海鹰ADCP在松花江冰下流速监测中的应用

2022-08-29

ADCP因其显著的优点,除了在普通流量测量中广泛应用外, 在特殊的测流环境及解决特殊问题上也发挥了巨大的作用。3月13日,为了验证海鹰ADCP在冰下流量测量的准确性和可靠性,工程师们携带了海鹰RIV系列ADCP(多普勒流速剖面仪)前往松花江进行测验,并和常规流速仪进行了比测。结果表明,现场ADCP与转子流速仪数据高度吻合,且ADCP方法工作时间少,效率高,为冰下测流提供了一种新的行之有效的方法。

图1 松花江冰面

松花江为黑龙江在中国境内的最大支流,有南北两源,正源为南源长白山天池。冬季的松花江,气候严寒,有时会降至摄氏零下三十度,结冰期长达五个月。冬季测流时,一般多采用多连孔破冰车进行冰面钻孔,随后将传统转子流速仪放置水面以下,采用三点法或五点法的方式进行多点垂线测量,在寒冷的冰面上,一个点往往需要好几分钟的时间进行采集。冰期使得北方水文测验的工作强度大大增加。

           图2 冰面钻孔                 图3 ADCP安装

图4 ADCP测流现场

海鹰ADCP具有军工品质,在超低温环境下,能够稳定工作并测量,且将走航和定点两种模式共同兼容并用,适应性强。比测当天,气温为-7~-2摄氏度。ADCP型号为海鹰RIV-F5 600kHz,采用凿冰眼定点测流方法进行施测。在工作人员打好钻孔后,设备即可下水,直接快速地测量该冰孔位置冰下垂线流速,并用软件提取垂线平均流速。测流成果见表1。

   图5 ADCP测流                 图6 转子流速仪测流

表1  ADCP测流结果

现场同时使用转子流速仪进行比测。下图分别是现场测流软件结果展示和两种测流方法的流速对比图。由图2可知: 海鹰ADCP流速测验结果与转子流速仪测流结果基本一致。在传统方法施测困难情况下,ADCP也在很大程度上提升了工作效率,减少了工作强度。

图7 现场测流软件结果展示

图8 两种测流方法的流速对比


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