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神奇的声学多普勒流速剖面仪(ADCP)(续): 一个河流流量测验实例

已有 1827 次阅读 2022-7-16 07:54 |个人分类:ADCP|系统分类:科普集锦

1982年,美国地质调查局在密西西比河首次试验采用声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler,简称ADCP)测验流量,证明了走航式ADCP流量测验方法的可行性。走航式ADCP流量测验被认为是河流流量测验领域的一次技术革命。40年来,ADCP技术和仪器不断地改进、更新、和发展,从早期的窄带ADCP到近十几年来流行的宽带ADCP,从传统的活塞式换能器到最新的相控阵换能器。1991年,长江水利委员会长江口水文水资源勘测局引进第一台河流型走航式ADCP。如今,ADCP流速流量测验技术已经非常成熟; ADCP在全球范围内逐渐取代传统流速仪成为河流流量测验的标准仪器。

这里简要介绍一个ADCP流量测验的实例。测验时间是2012 3 29 日,地点在泰国Choa Praya 测验期间Choa Praya 宽度约为 300m,最大深度约为 14m  1 显示测验使用的水文测船和 ADCP ADCP 通过蓝牙与测船上的电脑连接实现实时数据采集和显示。图 2 显示 ADCP 软件回放第一个测次数据文件的屏幕截图。截图右上方是测船航迹(红线)和沿航迹的深度平均流速矢量(蓝线);下面是沿航迹断面和流速(幅值)分布ADCP 0.5-0.8 秒的间隔采集和输出速度矢量、水深、背散射强度等数据,其空间分辨率非常高。

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1显示了4个测次(2个往返测验)的流量值。四个测次的平均流量为 1885 m3/s。最大相对残差仅为 0.85%。特别是前两个测次流量值相差仅仅 0.633 m3/s!这样高的重复性精度 (精密度)简直难以置信! 当时Choa Praya 水面非常平静,是流量测验的理想环境条件。前两个测次期间没有其它船只通航。但是第二个测次后有一艘船通过测流现场,扰动了本来平静的水面。所以后两个测次流量值的重复性精度不像前两个测次那么高。这个实例表明ADCP 流量测验可以达到很高的精密度。

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