H-ADCP声学多普勒流量计的率定探讨-论文
H-ADCP声学多普勒流量计的率定探讨
３ ５一
二 种 代 表 流 速 中 ，美 国地 调 局 （ Ｕ Ｓ Ｇ Ｓ ）应 用 最 多
的是第ｊ种代表流速 。即水 平平均流速作为代表流速推算 断面平均流速。【 ｝ ｌ 同大多也采用水平平均流速法，根据美
一
中国科技信息 ２ ０ １ ４年第 １ ６ 期 Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ ＮＣ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ＯＬ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ ＯＲ ＭＡ Ｔ Ｉ ＯＮ Ａｕ ｇ ． ２ ０ １ ４
又称 为 相 火分 析法 或 回归法 。在 实 际应 用 ｌ ｛ １ ，有 三种 局 部
横 向 流 量测 验时 ，
过 试验 优化 确 定 ，优 化 关系 曲线 成 模 Ｉ Ｉ ： 满 足槎 编精 度 求 ；卢学 多 普勒流 速 仪 的安 装应 使 Ｊ － 心 轴线 ｊ 测流 断 『 ｆ 【
‘
统 、软 件 系统 构成 。 Ｉ 刍 动 化 监控 工程的 实 施 ，极 大地 保 证 ｒ 向张 店城 Ｉ ｘ ： 的供 水 和 ： Ｉ 程 安全 ，特 别是测 水 量水 系统 的
实施 ，为合 理 和科 ’ 调度 供 水提 供 ｒ大量 的 实时 数据 ，大
大增 强 了供 水 调度 安 全性 干 Ｉ 】 叮靠性 ，其 中ｉ ！ Ｉ ！ Ｉ Ｊ 水 量水 系统 主 要仪 器 Ｉ Ｉ — Ａ ＤＣ Ｐ 的科 学 牢定更 是进 一步提 高 了计最 精度 ， 为科 、 、安个 供水 提供 了・ 突 的数据 居础 。
平 行； 横 向测 速 频次 可 根据 水情 变化情 况 、模 型推 流的 需 要 确定 ； 成适 安排 水 道断 面的测 ｌ 盘 次 数 ，以减 少 借 川断
面带 来的 差 。
根 据 试验 资 料 确 定 丰 Ｉ 】 火关 系或 模 ，
H—ADCP在流量自动监测系统中的应用
第 １ ３卷第 ３期 ２０ ０ ７年 ３月
水 利 科技 与 经 济
Ｗａ ｅ ｏ ｓ ｒ ａ ｃ ｃ ｅ ｃ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｄ Ｅ ｏ ｏ ｙ ｔｒＣ ｎ ｅ ｖｎ ｙ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｃ ｎ ｍ ｎ ｎ
系统 ， 为在 受水利工程影响河段建设声学多普勒流速仪在线流量 自动监测 系统提供可靠的分
析 成果 。
［ 关键词 ］ Ｈ — Ｄ Ｐ 指 标 流 速 法 ； 量 测 验 Ａ Ｃ ； 流
［ 中图分 类号］ Ｐ ３ ３２ ［ 文献标识码］ Ａ ［ 文章编号 ］ １０ ７７ （０７０ — １３— ２ ０６— １５ ２０ ）３ ０７ ０
流量 自动监测 系统结构
古榄水文站 Ｈ—Ａ Ｃ Ｄ Ｐ实 时监 测流 量 系统 主要 由 以
式 中 Ｑ为断面流量 ； Ａ为断面面积 ； Ｖ为断面平均流速 ； Ｈ 为水 位 ； 为指标流速。
（） １ Ｈ一
主机。采用美 国 Ｒ Ｄ仪器公司生产 的水
由于 Ｈ—Ａ Ｃ Ｄ Ｐ能长期在水 下工作 ， 以特 别适合 于 所
站 回水 中部 ， 中水位 以下受其 调节 ， 时涨 时落 ， 失去 了天 然的水 流规律 。为研究受 水 利工程 影响 ， 古榄 站 中低水
推流问题 ， 古榄水文站 安装 了频 率为 ６０ｋ ｚ Ｈ一 ０ Ｈ 的 并通过走航 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ与此分流速级进行率定分析 。 古榄水 文站 实测最高水位 为３ ．１ｍ（９４年 ７月 ２ ２８ １９ ４
２ ， 坝下装 建 ９个泄洪 闸 ， ０ ２ｍ， 每个 闸 门为２ ｍ×４ｍ， ０ 闸
顶高程２ ． 。 ４２ｍ 该工程建成后 ， 一旦 闸门全部关闭 ， 回水 尾 端可达都平水电站（ ： 平水 电站 位于古榄 水文站上 游 注 都 ０ ｋ 处 １９ 年建成 ） ２ ｍ ，９２ 。因此 ， 古榄 站低 水时处 于 白垢 电
博罗水文站H-ADCP在线流量仪比测率定研究
