走航式ADCP超声波测流系统是由什么组成的？ - adcp声学多普勒流速仪原理

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系统概述

随着我国科学技术不断提高，水文工作的重要性也越来越突出，尤其是在城市建设中， 水文流量测验各种数据的获取对于水资源等的利用一级防汛等工作，可以说也是至关重要。

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传统的、实用的河流流量测量方法主要是流速面积法，包括流速仪法、浮标法等， 测验手段有人工船测、桥测、缆道测量和涉水测量等。这种传统的测量方法原理简单明了，实用性强，但费工费时，效率低。 所以传统的流速仪测流方法已经不能满足信息化时间的流量测量需求，用ADCP进行河流测量测验是近10多年发展和应用的流量测验新方法。

走航式ADCP测流法具有精度高、测验时间短、分辨率高、资料完善、信息量大等特点，能满足河宽较大、 仪器的测量距离受泥沙等多因素影响大的水文测量需要。可以说，走航式ADCP的引进和应用，对于水文的现代化和信息化而言， 意义重大，也将成为整个水利系统现代化建设的发展趋势。

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测流原理

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ADCP超声波测流系统是根据多普勒效应原理，向水中发射四个固定频率的声波短脉冲， 这些短脉冲碰到水中的散射体（如：浮游生物、泥沙等）将发生散射，ADCP从每个波束接收到的回波信号可得到水流的东向、 北向和垂向速度分量。将水流从上到下的整个水柱划分成若干个深度单元，各深度单元的流速数据组成流速断面。 在同一个数据组中，ADCP分别记录下底跟踪速度和断面水流速度信息，用测流软件可以分析得到水流速度及流速 在整个断面的分布情况，进而计算出整个断面的流量。可以实时显示ADCP的运行轨迹、水下断面图等信息。

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系统特点

◆ 动态测量：传统测验方式中，不管是人工船测、桥测或者是涉水测量等，都是将测量仪器固定再所测垂线处进行测量的，而采用ADCP仪器进行测量时是以动态方法进行的，与测船运动过程同步进行的动态测量。

◆ 分辨率高：与传统流速仪测流相比，ADCP的仪器分辨率、测速精度大大提高，且可连续不间断测量。

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◆ 测量速度快：当ADCP测量船完成一个断面的航行后，即可直接测得断面的流量值，无需再进行人工计算，大大降低了劳动强度，节省了人力物力资源。

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◆ 测量精度高：传统流速仪测量方法一个断面只能布设若干个测点，且需要进行人工计算流量值，而走航式ADCP测流方法相当于再断面上布设了密度更大的测点，由于采集率更高，获得的流量数据自然精度更高。

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◆ 布设灵活：传统测验方式中，通常都是将测流断面于河岸垂直。而采用ADCP进行测量时，其测量结果并未与船只至河流此岸到彼岸间航线存在联系，无论是斜线或者是曲线的轨迹都可以，从而将测量工作进一步简化。

◆ 易于保养：于传统流速仪相比，走航式ADCP测量船易于保养，且故障率低，可靠性好。