H-ADCP测流方法在桥涵水文学中的应用

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：H-ADCP测验原理如下：主要技术指标。H-ADCP采用声学多普勒原理测量水平层面多单元流速，最多可达128个单元，水平测量范围最宽可达200m。指标流速法关系建立后，从H-ADCP在线监测数据中取出指标流速，即可直接根据相关关系推求断面平均流速、断面流量，从而实现流量在线监测。H-ADCP除可实现流量自动在线监测外，同时还可实现水位、水温的自动监测，具有较好推广应用价值。H-ADCP自动流量监测系统已在长江及其他河流上得到应用。

H-ADCP（Horizontal Acoustic Doppler Current Profilers）是美国RDI公司最新推出的用于河流和明渠流速、流量实时监测的水平式声学多普勒剖面仪，属ADCP的第四代产品。该仪器沿波束可以扫描多达128个流速、流向测量单元，从而测出水流在水平方向的流速分布。

H-ADCP测验原理如下：

（1）主要技术指标。H-ADCP采用声学多普勒原理测量水平层面多单元流速，最多可达128个单元，水平测量范围最宽可达200m。内置温度传感器，纵、横摇角度倾斜计，超声波水位计，ADCP换能器等多种传感器，可同时自动监测流速、流量、水位、水温等水文要素。

（2）H-ADCP测流原理。H-ADCP测流原理是基于所测指标流速与断面平均流速建立相关关系，通过实测指标流速来推求断面流量，这种方法称为指标流速法，也称为相关分析法或回归法。基本原理Q=Av；而断面面积通常可表示为水位的函数，即：A=f（Z）；断面平均流速可表示为某一指标流速的函数，即

以上式中　Q——断面流量，m3/s；

A——断面面积，m2；

v——断面平均流速，m/s；

Z——水位或水深，m；

Vu——指标流速，m/s。(www.chuimin.cn)

指标流速是河流断面上某处的局部流速；断面平均流速可以认为是河流断面上的总体流速。因此，指标流速法的本质是由局部流速推算总体流速，最终推求断面流量的方法。

在实际应用中，有三种局部流速可以用作指标流速：

1）某一点处的流速（点流速），可以采用单点流速仪测验得到；

2）某一垂线处的深度平均流速（垂线平均流速），可采用坐底式ADCP测验得到；