面积 的 ７ １ ． ７ ％ 。博罗 （ 二 ）站流速仪测流断面位于基上 ５ ０ ｍ ， Ｈ — Ａ Ｄ Ｃ Ｐ断面下游 ３ ０ ｍ 。１ ９ ７ ５ １ ９ ８ ５年 ，断面形态相对较稳定 ， 横 向上基本无变化，纵向上局部有小幅冲淤，断面呈 “ ｕ ” 型。 １ ９ ９ ７年 ，断面除起点距 ５ ５ ０ ６ ３ ０ ｍ范 围有一定淤积外，整 体 上呈冲刷下切趋势。 ２ ０ ０ ２年河床普遍下切 ， ２ ０ ０ ５年河床起 点 距３ ８ ０ ｍ 至左岸大幅度下切， 起 点距 ３ ８ ０ ｍ ４ ４ ０ ｍ 形成局部深槽 ， ２ ０ ０ ６ 年 ，深槽横 向上有所展宽，向左岸移动，纵 向上继续下 切。 ２ ０ ０ ７年 ，起 点 距 ２ ３ ０ ｍ至 左 岸 整 体 大 幅 下 切 。２ ０ ０ ８年 初 ， 受沿江路施工 ，直接在断面采砂影 响，左岸深槽急剧下切展 宽，宽约 ２ １ ０ ｍ ，深泓点高程一 ９ ． ３ ２ ｍ ，较 ２ ０ ０ ５年展宽 １ ５ ０ ｍ ， 深泓点高程下降 ８ ． ６ ６ ｍ ，断面剖面呈 “ ｖ ”型 。２ ０ ０ ８年下半年 以后 ，采砂活动被禁止，测验河段逐渐趋于稳定 ，见图 ｌ 。
５ Ｏ０
０． Ｏ０
置基本 无规律 可循 ，严 重影 响了水量测 算精度 水平 。采用
Ｈ － Ａ Ｄ Ｃ Ｐ在线流量仪 以期保证博罗站流
１ ０ ０ 右 ０ １ ００ ２０ ０ ３ ００ ４ ００ ５０ ０ ６０ ０ 岸 ７０ ０
图 ２ 博罗 （ 二 ）站 年平 均 、最低水 位变 化过 程 图
—＝
一
—
１９ ８５ １ １・
ｉ
Ｖ ｕ
近年来 受感潮和上游 ３ ． ３ ｋ ｍ处惠州 东江水利枢纽蓄放水
浅谈H-ADCP声道探测及数据处理分析方法
2 测验方案2.1 横断面位置确定利用cad多段线功能和list命令将规划好的断面位置的河岸起止点坐标导出，将所有坐标点导入GPS手薄内，到达测量河道区域现场后利用RTK-CORS进行坐标放样，并用油漆进行标记，确定测量大断面位置[2]。
2.2 水深测量利用智能测绘无人船进行现场水深及其该水深对应的城建坐标测量，无人船系统主要包括：单波速测深系统、地面控制基站、接收中继设备、智能遥控器、数据处理软件等。
测量前需要进行测深仪的校核，平面控制点使用网络GPS RTK 测量，链接SHCORS基准站，RTK流动站手簿内置测区平面坐标转换七参数，为验证平面坐标转换参数与平面控制点的精度，校核上海市测绘院GPS控制点，平面坐标较差小于限值，以满足GPS RTK生成好的大断面图，将H-ADCP放置到相应的起点位置），检验垂直方向1.5°是否有受到河底影响、是否在历史最低水位时声束会露出空气等，水平°内是否有浅埂因素影响，示意图如下[7]。
4 结束语H-ADCP前期的声道探测非常有必要性，可以避免一些因安装位置不合理、不符合规范造成的麻烦，从而影响流量遥测和比测率定工作，然而声道探测和数据分析工作并不能百分百保证仪器安装后完全没有问题。
需要在安装前对河道安装位置的上下游区域进行排摸和分析，距离测流断面5倍河宽且至少200 m的范围内，应无密集或大型的船只抛锚其他因素造成的阻水、断面压缩、水流紊乱、流速分布异常等情况，断面上下游各1 km 范围内无水文测验正常作业和安全生产的影响因素存在。
了解引排水的特性、流场情况、历史水文资料情况等。
安装后还需做一段时间的跟踪分析，确定较好的安装位置和测量距离。
对于符合安装条件但声道探测情况不够理想的情况，笔者建议对河道现场进行疏浚，确保仪器发挥最佳性能，为流量遥测和比测率定工作打下良好的基础。
参考文献[1]社,2006.[2]2013[S].[3][4]准出版社[5]16 科学与信息化2020年12月上。
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的应用实例
声学多普勒流速剖面仪（ADCP）的应用实例声学多普勒流速剖面仪（ADCP）是一种融合了多学科技术而研制的新型测速声呐设备，作为水声技术的一个典型应用，作为一种测速仪器，ADCP在水运工程（包括内河和海洋工程）中得到了广泛应用，对于声学多普勒测流技术的研究日益受到人们的关注。
目前测流仪器种类繁多, 按照工作原理的不同可以分为机械式海流计、压力式海流计、电磁式海流计以及声学海流计等。
现在大量运用的是声学多普勒海流计。
声学多普勒海流计采用声遥测方式，对被测流场无干扰，能够获得高精度的速度信息，被国际海委会定为4种先进的海洋观测仪器之一，因此ADCP成为当前广泛采用的测流仪器，是水资源调查中必不可少的重要测验设备。
通过ADCP在具体工程中的应用研究，归纳总结了ADCP在工程应用中的主要工作流程，以及在工程应用中的注意事项。
一、ADCP工作原理（一）多普勒效应波源和观察者有相对运动时，观察者接收到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象；如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小。
