ADCP在断面流速流向分布测验中的应用
第３０卷第１０期２０１２年１０月
（）文章编号：１０００７７０９２０１２１０００５１０４－－－
水 电 能 源 科 学
ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＰｏｗｅｒ Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．１０
Ｏｃｔ．２０１２
ＡＤＣＰ在断面流速流向分布测验中的应用
陈金浩，吕耀光
（）浙江省水文局，浙江杭州３１０００９
摘要：江河水域在洪水期间通常需要对多个断面开展流速流向分布测验，为提高测验精度和效率需要优选最佳方法，针对传统流速流向仪测验法存在的缺陷，结合河口区的江道和潮汐特性，采用走航式声学多普勒流速仪（沿断面走航进行流速流向测验，并以钱塘江三江口河段流速流向分布测验为例，得到了各断面垂ＡＤＣＰ）线平均流速流向及分层流速信息表、断面垂线平均流速流向分布图和断面流速等值线图，结果表明该方法快高效清晰直观，机动性强。速、
关键词：流速流向分布；流速等值线；ＡＤＣＰ；水文测验；钱塘江；之江水文站中图分类号：ＴＶ１２３
文献标志码：Ａ
洪水期间行洪弯道处的断面流速流向分布一
直为防汛调度决策的重要依据，尤其对洪水冲刷一侧的河岸堤防安全防护尤为重要。而洪水期弯道处水流湍急，流态复杂，一般还不设水文缆道，采用流速流向仪测验很难。近年来，随着科学技术的发展及声学多普勒测流技术的成熟，ＡＤＣＰ走航流量测验方法因具有测验历时短、机动性强及精度高等优势已得到广泛应用，被公认是当今最主要的测流手段。但采用ＡＤＣＰ进行定点测
在浅宽断面处测量时也会受洪水期定位难度大，
验历时过长等的制约。鉴此，本文综合考虑ＡＤＣＰ设备的优势及定点测验方法的不足，提出了采用ＡＤＣＰ走航测验断面流速流向分布法及存储模块
中的流速流向数据分析处理法。
析所测测次的测验质量情况，包括测船航迹偏离断面情况和ＧＰＳ数据质量、ＡＤＣＰ的ＧＰＳ质量、底跟踪质量
、
水跟踪等质量等
，
若数据质量不能满足测验规范要求，需重新施测。完成后对测验数据进行预处理，记录当地磁偏角，对高洪高含沙量实现按《声学多状态下的数据进行ＧＰＳ改正等，
［２］普勒流量测验规范》要求对现场数据进行整编。
图１为基于ＡＤＣＰ系统的断面流速流向数据处理流程图。
１ ＡＤＣＰ施测方法
测验采用测船拖曳ＡＤＣＰ沿断面走航的方
［１］２］
，法［按《声学多普勒流量测验规范》的要求，船速一般不大于３倍的流速，为提高测船在测验断面处的走航精度，采用ＧＰＳ系统对测船进行导航。选择测船走航轨迹偏离所测断面距离小于１０ｍ的测次进行输出。为更真实反映高洪时期的流速流向分布情况，测验时机选择在洪峰时段附近。
图１ＤＣＰ系统的断面流速流向分布数据处理流程图 基于Ａ
Ｆｉ１ Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｖｅｌｏｃｉｔａｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｇ．ｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｄａｔａｂａｓｅｄｏｎＡＤＣＰｓｓｔｅｍｒｏｃｅｓｓｉｎ ｙｐｇ
２．２ 投影与起点距
每一份实测资料均需寻求在特定垂线上所对这就需对实测资料起点距的应的流速流向信息，
提取，可采用ＡＤＣＰ的ＧＰＳ定位信息计算获得。ＡＤＣＰ的ＧＰＳ系统不受河道水情或人为因素的
影响，起点距定位精度达到厘米级。ＡＤＣＰ提供的定位信息是每一个测验信号的经纬度信息，而当地坐标一般采用１９５４年北京坐标系统。因此，首先需将经纬度信息转换为当地坐标再进行投影计算，即将实际走航的定位信息投影到施测断面
２ 数据处理方法
２．１ 现场分析与预处理
在进行流速流向外业施测阶段，需在现场分
，收稿日期：修回日期：２０１２０２２１２０１２０４１０－－－－
，：作者简介：陈金浩（男，助理工程师，研究方向为水文测验、水文资料整编，１９８６Ｅ－ｍａｉｌｃｈ５７６５＠１２６．ｃｏｍ－）