走航式ADCP测流精度控制措施研究

王德维， 华 晨， 李 巍， 张巧丽

(1.江苏省水文水资源勘测局连云港分局， 江苏 连云港 222004；2.江苏省水文水资源勘测局常州分局， 江苏 常州 213022)

1 原 理

ADCP是利用声学多普勒频移效应进行流速、流量测验的测验系统，一般由ADCP、计算机、电源和数据处理软件等组成[1]。换能器向水中发射固定频率的超声波脉冲，当碰到水中的散射体(浮游生物，泥沙等)反射回波被接收。当散射体有相对运动，其反射的声波在频率上有一定的变化(频移)。由河底或海底的回波测量河底或海底相对于ADCP的运动，它是通过河底回波多普勒频移来计算船速称为底跟踪。通过跟踪水中的颗粒物的运动测得水流相对ADCP的速度，称为水跟踪。

两个基本假设为：

(1)反射声波信号的浮游物体(泥沙、微生物等)是随着水流运动的。

(2)所有4个ADCP波束都在测量同一个流速矢量，即流速在一个小范围的同一水平面上是不变的。

2 存在的问题

(1)无处鉴定，不做比测，目前国内采用的仪器都是进口的，国内还没有鉴定机构，使用者常年也不做比测，认为测出的结果就是正确的。

(2)参数设置不合理，不能根据河流的水文特性，合理选择单元深度、单元数目、最大水深、最大流速及测流模式等，导致测量成果不合理。

(3)实测部分只有30%～50%，盲区推算方法选择不合理。

(4)忽略动底，直接采用ADCP底跟踪施测值，导致测量值偏小。

(5)使用者技术水平参差不齐，在安装、选型、施测过程中，不能按照规范进行，导致测量误差偏大。

3 精度控制措施

3.1 ADCP选型合理

目前，常用的ADCP频率有300 kHz、600 kHz、300 kHz及1 200 kHz。……