这便是著名的多普勒效应（奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒于1842年首先提出这一理论），它不仅适用于声波，同样适用于所有类型的波，包括电磁波。
ADCP就是利用声波的多普勒效应发展起来的一种新型测流设备,它是一种既可测量相对水底速度,同时又可以兼顾测量相对水流速度的声呐设备。
ADCP利用声学多普勒原理，测量分层水介质散射信号的频移信息，并利用矢量合成方法获取海流垂直剖面水流速度,即水流的垂直剖面分布。
对被测验流场不产生任何扰动，也不存在机械惯性和机械磨损，能一次测得一个剖面上若干层的流速的三维分量和绝对方向。
（二）ADCP测流原理水体中存在大量的散射体，诸如微小粒子、浮游生物等，它们随水体流动。
这些散射体和水体是融为一体的，其速度即代表水流速度。
当ADCP向水体中发射声波脉冲信号，被水体中悬浮的、随水体运动的散射体后产生反射，ADCP再对回波信号进行接收和处理。
中顺大围东河站H-ADCP流量关系比测率定分析
潮 和农 田灌溉 方面 发挥 了巨大 的效益 ， 为保 护 围内国 民
经 济 的 发 展 和社 会稳 定起 着 重 要 的作 用 。 东河站位于东河 水利 枢纽 ， 东 河 水 闸是 中顺 大 围 围 内工 程 调 度 中 最 大 的 排 水 闸 ， 现行 经验调 度均 以东河水 闸挡潮排水 为调度 手 段 ， 围内进 水 基 本经 东 河 闸排 出。
陈文 想 ： 中顺 大 围东 河站 Ｈ—Ａ Ｄ Ｃ Ｐ流量 率定分 析 ４， ２， Ｏ 关 系比测 ４
第２ ０卷第 ２期 ２ ０ １ ４年 ２月
水利 科 技 与 经 济
Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖ０ １ ． ２ ０ Ｎｏ ． ２ Ｆｅ ｂ ．， ２ ０１ ４
断面平均流速建立关系 ， 借 助断 面水 位 一面积关 系曲线 ，
推算出断面流量。
采用船载走航式 Ａ Ｄ Ｃ Ｐ进行 流量测 验 。根据 不 同水
纽， 两岸为水泥 护墙 ， 河床 经过 硬底 化处 理 ， 断面 情况 稳 定， 不容易 由于被水 流 冲刷而 引起 断面 的变 化。断 面点 宽度 １ ８ ０ ｍ， 内水位亭 河底最低 高程 一 ４ ． ０ ｍ， 河底平 均高
相 应 的过 水 面 积 ， 得 到 断 面 平 均 流 速 。若 超 过 ±５ ％， 则 加 测一个测 回 ， 来 判 断 流 量 是 否 在 短 时 间 内 变化 较 大 。
ｌ 概 况
中顺 大 围位 于 西 江 下 游 出 口 处 ， Ｐ测流 系统 测流 系统简 介
程一 ４ ． ５ ｍ， 局部深处 达 一 ６ ． ０ ｍ， 对 岸 挡 土 墙 底 部
探索潮安水文站H—ADCP的使用
探索潮安水文站H—ADCP的使用[摘要]为了验证侧置式声学多普勒流速剖面仪（H-ADCP）在潮安水文站使用的可行性，本文介绍了潮安水文站的概况以及H-ADCP的特性，通过对H-ADCP进行率定分析，为H-ADCP的进一步推广使用提供参考和依据。
【关键字】潮安水文站；H-ADCP；率定；分析1、概述潮安水文站建于1946年10月，位于中国文化名城潮州市。
潮安水文站是广东境内仅次于珠江的第二大干流韩江的控制站，国家重点水文站，集水面积29077平方公里。
查测历史最高水位17.75米于1911年，实测历史最高水位16.95米于1964年，警戒水位13.50米。
实测最大流量1960年13300立方米/秒。
自建站以来，洪峰测验从未发生过漏测，及时为地方政府决策提供技术支持和依据。
建站60多年来在韩江三角洲的防汛、抗旱、抢险中发挥着重要的作用。
自2006年下游约5公里处的韩江水利枢纽建成以来，水库蓄水，致水位升高，潮安水文站水文测验受水库回水影响，近年来，水位流量关系复杂多变，按常规方法测流，任务繁重且时效性差，流量定线效果不理想。
声学多普勒流速剖面仪（ADCP，Acoustic Doppler Current Profilers）是目前世界上最先进的流量测量仪器，利用多普勒效应原理进行流速测量。
ADCP突破传统机械转动为基础的传感流速仪，经测定多普勒频移而测算出流速。
根据测验方法的不同分为固定式ADCP和走航式ADCP，其中固定式ADCP根据仪器安置位置不同分为侧置式ADCP和底置式ADCP。
本文讨论的H-ADCP （Horizontal-ADCP）属于侧置式ADCP。
实时监测时，H-ADCP实时采集河道的流速数据和水位数据并根据参数计算出流量。
正式应用H-ADCP进行测流监测前，必须进行流速流量的比测和率定。
