ADCP在冬季测流中的应用

再 由测 线 平 均 流 速 求 得 部 分 面 积 平 均 流 速 ， 而 推 得 断 面 进
流量。
优点 ： ①传统流量测验 的测速垂线数 和每条垂线 上的测速 点数 都较少 ， Ａ Ｃ 而 Ｄ Ｐ的测速 垂线很 多 ， 每条垂 线上 的测 速 点数 也 较多 ； ②传统 的流量测 验方 法要求 测 流断面 垂直 于水 流方 向 ， 而ＡＣ Ｄ Ｐ方法不要求测流断面垂直于水流方 向 ， 船的航行 轨 测
分面积上的平均流速 ， 者的乘 积为通 过各 部分 面积 的流量 ， 两 累计各部分面积上的流量 即得全断面流量 。 流速仪测速原理是 ， 用水 流冲 动流速 仪的旋 杯或 旋桨 ， 利
摘
要： 介绍 了 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ的优 点及 测量 原理 。用 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ有效地解决 了某 水文站断面与河流流 向不 垂直及冬 季测流的 问题 。
结果表 明： 如果不进 行流量偏角修 正 ， ① 则流速仪 法所测数据 同 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ法测得的数 据接 近 ； 流速仪 法在测 流过程 中人 ②
为地将流速仪垂直 了断面， 如果再进行偏 角修正 ， 造成流量偏小 ； 将 ③该 站冬季测流时 ， 若使 用悬杆 测流则不需要进 行偏
角修 正 ， 采 用铅 鱼 悬 吊测 流 则 应 该 测 量 流 向偏 角并 对 流 速 进 行 偏 角修 正 。 若
关 键 词 ：偏 角修 正 ；Ａ Ｃ ；流 速 仪 ；测 流 ＤＰ
在过水断面 上 ， 速随 水平 及垂 直 方 向的 位置 不 同而 变 流
化 。从水平方 向看 ， 中间流速 大 ， 两岸 流速小 ； 水深 方 向看 ， 从
ｕ：蕊
＝Ａ ｆ
… （） １
式 中 ：ｆ Ａ 为多普 勒频 移 为声 源所 发射 的声 脉冲频率 ； 为声 波 Ｃ
河床流速最小。用流速仪 测流 实际 上是将 过水 断面 划分 为若 干部分 ， 计算 出各部 分面 积 ， 后用 流速仪 近似
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【 文 ・ 沙】 水 泥
Ａ Ｃ Ｄ Ｐ在冬季测流 中的应 用
刘双林 ， 李 冰， 拓展翔
（ 吉林省水文水 资源局 ， 吉林 长春 １０ ２ ） ３０ ２
Ａ Ｃ Ｄ Ｐ是 测 验 水 流速 度 剖 面 的 仪 器 ， 可 采 用 走 航 式 测 流 除
某水文站断 面与河流 流向存 在 １ 。 ０ 左右的偏角 ， ２０ 在 ０ ８年 资料复 审时 ， 通过上 下游对 照 ， 发现该 站冬 季 流量偏 小。为 了 查清原 因， 利用新 引进 的 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ和常规 流速 仪进 行 了 比测 ， 提 出了解决该站测验 问题 的方案 。
是接 收器 。换 能器发射某～ 固定频率 的声 波 ， 然后接收水 中颗 粒物散射 回来的声波 。假定颗 粒物 的运 动速度 与水 体流速 相 同， 当颗粒物 的运 动方 向接近 换能器 时 ， 则 换能 器接 收到 的回
１ 测流原理
１ １ 常 规流 速仪测 流原 理 ．
流速仪法测流是用流速仪测定水 流速度 ， 由流速 与断 面 并 面积的乘积来推求 流量 。它是 目前 国 内外 广 泛使用 的测 流方 法 ， 是最 基本 的测 流方 法 。 目前 我 国使 用最 多的是 Ｌ ６ ２ 也 Ｓ ８— 型旋杯式流速仪和 Ｌ ２ Ｓ ５—１ 型旋桨式流速仪 。
中图 分 类 号 ：Ｐ ３ ． ３ ２４
文献标识码 ： Ａ
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ｏ：０ ３６ ／．ｓ ．０ ０—１７ ．０ ０ Ｏ ． １ ｓ ３ ９ ２ １ ． １０ ７
Ａ Ｃ （ ｃｕｔ ｏｐｅ ｕｒｎ ｒ ｉ ｒ声 学多普勒流速剖 Ｄ Ｐ Ａ ｏｓｃＤ ｐｌｒ ｒ ｔ ｏ ｌ ， ｉ Ｃ ｅ Ｐ ｆｅ 面仪 ） 是一种 快速 、 济 、 经 有效 的高精 度 测 流仪 器。该 仪器 于 ２ ０世 纪 ９ Ｏ年代初 被引进 我国 ， 河流 、 在 湖泊 、 海洋 等水体 流量
波频率就 比发射 波频 率 高 ； 当颗 粒 物 的运 动方 向背 离换 能 器
时， 换能器接收到 的回波频 率 比发射 波频率 低 ， 这种 颗粒 物的 运动 引起 频率的改变 称为声 学多 普勒 频移 。根 据这一 频移 的 大小 和符 号（ 正负 ） 就能计算 出流速 。计算公式 为 ，
迹 可以是斜线或 曲线 ； Ｄ Ｐ既可 以采用走 航式 测量 ， ③Ａ ｃ 又可 以
进行定点测 量。Ａ Ｃ Ｄ Ｐ的上述 ３个显 著优 点除 了使其在普通 流
量 测 量 中得 以广 泛应 用 外 ， 特 殊 测 流 情 况 及 解 决 特 殊 问题 上 在 也 发挥 了 巨 大作 用 。
１２ Ａ Ｃ ． Ｄ Ｐ定点测 流原 理
外， 还可 以进行定点测 流和断面流量观测 。其 原理是依据 声波 中的多普勒效应 ， 即观察 者与声源之间 的相 对运动会使 观察者 接 收到的声波频率发 生变化 。Ａ Ｃ Ｄ Ｐ一般 配备 有 ４个换 能器 。
换 能器与 Ａ Ｃ Ｄ Ｐ轴 线成 一定夹 角 。每个 换 能器 既是发 射器 又
测 验 中 得 到 了 广 泛 应 用 。 与 传 统 流 量 测 量 相 比 ， Ｄ Ｐ有 如 下 Ａ Ｃ
同时带动转轴转 动 ， 在装 有信 号 的电路上 发 出信号 ， 可知道 便
在一定时 间内的旋转次数 。流速 愈大 ， 转轴转得 愈快。流速与 转速之间有一定 的关 系 ， 种关 系是 由厂家在 仪器 出厂之 前 ， 这 把流速仪放在特定 的检定水槽 里通过试验方法确定的。 流速 仪只能 测得某 点 的流 速 ， 了求得 断面平 均流速 ， 为 首 先要在断面上布设一些测速垂线 （ 一般选择若干条测 深垂线 同 时兼作测速垂线 ） 在每 一条测 速垂线 上布设 一定数 目的测速 ， 点进 行测速 ， 最后根 据测 点流 速 的平 均值 求得 测线平 均流 速 ，