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5 v7 }- _- Q4 J' n( h i4 I 随着科技的快速发展,水文测报能力和水文信息服务能力日渐提升。传统的河流流量测验方式存在流量推求滞后、自动化程度不高等方面的问题,难以满足社会对水资源监控的要求。
4 H% g. @) ]1 Q/ `& i 水平式声学多普勒流速剖面仪(ADCP)利用声学多普勒频移中的物理原理,对河流流速、流量进行在线实时监测。近期,应用户需求,海鹰采用RIV水平式ADCP(下称 RIV-H ADCP)对浙江省某水文站进行在线监测。水平式ADCP通常长期固定安装于水文站某一站位,流量数据可以通过传输系统传到任何地点,具有在线监测、无人值守等优点。 + `6 u1 P) g+ Q6 i: A( @% b
一、测站及测验断面情况
+ ?" f* B% D0 z6 n5 G 所测水文站警戒水位13.2米,保证水位15.7米,历史最高水位18.77米,近十年较高水位17.12米。所测水文站监测要素全面,包括水位、流量、泥沙、水文、降水、蒸发、墒情等项目,为研究钱塘江上游水雨时空分布,流域水资源集约节约利用与保护、流域防灾减灾等发挥了显著作用。测验河段顺直段为2.2公里,北21度流向,水文站测点位于距顺直河段上游起点0.75公里右岸,下游1.45公里后河道转为东南155度流向。 ( ?( A3 e3 R' D7 m5 U% c5 ]" l
▲水文站位置示意图(红星标注) ! N$ w4 F; m( `. J- O* H }8 s" [
二、安装设备介绍
) u# v- I z- O. X# O' Z 2.1 RIV H-600K水平ADCP简介 : T; J5 ?5 H( u5 Q& E) Y
RIV H系列ADCP(水平式)是中国科学院声学研究所研发,中船海鹰加科公司生产的用于河流和明渠流速、流量实时监测的固定式声学多普勒流量自动测流系统。RIV H系列ADCP(水平式)通过测量水层横向流速分布,建立代表流速与断面平均流速的关系,进而推求流量,实现自动化在线实时测量。使用电缆与电脑连接即可以作为一个独立的流速、流量实时监测系统。RIV H系列ADCP(水平式)也可以与其它仪器和设备集成为水质、水位、气象、水量等遥测站。  * `+ K7 D6 F7 X
▲600KHz水平式ADCP - E+ C- c1 `, R; F# P; v# m4 g
2.2 海讯智能互联系统(RTU) 海讯智能互联系统是一种远端测控单元装置,负责对野外现场各项数据(气象、海洋水文、水文水利、地质等)的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比,系列智能遥测终端通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,提供更多的计算功能。正是由于系列智能遥测终端完善的功能,使得系列智能遥测终端产品在水文和水利项目中得到了广泛应用。
6 m- J; f% J3 ] h" O7 ]! Y e9 r ▲RTU系统 ' |+ G; [. E: W
: ~, [( g, [$ `; r9 x3 ` 三、设备安装 + _! T3 A* a9 b6 C2 Y; T
3.1基本断面信息
, E3 q5 W5 z/ U+ | H-ADCP安装于基本断面下游约30m处(第三个安装杆位),换能器安装于河段右岸河堤斜轨。
" N4 q8 f/ X& y- A3 x( v* x6 J# r ▲安装现场
; I, M, b* L. U0 m/ U5 A5 E 斜杆处于河堤斜坡处,地形为浅滩,高程较高,下游水库放水后斜杆会露出江面。(询问得知需下方水库检修才会造成此现状,近三年仅有一次)
' {( b/ |4 E% b K. D: N" \1 B u ▲正常水深状态下,斜轨拉杆的出水部分
2 {( Z: e: C% I% u4 s, Z ▲箭头处为安装断面H-ADCP位置 2 k: x. S/ I3 l- @& Z
3.2安装
7 @4 D8 t% X9 Y2 g& P v- o 斜轨安装板原有孔距为正方形14cm,设备实际孔距为正方形13.5cm,与水文站领导协商后按实际孔距钻孔后安装。斜轨安装于河堤,斜角角度为28度,将安装板调整为60度入水,设备线缆由拉杆下方右侧孔道穿入,由于线缆有部分向上露出安装支架,在线缆插头和设备固定板之间缠绕多圈胶带防止插头被意外拉出,其余部分由扎带固定于安装板上。     6 L; p) B/ o1 V5 H! O
▲安装现场图
; y5 t3 [( v+ A 线缆河堤部分套于PVC波形管内,用扎带系于河堤灯线管道下方。接线完成后,目前RTU暂时放于1楼配电间,平台数据接收正常。
+ u. B; v# A& W' X0 d7 ^ ▲安装示意图 4 _/ \0 P9 r1 q& H! v* h1 y
该项目使用了海鹰RIV-H型水平式声学多普勒流速剖面仪,安装于水文站用于在线测流,并开展了后续比测和率定工作。通过对率定成果进行分析,表明流速-断面平均流速关系通过了各项检验,其精度较高,各项精度指标达到了相关规范要求,可切实解决该水文站的流量测验问题。率定工作可为类似河道水情实时监测提供一定的借鉴。 % I: m% h6 k q) v r7 ]0 [6 @
 海鹰加科提供河流型全系列ADCP,欢迎垂询!7 {' w0 c7 f3 K5 D# e* n. G
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