潮安水文站H-ADCP设备均设立于韩江右岸（上游往下）。
本文通过H-ADCP在潮安水文站的比测、率定，并进行分析和评价，为H-ADCP在潮安水文站的使用提供参考。
中山市岐江河西河水闸H-ADCP流量关系率定分析
河道窄的感潮河流…。为了蓄水灌溉和挡潮 ，在岐江河东、 西河 口均建 了控制闸，由于感潮水 闸流量 的准确计算对于水 闸引、 排水效益的分析和水闸综合管理体系 的建立具有非常 重要 的意义 ，２ １ 年 ６月在西河水 闸引进 了美 国 Ｌｎ Ｑ ｅｔ ０１ ｉ ｕｓ ｋ
公 司 的 Ｆｏ ｃｕ ０ ｋ 型 Ｈ． Ｃ ｌｗＳ ｏｔ ０ Ｈｚ ６ ＡＤ Ｐ并 安 装 使 用 。但 感 潮 水 闸 的水 位 流 量 关 系 为 错 综 复 杂 的 非线 性关 系 ， 了很 好 地 为
２ Ｈ ＡＣ ＿ Ｄ Ｐ测流 原理
中国西部科技
２１ ０ ２年 Ｏ ５月第 １ １卷第 ０ ５期总第 ２ ４期 ７
２ ７
按 照 比测 率 定 的 要 求 ， 此 次 比测 收 集 西 河 水 闸 高 、 中 、
速 推 算 断 面平 均流 速 ，一般 可采 用 单 点流 速 ，垂 线 平 均 流 速
速 法，对 Ｈ． Ｃ ＡＤ Ｐ流速与比测流速 的关 系进行 了率定 ，定线精度符合规范要 求。用数 理统计 方法和公式进行三线检验 ，对 各项 比测误差与精度进行统计与分析 ，最终使仪 器在 线测量数据 满足 实用要求。 关键词 ：西河水 闸；Ｈ ＡＤ Ｐ ． Ｃ ；比测 ；率定；指标流速法；三线检 验
后 产 生 了频 变 ， 后 反射 回来 ，换 能 器 接 收 到 发 生 频 变 的 声 而
Ｆｏ Ｓ ｏ ｔ ０ｋ ｚ型 Ｈ ＡＤ Ｐ供 电 电源 ＤＣ ４ 士 ０ ｌｗ ｃｕ ０ Ｈ ６ ． Ｃ ２ Ｖ、 ２ ％
直流供 电或 Ａ ２ ０ Ｃ ２ Ｖ、士 ０ １％交流供 电；温 度：一０ ０ ２ ￣５ ℃； 湿度 ：小于 ９ ％；频率 ２ ０ ＭＨＺ ，最大剖面＜ ２５ ２． ｍ；测量 点分
adcp测量原理
adcp测量原理宝子们！今天咱们来唠唠ADCP这个超酷的东西的测量原理呀。
ADCP呢，全名叫做声学多普勒流速剖面仪。
你可以把它想象成一个超级智能的水下小侦探。
它主要是靠声学原理来干活的。
ADCP会发出声波，就像我们在水里丢个小石子会产生水波一样，不过它是声波哦。
这个声波在水里传播的时候呢，就会遇到水里那些跑来跑去的小颗粒，什么泥沙颗粒呀，浮游生物之类的。
当声波撞到这些小颗粒的时候，就会发生反射。
这就好比我们对着山谷大喊一声，声音会被山谷反射回来一样的道理呢。
那ADCP怎么知道流速呢？这就很有趣啦。
因为这些小颗粒是随着水流在运动的呀。
当声波反射回来的时候，由于小颗粒在动，声波的频率就会发生变化。
这就是多普勒效应啦。
就像你站在路边，一辆汽车按着喇叭呼啸而过，汽车靠近你的时候喇叭声音听起来比较高，汽车开远了声音就变低了，这就是因为汽车的运动导致声音频率的变化。
在水里也是这样，ADCP通过检测反射声波频率的变化，就能算出这些小颗粒的运动速度啦，而小颗粒的运动速度基本上就代表了水流的速度呢。
而且呀，ADCP可不光能测一个点的流速哦。
它能测剖面的流速呢。
它是怎么做到的呢？它会从不同的角度发出声波，然后接收不同深度的小颗粒反射回来的声波。
这样就像是在水下画了好多条线，把不同深度的水流速度都给探测出来了。
就像我们用好多把尺子同时量一个东西的不同部分一样。
你想啊，这对研究海洋、河流啥的可太有用了。
比如说在河流里，我们想知道河水从河面到河底是怎么流的，ADCP就能告诉我们。
在海洋里也是，它能让我们了解不同深度的海流情况。
这对航海啦，研究海洋生态啦，都有着超级大的意义呢。
再说说ADCP的精度吧。
虽然它是靠小颗粒的反射来测量的，但是它可精准着呢。
就像一个特别细心的小工匠，能把流速精确到一个很小的数值。
当然啦，它也不是在所有情况下都完美无缺的。
如果水里的小颗粒太少了，就像一个特别空旷的房间里没几个东西可以反射声波，那它的测量可能就会受到一点影响。
浅析ADCP测流技术及使用中应注意的问题
浅析ADCP测流技术及使用中应注意的问题摘要：ADCP（Acoustic Doppler Current Profiler）测流技术是一种采用声学原理测量水流速度的技术，用于研究水深、水流速度、流向等水动力学特征。
本文针对ADCP测流技术的原理、功能特点、使用中存在的问题及优化路径进行浅析，以期提升ADCP测流技术的使用效果。
关键词：ADCP；测流技术；相干性；精度；抗干扰能力引言ADCP测流技术是一种新型测流技术，它不仅可以满足水文测量的基本需求，而且具有较高的测量精度和抗干扰能力，它的使用范围可以覆盖浅海、河流、湖泊、渠道、水闸等水体，并且可以满足多种水文测量任务。
