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水利工程论文-ADCP在水文流量测验中的应用研究.doc

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水利工程论文-ADCP在水文流量测验中的应用研究.doc

水利工程论文ADCP在水文流量测验中的应用研究摘要介绍ADCP基本原理及流量计算方法,通过ADCP与管道流量计同步测流进行对比,并与常规方法进行测深、测速比测试验,分析比测资料,进行参数修关键词ADCP1ADCP1.1ADCP实际上应是一个包括(1)ADCP换能器(4个探头);(2)操作软件系统;(3)计算机及连接设备等3个主要部分组成。利用声学原理,ADCP向水体发射一个(一对或一组)声脉冲,这些声脉冲碰到水体中悬浮的且随水体运动的微粒后产生反射波,并记录发射波与反射波之间的频率改变,这个频率改变即称多普勒频移,可据此计算出水流相对于ADCP的速度。同时,还向河底发射底跟踪声脉冲,测出ADCP安装平台(测船)的运动速度以及水深,然后将水流FD=2FV/C(1式中FDFCV从公式可知,发射频率F为已知,只要测定声速C和频移FD,即可求出水DR0300ADCP工作频率307.2KHZ换能器发射角20测速范围0.01~10M/S速度分辨率0.25CM/S测深范围8.0~130M。1.2ADCPQADCPSUΞDS(3式中QADCPSUΞDSDS|VB|DZDT(4式中DZ垂向长度微元,ZDTVB|VB|作业船速度将沿航迹的断面离散为M个微小断面,则公式(3QADCP∫T0∫H0UDZΞ|VB|DT∫TA∫H0CUVBKDZDT∑MI1[(VVB)K]HIΔT(5式中THI在IMΔTKVV1H∫H0UDZ(6因存在上、下盲区,垂线平均流速的计算分为中层、表层和底层31.2.1中层平均流速由系统直接测出,其值为第一个垂向单元至靠近河底单元(未VXM1N∑NI1UXJ7式中UXJ单元J中所测的XN1.2.2ADCP流速,形成表层盲区,一般采用指UU95ZZ0B(8式中U高度ZUZ0B经验常数,通常取16公式(8)整理后,令AX95U/ZB0,则对X向量流UXAXZB(9设Z1为河底至靠近河底单元(未受河底干扰)的高度,Z2为河底至第一个单元的高度,垂向单元长度为DC,则在中层进行积分可得到中层平1.2.3底层流速由于河底对声束的干扰,在河底存在一干扰区(底盲区),其流速数据不能VXBDCZB11Z1ZB12ZB11∑NJ1UXJ则XVX1H∫H0UXDZ1H[∫Z10UXDZ∫Z20UXDZ∫HZ2UXDZ]1HZ1VXBZ2Z1VXMHZ2VXTHBDCZB12ZB11∑N

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