用水平声学多普勒流速剖面仪构建流量自动监测站

从水平声学多普勒流速剖面仪(H-ADCP)的测流原理着手,详细介绍了利用其构建流量自动监测站的各方面技术及实现环节,并对其适用范围作了全面的介绍。

水平声学多普勒流速剖面仪在河道流量测验中的运用分析

水平声学多普勒流速剖面仪简称H-ADCP,通常安装在岸壁或桥墩上,其流速测验声束指向水平方向,可使用较小的单元,在较短时间步长内获得精确的流速数据。通过对阜宁(射)水文站H-ADCP代表流速与缆道流速仪法测量的断面平均流速进行比测,分析其在平原水网河道中运用的可行性。

水平声多普勒流速剖面仪应用浅析

近年来水利水电工程的兴建对水文测站的水文测验条件、河流水沙情势等造成了一定的影响,水文测站相关工作的开展面临了越来越大的挑战。为探索水平声多普勒流速剖面仪(Horizontal Acoustic Doppler Current Profiler,H-ADCP)在山区性河道的推广和应用,以涪江干流控制站小河坝水文站为例,根据受下游潼南航电枢纽工程影响的基本情况,提出比测试验目的、内容和流量推算原理及方法。在小河坝站进行H-ADCP与走航式ADCP断面流速比测,H-ADCP共收集了19244组数据,走航式ADCP法实测流量85次。提出代表流速率定方案,选取Vsl(14-24)的一元二次方程作为小河坝水文站H-ADCP代表流速最优方案。H-ADCP比测系统误差1.57%、相对标准差5.46%,在合理范围内,H-ADCP可正式投产使用;且提出了率定时特殊情况及处理方案。

南海北部内波作用下声散射层垂直迁移特征研究

利用深海潜标搭载的声学多普勒流速剖面仪得到的后向散射强度,研究了南海北部声散射层的昼夜垂直迁移和内孤立波对其的影响。观测结果表明:受浮游动物影响,声散射层主要表现为“昼沉夜浮”,日出前约1 h至日出期间向下移动,日落至日落后约1 h期间向上移动,平均迁移速度为4.7 cm/s(上移)和5.8 cm/s(下移)。此外,经过观测海域的内孤立波引起一对先向下后向上的垂向流,最大垂向流速超过50 cm/s,导致声散射层发生数十至上百米的起伏,海洋上层的声学后向散射强度在内孤立波波谷处达到极大值。进一步的研究显示日间出现内孤立波垂向流速与深度平均后向散射强度变化幅度相关性比夜间的内孤立波高。在两种类型波动引起的垂向流速相当时,日间的深度平均后向散射强度变化幅度通常大于夜间。

基于多波束测深仪的西太平洋声散射层测量

为了研究西太平洋声散射层的垂向分布特征和日变化规律,分析了多波束测深系统的水体影像数据。观测结果表明,西太平洋存在着两个声散射层,一个声散射层位于0～200 m,另一个声散射层位于500～700 m,两个声散射层散射强度具有明显的日变化特征,上层散射层的散射强度呈现白天弱,夜晚强的特征,而下层散射层的散射强度日变化规律与上层相反,并且发现深散射层的厚度也存在日变化特征;分析了此种方法的优缺点,对以后声散射层的观测分析提供了新的思路。此外,利用同时下放的声速仪(SVP)的温度和深度数据对下放式声学多普勒流速剖面仪(LADCP)的观测结果进行了修正,得到了更为精确的声散射层垂向位置分布。

一种分时工作的双路声呐发射机研制

针对自容式波浪声学多普勒流速剖面仪(AcousticDopplerCurrentProfilers,ADCP)所需声呐发射机的设计要求,设计并实现了一种分时工作的双路声呐发射机。从工程实际需求出发,结合功率电路的理论、工作经验和设计方法,提出一种全新的分时工作的双路声呐发射机的设计方案,制作出样机,并进行了水池试验。实验结果表明,该分时工作的双路声呐发射机,所选择的发射机通道能准确地输出相应的发射电压,满足自容式波浪ADCP的需求。

基于DS-CDMA序列的LADCP水声通信算法研究

下放式声多普勒海流剖面仪(LADCP)是20世纪90年代出现的一种海流剖面测量方式,能够快速获得大范围、全深度的海流剖面数据,在国内外有很广泛的应用。中科院声学所第一次将声通信部分加入LADCP中,完成了LADCP下放的实时监控。文中介绍了适用于LADCP通信特点的一种基于DS-CDMA的通信方法,完成了理论仿真,并通过进行相应的海试,验证了该方法的有效性。

吉首站水平ADCP测验方法应用研究

针对湖南吉首站水流条件复杂的实际情况,对水平ADCP的合理安装、流量计算可靠性和流速回归方程优化等进行了探讨,分析了影响水平ADCP测速的主要因素,通过吉首站两种测流方法定线整编精度对比,说明了吉首站3年来使用ADCP测流的精度较高,最后提出了需要进一步研究的主要问题。

基于AWAC型ADCP的波浪反演算法研究

简要介绍了挪威Nortek公司生产的AWAC(Acoustic Wave and Current)坐底式ADCP的结构以及利用AWAC测量波浪的特点,并介绍了一种基于AWAC的波浪方向谱反演方法——SUV法。利用SUV法对实测数据进行处理,给出了处理结果,验证了算法的有效性。

徐六泾站悬移质含沙量比测与精度分析

通过长江口徐六泾断面大规模的跨越不同水情的现场测流试验,发现利用声学多普勒流速剖面仪(AD-CP)信号推算垂线平均含沙量,与传统值相比,平均相对误差绝对值小于5%,且误差呈正态分布。因此,升级现有的徐六泾浮标测流系统(以ADCP取代现有的ADP),可以实现徐六泾断面的在线实时输沙率监测,填补长江口泥沙站网的空白,为长江口相关规划、设计、科研等提供基础资料。

基于ADCP估算悬移质输沙率的应用研究

利用声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的声反向散射强度(ABS),估算悬移质浓度(SSC)的相关技术日臻成熟,其原理是利用走航式声学多普勒流速剖面仪(ADCP),采集足够频次的流速和声反向散射强度,以替代流量和悬移质浓度(SSC)的数据,在一定程度上破解了在复杂水流环境中测定和估算水体悬移质输沙率的难题。简要介绍利用声学多普勒流速剖面仪(ADCP)估算悬移质输沙率的基本原理和方法,并结合在连云港徐圩海域水文观测中的应用实例,验证该方法的可行性、可靠性和精度。

TRDI(CM 600kHz)流量计在新河水文站中的应用

随着科学技术的不断发展,传统的河流流量测验方式难以满足社会对水资源监控的要求,亟需探寻新的技术手段提高流量监测的自动化程度,解决流量推求滞后的问题。该文通过引进TRDI(CM 600kHz)水平式声学多普勒流速剖面仪,将其安设于新河水文站用于袂花江河道的在线测流,针对实测流速进行了后续率定工作。结果表明:各项精度指标达到了相关规范要求,说明整体上TRDI(CM 600kHz)型水平式声学多普勒流速剖面仪在新河水文站是适用的。