H-ADCP 在流域引江濟太工作中的實踐

聲學多普勒流速剖面儀（ADCP）是 20 世紀80 年代發展起來的一種快速、經濟的高精度測流儀器。ADCP 的主要原理為多普勒頻移效應 [1-2]，即當特定頻率的聲波被 1 個移動的物體所發射時，則其接收的反射波頻率會產生多普勒頻率頻移，且該偏移值與物體的運動速度有關，進而可以根據多普勒公式計算出水體的流動速度，公式如下：Fd = 2 F s v /C式中：F d 為聲學多普勒頻移；F s 為回波頻率；v 為顆粒物沿聲束方向的移動速度；C 為聲波在水中的傳播速度。ADCP 主要有 2 種類型：走航式 ADCP 和水平式ADCP（H-ADCP）[3-4]。H-ADCP 主要用于河流或明渠流速、流量在線監測，與走航式 ADCP 不同，H-ADCP 通常側向安裝在岸壁或橋墩上，其流速檢測聲束指向水平方向。H-ADCP 的超聲波發射探頭與水流總體方向要保持一定的傾斜角度，如果垂直于水流方向發射，超聲波束不會產生多普勒頻偏，也就測量不到流速。H-ADCP 能夠測量儀器所在的水層處剖面范圍內各單元的流速，用戶可以根據需要將某一水平線段內各個單元內的流速進行平均，得到該線段內的水平平均流速。