CM型H-ADCP在水口(二)水文站的应用

y= －0.0183x2+
0.5845x+ 0.0115
其中数据
复相 关 系 数 R 2= 0.9 9 8 9
2线代表流 速与断面平均流
图2 代表流速与断面平均流速关系曲线图
速 的 相 关 关 系 式 为： y=0.0348 x2 +0.9511x+0.0235 其中 数 据复相 关 系 数 R 2= 0.9 97 7
4．比测率定方法及依据 采 用M 9 和流 速仪在 基 本 断 面进
行流量测验30次以上。 代～ 断关 系 率定 方 法：采 用回 归
分 析 法 计 算 断 面 平均 流 速 。建 立 在 基 本 断 面 处中的 实 测 断 面平均 流 速 和 线 代 表 流 速 之 间 关 系，求 得 回 归 方 程 ，利 用代 表流 速 计算得 出断 面平 均流速。
2．在线流量测量原理 2.1声学多普勒原理
TRDI CM 600 H-ADCP 主要 是利用声学多普勒频移中的物理原
图1 水口（二）站地理位置及河流水系分布图
则 进 行 水 流 速 度 的 测 量 。其 测 量 水
流 速 的 原 理 是：若 是 声 源 与 物 体 接
受 波 之 间ห้องสมุดไป่ตู้存 在 相 对 运 动，则 声 源 法
CM型H-ADCP在水口（二）水文站的应用
◎ 范东宏 广东省水文局梅州水文分局
摘 要：本文基于CM型H-ADCP在线流量测验在水口（二）水文站的应用以及分析和评价，为CM 型H-ADCP在其他相似站点的推广应用提供一定的科学依据。
关键词：H-ADCP 流量 分析 评价
受 水 利 工 程 和 挖 沙 影 响，该 站 测 验河段在中低水位时水流条件复杂， 水位流量关系紊乱，使得本站的水文 测验整编工作面临很大的困难， 2017 年11月水口（二）站 安 装了美国 T R DI 公司ChannelMaster 型600 kHz水 平声学多普勒流速剖面仪（简称CM型 H-ADCP）进行在线流量测验，并与常 规 流 速 仪 测 验 进 行 对比分析，分析成 果经广东省水文局批准并投入使用。 本文基于CM型H-ADCP在水口（二） 站的应用并进行率定、分析和评价，为 C M型 H-A D C P 在 其他 相 似 站点的 推 广应用提供一定的科学依据。
5．资料收集与整理分析 5.1率定期间水文情势
在 率定 期 间，水口（二）站最 大 流量1430 m3/s，最小流量15.2 m3/ s 。最 高 水位 为7 8 . 5 1 m ，最 低 水位 为 74.26m 。在6月、8月和9月分别出现 了三 场 较 大 洪 水 。 5.2水位比测分析
主要选择不同水流时段的条件 进 行 水位 的比 侧 ，其 准 确 记 录 是 根 据 基 本 断 面召测 水位仪 进 行，对 在 线 H-A D C P 水位值 进 行修正 。 5.3率定 流 速 关 系及 关 系曲线 检验
率定 关 系 共收 集 10 5 份流 量测 次，其中1线55份实测数 据及相应在 线流量计数据， 2线50份实测数据 及相 应 在 线 流 量 计 数 据 ，断 面 平均 流速 V平均与在线代表流速 VSL两者相 关关系见图2。
由图2可知，
1线代表流速与
断 面平均 流 速 的
相 关 关 系 式 为：
1．水文站基本概况 水 口（ 二 ）站 是 梅 江 上 游 五 华
河、琴江、宁江汇合后的区域代表站， 站 址 为 梅 州市兴宁 市水口镇，干流 河 长 距离为16 4k m，干流 坡 降1.19 ‰ ， 集 水 面 积 6 4 8 0 k m 2，测 验项目主要 有水位、流 量、降雨量；基 本 断 面下 游29.4 km处建有梯级水电站，该站 测 验河段 较 顺 直，测 流 断 面上游 70 m 处 是 水口大 桥，再上 1 5m 处 是 水口二 桥。水口（二）站地 理位 置 及河流 水 系分布见图1。
神的声波频率与物体所接受的声波
频 率 存 在一 个 差异，此 则为 多 普 勒 的
频移。在多普勒 流 速仪中，有一 个公
式可以 对 这个 频 移 关 系 进 行 表 示：
Fd
=
−2Fo
V C
Fd ＝多普勒频移
Fo ＝ 声源发射的超声波频率
V ＝ 表示声源与接收体之间相
对运动的速度；
当声源与接收体之间的距离增
将 M 9 或 流 速仪在 基 本 断 面 测 得 的流量通 过借用水口（二）站相应水 位 对应 的基 本 断面面 积 转化 为基 本 断面的平均流 速；用M9或流 速仪 施 测相应时间的代表流速和基本断面 平均 流 速 数 据 建 立 相 关 关 系 并进 行 检验。 5. 3.1率定 流 速 关 系
选 取 2 018 年9月4日在 水口（二） 桥断面所测的流量测次进行流速、
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学术
ACADEMIC
流 向 分布 情况 分析，分析 认 为 该 断 面 的 水 流 集中 在 桥 墩 2与 桥 墩 3之间的 中 泓 处 ，流 向 9 0 度 左 右，与 河道 走 向 一 致 。在 线 H-A D C P 仪器 探 头 安 装 在 桥 墩 2，可以测量 到该断面主要流 量部分的流速。
加 时，表 现 出来 的 速 度 为＋。
C ＝ 声波传播的速度。
CM-600 H-ADCP 是一种收发
兼容的多普勒流速仪。
2.2固 定 式 测 量 原 理—— 指 标 流 速 法
固定式测量仪器实测主要是指
在 水平层 测 量段中的 标 准 流 速 ，利 用 建 立 指 标 流 速 和断 面平均 流 速 之间 的 关 系，从 而 测 试 指 标 流 速 到 断 面 的 平均 流 速 ，之 后将 断 面平均 流 速与 断面面积相城，就可以求得断面的瞬 间流量。
河道断面的总流量是断面总面 积（ AT）与平均 流 速（V平均）的 乘 积，即
Q = V平均 * AT
3．在线流量计安装及参数设置 3.1 断面的选择
经 现 场 察 看，仪器 安 装 断 面 定 在 断面基上70 m 水口（二）桥，安装高 程 为74.25m，仪器 安装 在 上游的新 桥桥孔处的桥墩壁上。 3.2断 面的 流 速 及流 向 分布分析