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-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：ADCP1ADCP11ADCP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Fd2FVC（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：3072kHz换能器发射角：20测速范围：00110ms速度分辨率：025cms测深范围：80130m。12ADCPQADCP=suds（3式中：QADCPSudsds=|Vb|dzdt（4式中：dz垂向长度微元，zdtVbVb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=T00udz|Vb|dt=Ta0cuVbkdzdt=mi=1（VVb）kHit（5式中：THi在imtkVV=1HH0udz（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3121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VXM=1nni=1Uxj(7)式中：Uxj单元j中所测的xn122ADCP流速，形成表层盲区，一般采用指UU=9.5ZZ0b（8式中：U高度ZUZ0b经验常数，通常取16公式（8）整理后，令ax=9.5U/Zb0，则对x向量流Ux=axZb（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123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VXB=DCZ(b+1)1Z1(Zb+12-Zb+11nj=1Uxj则xVx=1HH0Uxdz=1HZ10Uxdz+Z20Uxdz+HZ2Uxdz=1HZ1VXB+(Z2-Z1)VXM+(H-Z2)VXT=HbDC(Zb+12-Zb+11)nj=1Uxj同理，y13由于作业船不可能紧靠岸边测验，ADCP不能测出近岸边的流速和流量。可以利用比例内插法来确定岸边流量。根据流量测验规范，岸边流量可由下式估算：QNB=aLHm2Vm(11)式中：岸边系数，一般取0707；L岸边至测量起点（或终点）微小断面的距离；Hm起点（或终点）微小断面处的水深；Vm起点显然，河流某断面流量等于ADCP流量QADCP与岸边估算流量QNB2本次比测试验设在岗南水文站电厂洞出口下游300米处，ADCP设备按技术21ADCP比测主要参数设置深度单元厚度：20cm；深度单元个数：1525；水体发射脉冲次数：5；底跟踪发射脉冲次数：4；水体含盐度：00ppt；水体测量模式：wm122ADCP测船分别以测流断面的左岸、右岸为起始标志、结束标志，测船尽可能沿着测流断