 之 间产生 一个 频 差 ， 即多普勒频移。
为了测量三维流速 ， Ｄ Ｐ一 般装 备有 ４个 （ ３个 ） Ａ Ｃ 或 声 换能器。每个换 能器与 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ轴线成 一定夹 角 ， 其轴线 即为
２０ ０ ８年 第 ５期 （ ３ 第 ６卷 ）
黑
龙
江
水
利
科
技
Ｎｏ ５． ０８ ． ２０
Ｈ ｉ ｎ ｊ ｎ ｃ ｎ ｅ ａ ｄＴ ｃ ｎ ｌ ｙ ｏ ｔ ｏ ｓ ｒ ｎ ｙ ｅｌ ｇ ａ ｇＳ ｉ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｇ ｆ ｏ ｉ ｅ ｏ Ｗａｅ Ｃ ｎ ｅ ａ ｃ ｒ ｖ
代研制出来的新仪器 。 ＡＣ Ｄ Ｐ利用声学多普勒效应进行测 流。换 能器发 射出一 定频率的脉冲 ， 该脉 冲碰 到水体 中的悬浮 物质后 产生后 向散
２２ Ａ Ｃ ． Ｄ Ｐ与常规流速仪 的比测分析 ＡＣ Ｄ Ｐ在使 用 过 程 中运 行 正 常 ， 能稳 定 。将 ２０ 性 ０ ４～ ２０ ０ ６年 ４ ７份 ＡＤ Ｐ与流速仪同步实测 的流量绘制 出相关 图 Ｃ 求出Ａ Ｃ Ｄ Ｐ流量系数 Ｋ值 ， １ 图 为两种仪器实测流量相关 图，
文资料精度提出 的更高要 求 ， 为使 水文 资料 更精 确 ， 好地 更
服务于灌区 ，０ ４年 １ 至 ２ ０ ２０ ２月 ０ ６年 １ １月 ， 对声 学 多普 勒流
速仪简称 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ测流仪进行 了试验 ， 流速 仪均 采用五 点法测 速算出断面流量 ， Ｄ Ｐ测 流仪设 置为 １０ 采集 。试验 期 间 ＡＣ ０ｓ 根据各级水位 、 用流 速仪 同步实 测 ， 采 试验 数 据有 一定 的代
表性。
传统方 法费工费时 ， 效率低 。
用 ＡＣ Ｄ Ｐ测流量时 ， Ｄ Ｐ装在某一规 定位置 时 ， 上就 ＡＣ 马 能测 出河流 流量 。通过 与 常规流 速仪 所测 流量 进行 对 比分
析， 确定它的折算系数 ， 只要仪 器 固定 位置 不变 ， 折算系 数也 不会有变化 ， 通过折 算后 的流 量 与实际 流量 相差 很小 ， 的 它 效率 比传统方 法提 高 了几十倍 。该仪 器 的特点 是能 够直 接
一
通过折算后 的 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ计 算 流量再 与 常规 流速 仪 实测 的
流量对 比， 点绘相关 图（ ２ 图 ）。 由图 ２可看 出： 经过折算后 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ计算流 量与常规 流速
个声 束坐标。每个换 能 器测量 的流 速是 水 流沿其 声束 坐
标方 向的速 度。通过 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ上 安装 的罗盘 和倾斜仪 ， 以将 可
关 键 词 ： Ｄ Ｐ传统流速仪 ； Ａ Ｃ； 流量测验 ； 精度分 析 中 图分 类 号 ：３ ２４ Ｐ ３． 文献标识码 ： Ａ
他什店水文站位 于库 尔勒 市东北 部 １ｋ 的塔 什店 镇 ， ７ｍ 是博斯腾湖 出流 （ 包括 向塔里木 河输 水） 唯一 的水量控 制站 ， 属 国家一级水文站 。该站测验断 面河床组 成为水 草及 淤泥 ，
中除去 ， 才能获得真 正 的流速 。为此 ， 必须 采用 “ 底跟 踪 ” 技
术 。所谓底 跟踪是 指 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ通过 接收 和处 理河底 的 回波信
号跟踪船 只相对 于河 底的运动速度 （ 即船 速 ） 测得这 一速度 ，
上游约 ５ ｍ处是库尔勒 一和硕高 速公路 桥 ， ０ 下游 约 １ ｋ １ｍ处