然而，在使用ADCP测流技术时，存在一定的相干性、精度、抗干扰能力以及操作难度等问题，这些问题需要我们采取有效措施来进行优化，以提升ADCP测流技术的效果，改善测量精度，提升抗干扰能力，改进操作方法，加强质量控制，并最终达到满足水文测量任务的目的。
1.ADCP测流技术概述1.1 原理介绍ADCP（Acoustic Doppler Current Profiler）是一种利用声学多普勒原理测量水流速度的仪器，它可以对水流进行实时、高分辨率、多维度的监测，能够分析垂向和水平方向上的水流速度变化特征，以及沿水深方向的流量分布。
ADCP由收发器、发射器、接收器、处理器等组成，它将声发射器发射的声波，反射到水体中，再反射回来，从而计算水体中的水流速度。
1.2 功能特点1.2.1 测量范围ADCP测流技术具有测量范围广、测量精度高、抗干扰能力强的特点，其可以实现多种参数的实时在线测量，包括水动力参数、水质参数以及沉积物特性等。
此外，ADCP测流技术还具有较强的稳定性，可以满足长期在线测量的需求。
1.2.2 测量精度ADCP测流技术的测量精度受到多种因素的影响，如水深、水流速度、温度等，其中水深对测量精度的影响最大，一般来说，水深在2m以上的测量精度会有较大提升。
H-ADCP 流速率定软件的设计和研究
H-ADCP 流速率定软件的设计和研究摘要：随着H-ADCP测站建设越来越广泛，其流速关系式率定的工作也慢慢多了起来，流速关系式率定时除了拟合曲线，还需根据《水文资料整编规范》（SL2472012）计算曲线的系统误差和随机不确定度，随后还需进行三项检验，其过程较为复杂繁琐。
因此为了解决流速关系式率定计算工作量大和提高工作效率的问题，设计出一款H-ADCP流速率定软件，只需简单操作，就可完成整个率定过程，大大减轻率定过程中的工作量。
关键词：H-ADCP; 三项检验; 回归拟合; 最小二乘法；0.引言水文监测项目中，流量测量一直是水文监测的重要任务之一。
以往的测流方法包括人工船测量、浮标测量、缆道测量等，测量结果虽然准确但耗时耗力，实时性不高，随着水利现代化建设的不断推进，传统的仪器和方法已无法完全满足新时代信息平台的需求，更多新的技术、更多的新设备被引进。
在近几年国内引进的测流新设备中，水平声学多普勒剖面流速仪(H-ADCP)应用的最为广泛，它利用多普勒效应原理进行流速测量，通过测量断面部分层流速进而推算得到断面流量。
但由于H-ADCP测量的是部分层流速而不是整个大断面的流速，得到的指标流速需要跟实测断面平均流速进行比测从而找出这两者之间的关系，这个过程叫做关系式率定，用率定出的关系式计算出断面平流流速。
为了得到准确的断面平均流速，率定出合适的关系式尤其重要。
大部分公式率定都是采用Excel进行数据整理和回归分析，但由于其只能进行单一的回归分析，想要得到合适的关系式，需要进行一系列的数据筛选和计算然后再次回归分析，直至得到符合三项检验的关系式，其中的人工数据处理及其繁琐和复杂。
为此，针对目前H-ADCP流速关系式率定工作的现状，为了使H-ADCP能够更加广泛的使用，提供更为精确的流速数据，也为了减轻水文工作人员流速率定时的工作量，需要设计出一款H-ADCP流速率定软件。
1.总体框架设计根据H-ADCP流速率定软件的主要研究内容，将软件整体结构划分为断面管理、测站管理、关系率定、关系式管理、参数配置5个模块。
声学多普勒流速剖面仪（ADCP）试验观测及应用初探
声学多普勒流速剖面仪（ADCP）试验观测及应用初探何华权【摘要】以崇左水文站ADCP试验情况为例，介绍了ADCP的特点：在正常情况下测验的效率较高，安全性比较可靠，但存在故障维修成本高、受含沙量影响比较明显、易受水下外来电波干扰、推算实时流量不稳定等问题。
提出了ADCP测验工作中如何确保稳定性、降低维护成本、提高效率的建议。
%Taking ADCP tests conducted at Chongzuo hydrological station as example,an introduction was made on the characteristics of ADCP,including relatively high efficiency under normal conditions,safety and reliability, high repairing cost,significantly influenced by sediment concentration,liable to be interfered by under water for-eign radio wave,unstable in calculating real-time current. Suggestions were put forward to ensure stability,reduce maintenance cost and improve efficiency.