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系统概述
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6 i$ J8 Y) R# |" H/ M 随着大量水利工程的兴建，水文站测验河段的测验条件发生了明显的改变，尤其是水库等蓄水工程的水文调节对大坝上下 游水文站的影响尤为显著。为了获得河道流量的变化过程，势必要增加测量次数，加大工作量及经济成本。在此背景下，急需实行流量在线监测以解决 水利工程环境影响的流量测量问题。
5 v6 I6 V, B6 W k- U0 g" g 声学多普勒（ADCP）在线测流系统是目前在线测流最成熟最可靠的测流方案之一。通过我司研发的流量测算与无线传输系统, 将ADCP采集到的水位与流速流量数据实时传输到用户数据管理软件平台，实现河流断面测流的无人值守与长期野外工作。采用ADCP在线测流系统通常用 于断面资料丰富的天然河道或形状规则、易于建模的人工渠道。
0 B; `! j* r( b# k: X; l 适用范围 ; r L! a0 ~% ^
◆ 适合用于变动回水严重、河流条件复杂的水文站或工程施工中的临时监测点、城市河流上进行流量测验。 " e: f& J+ P( Y9 _. H3 S
◆ 不适合于含沙量、波浪大、漂浮物多、暴涨暴落河流，仪器易受损。 7 g# T. i" N4 F
测量原理 & R8 z9 T) t: I- v
声学多普勒（ADCP）测流传感器是根据声波频率在声源移向观察者时变高，而在声源远离观察者时变低的多 普勒频移原理测量水体流速的，每个换能器既是发射器又是接收器。每个换能器发射某一固定频率的声波，然后接收被水体中颗粒物 （如泥沙、气泡等漂浮物）散射回来的声波。假定水体中颗粒物与水体流速相同，当颗粒物的移动方向是接近换能器时， 换能器接收到的回波频率比发射频率高；当颗粒物的移动方向是背离换能器时，换能器接收到的回波频率比发射频率低，发射频率与回波频率存在差值。 $ p7 I7 W- F: t% W. D0 u
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功能特点 3 y. x# H1 f4 a1 p7 }
● 声波传感器适合各种测量环境，操作方便快捷，不干扰水流，可减轻测流强度。
6 J4 i* H t1 @! c9 K; Z ● 可以测出河底卵石间的过隙流量，这是传统测流根本无法做到的。 2 s4 G7 Y5 U' P8 P* d
● 能够同时测量悬浮物浓度剖面，为计算河流输沙率及泥沙迁移规律研究提供可靠依据。 + K' Y& o4 h4 O/ u+ W& x6 q
● 可以自动消除环境因素的影响，自动鉴别测量数据质量，避免影响测量数据精度的不合理现象。 . g2 A0 K0 M# G$ ] c( \
● 在低流速、非恒定流速情况下仍能获得高精度数据。 6 m7 A. X* C+ N" V4 e |% S7 p7 R
● 实现自动和实时监控测量，而通常采用的河流流量测量方法，例如人工测船、桥测、缆道测量、涉水测量、走航式ADCP测量， 都无法做到自动和实时在线监测。 $ F+ D1 ^2 O2 r/ f- V+ b2 i! f
● 可直接测出断面流层流速分布，且可通过软件掌握断面流速流量和流场的变化过程。 " |( C: s: T8 e2 @/ Z; ~
安装方式 % G6 S+ r( x( L# v4 \9 Y
根据工作方式的不同，可将ADCP分为水平固定式、底座固定式、浮标垂直式。
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8 }; k3 J/ q ?. O! Y ◆ 水平式 * t) {6 t6 v. @# B& @: W, J$ T. o
水平式安装在河流或渠道的岸边，测得1~128个水层的流速分布，得到断面平均流速，通过标准测量方法建立率定关系模型， 并结合已知的断面资料得到过水面积，即可计算实时流量，常用于天然河道或断面稳定易于建模的人工渠道。另还可以将ADCP安装较为稳定的水面 漂浮平台，向下发生声波，测量垂线的流速分布，达到自动测流的目的。 5 n* R& V' M0 n9 b
◆ 垂直式
4 `- ~4 M" [# G: a7 x9 k O# g 在浮标上安装ADCP长期或间断监测某一断面代表垂线的流速，再同走航 ADCP资料对比分析，建立断面流速与代表垂线ADCP流速的相关关系，分析其代表性及误差，即可推求断面流量， 适合水位波动较大的河流或潮位波浪变幅较大的海域中。 1 b9 S: w' W$ _7 X; _! ~' |2 A$ ^
◆ 底座式
0 |- r" S/ q; }' Y ADCP安装在水底，由固定支架固定。这种方式适合自容式安装方式，内部含有大容量的数据存储设备， 可以保证测量数据的完整性存储。这种ADCP本身不易晃动，能够保证数据测量的准确性,这是它最好的特点。 另外它不受外界自然条件的影响，缺点就是不能直接将数据传输给用户，实时性比较差。另外可以在人工水渠安装并采用水下电缆传输， 实现在线监测，缺点是后期维护要求较高。
5 ]4 K! B- r: o7 C$ }" o 现场案例 3 X; S$ H; T6 T1 |/ q$ k: `
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