浅析ADCP在嘉陵江上的运用

蔡兴兵

摘要：本文结合我站在日常使用中遇到的一些问题进行的一些思考与探索，主要是ADCP与传统测验方法原理的比较比测应用结果等问题进行分析与介绍。

关键词：ADCP 原理 局限性 应用

我局主要对嘉陵江进行勘测，我局很多站点在水电站的库区或者下游，因长期受电站发电影响，传统的测验方法在这里很费力，费时，成本高等特点，我局的ADCP于2006年12月份首次引进了型号为 RDI公司的瑞江牌600kHz的走航式ADCP。经过近8年的使用为我局顺利完成测验工作起到了很大的作用。该仪器利用声学多普勒原理，测量水流速度剖面，具有测验时间短、分辨率高、精度好、资料完整、信息量大等优点。它具有速度快、精度高、省时省力，较传统流速仪所不可比拟的优越性。

一、局限性

（一）ADCP 测流速度快，效率高，一般情况下要以2 次来回测量的平均值作为最后的测量成果。由于4 次测量的路线不一定相同，并且不一定在要求的断面上，这就给要求严格的测验资料统计带来了麻烦。例如过水断面面积、水面宽、最大水深和最大流速等水文要素的表示。这就需要解决ADCP测验成果和传统的测验的衔接问题。

（二）河底走沙条件下，ADCP的底跟踪失效，使测得的船速失真，导致流量测验不准确。

（三）在高含沙量区域，回波强度衰减快，使底跟踪和水深测量失效，导致测流失败。

二、在嘉陵江重要站点比测与应用结果分析，在亭子站比测结果分析

由于在亭子口水文站关系单一，水位流量关系受水工影响因素小，属于天然河道。测验可靠性高，可比性强。

在金溪站的比测分析结果，先测验ADCP测验四个测回与流速仪测验结果比较。

流量比测精度统计表（同步测验）

将流速仪和ADCP同时测验在同点采集测验以半测回作为成果。

该仪器运用之前在我局的亭子口水文站和金溪水文站进行了测验，经过比测分析证明该仪器适合嘉陵江上使用，测验成果可靠。

三、阆中站测验中绝大多数情況下测验结果符合测验要求，但有时候受上下游电站影响，所测结果个别测次超出标准差如第5份测验结果，查明原因下游电站调闸导致流量偏大，需增加2个测次最终选择较为接近的四个测次算出平均作为本次测验成果。

在库区站点由于水位变幅不大，河宽，测验速度快等，能够快速测验出结果受影响较小更加适用该特点。

四、测验中遇到的问题

（一）在特别低流速平均流速小于0.1m/s情况下为了测验更加准确我们需要将船速控制在不大于三倍平均流速否则容易失真。

（二）为了确保人和设备安全大水期间不宜使用。

（三）在利用缆道牵引ADCP船体过程中最好不要将船体直接挂靠在铅鱼上缆道跨度大高低不一容易将船拖翻，在金溪站比测使用中采用了将自己制作的浮子绑在船体和铅鱼上实行浮子自由上下移动而达到平稳运行。

（四）测验过程中注意要用木质船体更加准确，铁质船体容易扰乱磁场

（五）在阆中站使用过程中由于ADCP时钟延迟比正常时间晚，最后通过在线调整时钟恢复正常。

五、在ADCP的物理性能得到保证之后，我们完全可以将其当作是对传统测验方式一次升级，而不是变革。为ADCP作为流量测验基本手段铺平道路。目前该仪器已经通过了比测分析，事实证明该仪器和传统仪器比较能够代替传统仪器在我局运用，2008-2010 年该仪器所测成果已经运用整编成果，得到了领导专家的认可，因此我局在2010年又引进了两台该仪器投入到具体使用中。

参考文献：

[1]田淳，刘少华.声学多普勒测流原理及其应用[M].黄河水利出版社，2003.

[2]《声学多普勒流量测验规范》（SL337-2006）

（作者单位：四川省南充水文水资源勘测局）