【期刊名称】《广西水利水电》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P85-88)【关键词】ADCP;观测试验;缆道流速仪法;比测【作者】何华权【作者单位】崇左市水文水资源局，广西崇左 532200【正文语种】中文【中图分类】P335崇左站于2009年4月安装了ADCP在线测流系统，2009年5月开始运行，并与缆道流速仪法进行比测，其比测情况如下。
粗大误差判别准则在H-ADCP流速关系率定中的应用比较
Ａｍ ｏｎ ｇ ｗ ｈｉ ｃ ｈ， Ｈｏｒ ｉ ｚ ｏ ｎｔ ａｌ Ａｃ ｏ ｕｓ ｔ ｉ ｃ Ｄｏ ｐ ｐｌ ｅ ｒ Ｃｕｒ ｒ ｅ ｎｔ Ｐｒ ｏ ｆ ｉ ｌ ｅ ｒ
（ Ｈ— ＡＤＣ Ｐ ）ｃ ａ ｎ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｌ ｏ ｗｓ ｂ ｙ ｍｅ ａ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ
Ｈ— ＡＤ ｃ Ｐ 流速关 系率定产生粗大误 差 的主要原 因如下 ： （ １ ） 客观 原 因： Ｈ— ＡＤ Ｃ Ｐ 所测 水层受航 行船只影 响而 引起的 紊流 ， 泥沙运 动对 流 速脉 动的影 响 （ 包括悬移质含沙量和推移 质的 “ 走沙” 现象 ） ， 铁 质等物
进而推算得 到断面流量 。 因Ｈ － Ａ Ｄ Ｃ Ｐ 本身测验 方法的限制 ， 在代 表流 速关 体影响 Ｔ ＡＤ Ｃ Ｐ 磁场 分布导 致磁 罗盘和倾 斜计确定水流 方向偏 差 ， 从而 系率定时， 存 在粗大误 差的可能， 使得 关系线偏离， 最终 导致 流量测验 准 产生了粗大 误 差； （ ２ ） 主观原 因： 使 用了有缺 陷的 仪器 ； 走 航ＡＤＣ Ｐ ￣ Ｌ 测 确度 降低 。 本文将 以粗大误 差判别的几种 准则为切入点， 分析和比较 其在 时船 速 过快 ， 计 算错误等 。 另外， 环境条件 的反常突变 因素 也是产生 这 Ｈ － Ａ Ｄ Ｃ Ｐ 流速 关系率定中的应 用。 些误 差的原因。 【 关键 词】流量测验 ； 粗大误差 ； 水平式Ａ Ｄ Ｃ Ｐ 粗 大误差不具 有抵偿性 ， 它存在于一切科 学实验 中， 不能 被彻底消
辩援蠢谂
陈澄 杨 阳 上海市水文总站 上海 ２ ０ ０ ２ ３ ２
【 擒 ■ ｌ在 现代 流量测 验过程 中， 声学多普勒流 速剖 面仪（ Ａ ｃ ｏ ｕ ｓ ｔ ｉ ｃ
化州(城)水文站新仪器H—ADCP的应用研究
化州 （ 城 ） 水 文 站 为 鉴 江 干 流 控 时 ， 接 收 声 波 物 体 所 接 收 到 的 声波 变 幅 为 ２ ２ ０～２ ６ Ｏ ｍ 之 间 。根 据 化 州
制站 ， 受 上下 游 拦 河 坝 开 关 闸 影 响 ， 中低 水 时 水 位 流 量 关 系 复 杂 ， 传 统
Ｌ 厂 学术 ］
ＡｃＡ 【 ） Ｅ Ｍ
化州 （ 城） 水 文站新 仪器Ｈ — Ａ Ｄ Ｃ Ｐ 的应 用研 究
◎ 谢志锋 广 东省 水文 局茂 名 水文 分局
摘 要： 介 绍定 点侧 视 式声学多普勒流 速仪 Ｈ ． Ａ Ｄ Ｃ Ｐ 在 鉴江 水系化 州 （ 城） 水文 站进行 流量 监测 的应用情况 ， 通过 与传 统 流速仪 法 同步测流 进行 比测 ， 率定 瞬 时指标 流 速与 断面平均 流速 关 系 结 果表 明能满足 测 验精 度 的要求 ， 可 以在鉴江流 域推 广应 用。 关键 词： Ｈ ＿ Ａ Ｄ Ｃ Ｐ 在线 流量 监测 比测 率定 化 州 （ 城） 水文站
江 交汇 处下 游 约 ６ ０ ０ ｍ处 ， 其 下游 约
该 站 附 近 河 段 比 较 顺 直 ，流 速
Ｈ— ＡＤＣＰ 是 采 用 了一 种 称 之 为 ６ ８ 米处 有一座９ 孔公路 大桥 。
多普 勒 频 移 的物 理 原 理 来 测 量 水流 的速度 。 其 测量 原 理 是 ： 如果 一个声 仪 测流 断 面 中泓 附 近 河 底 高 程 （ 珠
频 率 与 声 源 发 射 的 声 波 频 率 之 间 有
一
（ 城） 站１ ９ ６ ０ ～２ ０ １ ３ 系 列资 料 ， 实 测
最 大流量为４ ８ ５ Ｏ ｍ。 ／ ｓ ，出 现 于 １ ９ ７ ６
福建省永泰水文站H-ADCP比测率定分析
2021.02科学技术创新福建省永泰水文站H-ADCP 比测率定分析黄义辉（福建省水文水资源勘测局闽江河口水文实验站，福建福州350001）1概述H-ADCP 声学多普勒流速剖面仪是一种先进在线流量监测设备，具有高精度、高分辨率特点，可以使用较小的单元，在较短的时间步长内获得精确的流速数据，对于较难测验的低流速和非恒定流也能获得高质量的测量数据；具有采用时间短、流速准确的特点，适用于多类河流的流量监测。
H-ADCP 的主要测取测流断面特定区域的指标流速，要真正实现流量在线监测，还需建立指标流速与断面平均流速的关系。
断面平均流速采用转子式流速仪、走航式ADCP 等设备测定。
现以永泰水文站为例，简述H-ADCP 流速关系的率定方法。
2测站概况永泰水文站建于1950年10月28日，为闽江流域大樟溪水系大樟溪的控制站，地理位置为东经118°57′，北纬25°52′，集水面积4034km 2，基本断面至河口距离43km ，属于国家基本水文站。
其水位变化主要是受上游5km 界竹口电站发电闸门启闭的影响以及下游1km 的东风电站发电闸门启闭的影响。
永泰水文站所在位置河道顺直，下游650m 处有一弯道，对中高水起控制。
河床组成为鹅卵石，断面稳定，起点距110处有一沟槽。
根据规范规定，永泰站水面宽和水深的比值小于100，属于窄深河道。
大樟溪属于山区性河流，发生洪水时，水面漂浮物多为竹子和木头。
永泰水文站流量测验方法主要有：流速仪法、走航ADCP 法、浮标法、比降-面积法。
由于受下游东风电站形成变动回水的影响，本站低水水位与流量关系极不稳定。
3比测率定方法本次H-ADCP 率定采用走航ADCP 与流速仪法实测断面平均流速V 平均与H-ADCP 测出断面的指标流速V 指标进行率定分析。
为了确保资料一致性和精度，断面指标流速V 指标的选择根据实测流量成果的起止时间选择接近的数据，将10层数据按连续性原则进行组合，例如：1层、1-2层、1-3层、……、1-10层、2层、2-3层、2-4层、……、9-10层、10层，共有55种组合方式，通过对不同组合数据进行分析，V 指与V 断平均建立关系。
ADCP(声学多普勒海流剖面仪)测量原理与技术
一般来说GPS方法测船速不如“底跟踪”方 法精确。
ADCP测量原理与技术
盲区
所谓盲区, 是由于测船不能靠近, 或者因ADCP本身的原因, 仪器无法测 到数据的区域, 称为“ 盲区”, 亦可称作“ 非实测区”。 顶部盲区；底部盲区；侧部盲区
TRAIN APPROACHES-Higher Pitch
TRAIN RECEDES-Lower Pitch
ADCP测量原理与技术
波束和地球坐标
波束（wave beam）是指由换能器发射出来的声脉冲波在测流面上形成的 形状（比如说像手电筒向黑暗处射出的光束）。
地球直角坐标系：原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向 地球赤道面与格林尼治子午圈的交点 。
横摇（roll），又称侧滚角，导航系统中用来标 识目标的横向倾角，其值等于目标物体所在平 面上，与艏艉线垂直的线与其在水平面的投影 间的夹角。
升沉（heave），船体在垂向的移动距离。
纵摇、横摇、升沉由姿态传感器测得。
ADCP测量原理与技术
深度单元（Bin)
水流在垂向上被分割成若干单元，叫深度单元（depth cell） 一台ADCP相当于许多单点测流仪
ADCP测量原理与技术
艏向、纵摇、横摇、升沉
艏向（Heading），在某时刻船首在水平面上的方位，用与基准方位间的偏转角度 表示，通常基准方位为0°按顺时针依次增加，360°与0°重合。 由罗经测得。
纵摇（pitch），又称俯仰角，导航系统中用来 标识目标的纵向倾角，其值等于艏艉线与其在 水平面的投影间的夹角。
ADCP测量原理与技术
瓜泾口水文站H-ADCP自动测流系统率定初步分析
瓜泾口水文站H-ADCP自动测流系统率定初步分析摘要：通过对2013年苏州瓜泾口水文站H-ADCP自动测流系统与传统流速仪测流的同步比测资料来分析测验精度误差，了解H-ADCP自动化测流仪器的原理与注意使用事项，从而为大力推广水文新技术的应用寻找理论与实践的依据。
1 概况瓜泾港西起东太湖，东至京杭大运河，全长1.8km，是东太湖主要出水通道，河宽40～100m。
2002年在东太湖入口处建成瓜泾口水利枢纽，由节制闸、船闸、上下游引航道、堤防、公路桥及工程管理设施等组成。
其中船闸12*135*2.5m，位于中间，节制闸2*16m对称于船闸两侧。
瓜泾口水文站位于瓜泾港与京杭大运河交汇处，东经120°39′，北纬31°12′。
该站测验河段顺直，河床稳定，两岸驳岸整齐，主河宽48m，高水不漫。
流向常年以西-东顺流为主，遇区域调水或局部暴雨时有逆流。
每日7：00、17：00采用缆道流速仪法施测流量两次，遇特殊水情时加测流量，全年实测流量在730次左右；该站无稳定的水位流量关系，故一直采用实测流量过程线法来推算逐日平均流量。
在省政府关于加强太湖流域水环境监控系统建设的要求下，通过水平声学多普勒流速剖面仪（Horizontal Acoustic Doppler Current Profilers，以下简称H-ADCP）自动测流设备的建设，于2013年开展瓜泾口水文站H-ADCP与缆道流速仪测流比测工作。
2 H-ADCP测流基本原理与方法2.1 H-ADCP测流基本原理H-ADCP是利用声学多普勒原理测量水流速度剖面的仪器。
H-ADCP一般由三个超声波换能器组成，每个换能器既是发射器又是接收器。
其工作原理是将H-ADCP探头固定安装在水面下某一水深处使用，使探头上的两个换能器位于同一平面上，两个超声波换能器成一定角度向对岸发射声波，声波遇到水中和水一起流动的悬浮物会产生反射，部分声波反射至发射端被H-ADCP接收，且反射回来的声波频率随流速的大小而发生频移，根据频移大小可计算出某层水流某一段上各单元的二维矢量流速；只要测验范围达到断面主槽，就能建立稳定的层流速与断面平均流速的关系。
粗大误差判别准则在H—ADCP流速关系率定中的应用比较
粗大误差判别准则在H—ADCP流速关系率定中的应用比较【摘要】在现代流量测验过程中，声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profiler）简称为ADCP，因具有高效、经济、快速、精确的特点，得到广泛应用。
其中水平式ADCP（H-ADCP）则是通过测量代表流层的流速，进而推算得到断面流量。
因H-ADCP本身测验方法的限制，在代表流速关系率定时，存在粗大误差的可能，使得关系线偏离，最终导致流量测验准确度降低。
本文将以粗大误差判别的几种准则为切入点，分析和比较其在H-ADCP流速关系率定中的应用。
【关键词】流量测验；粗大误差；水平式ADCPA Comparative Investigation on Application of Gross Error Criterion in H-ADCP Calibration of Velocity RelationsAbstracts：In the process of contemporary discharge measurement，Acoustic Doppler Current Profiler （ADCP）has been widely applied，as it owns such features as high efficiency，low cost，rapid speed，and precise accuracy. Among which，Horizontal Acoustic Doppler Current Profiler （H-ADCP）can calculate the section flows by means of testing the velocity of representative flow layer. However，due to the limitation of the H-ADCP，the calibration of representative velocity relations shows the possibility of gross error，which leads to the departure of relations curve. In this case，the accuracy of discharge measurement will be diminished. This investigation will be carried out from the standards of gross error evaluation，and its application in H-ADCP calibration of velocity relations will be analyzed and compared.Keyword：Discharge Measurement；Gross Error；H-ADCP1、引言声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profiler）简称为ADCP，它利用多普勒效应原理进行流速测量。