高含沙量水域如何精准测流

在复杂且动态的水文环境中,高含沙量水域一直是水文测量领域的顽疾。高浓度的悬浮颗粒使声波信号在传播过程中发生多重散射、背散射和信号衰减,加之水流与波浪的相互作用,这些因素导致传统ADCP设备在获取水深和流速数据时难以保持精准性。此外,传统ADCP作业往往依赖有人船进行操作,需要手动架设天线、测深仪等设备,流程繁琐且效率低下,面对流速较快、泥沙含量高的区域时,安全性和稳定性更是难以保障。

华微4号无人船与RiverStar 600kHz ADCP

针对高含沙量水域的测量难题,华测导航推出的华微4号水文测验船,搭载RiverStar 600kHz ADCP,外接200kHz测深仪可解决因水深数据缺失而无法解算垂线流速的问题,流速水跟踪数据更加完整。

华微4号水文测验船和瑞星ADCP

技术优势全面解析:

 无人化操作:无需人工架设支架和天线,全程自动化航行,减少人工干预,提升作业安全性和效率。

 外接低频测深仪:200kHz测深仪有效解决了高含沙量导致的水深数据丢失问题,确保流量解算更加完整。

 实时数据监控:HydroProfiler软件实现数据实时采集与可视化,确保测量过程可控、结果可追溯。

 稳定性与适应性:在高含沙量、水流湍急的环境下,华微4号依然能够保持稳定航行和高精度测量。

应用案例

浙江宁波奉化江作为一条典型的高含沙量河流,流速快、水深变化大、泥沙含量高,给水文测量带来了重重挑战。此次测量任务中,奉化江最大流速达0.8m/s,含沙量高达15kg/m³,最大水深达到13米。这些条件对传统的1200kHz和600kHz ADCP设备形成了极大的考验。而在流速接近1m/s、缺乏缆道的环境下,人工操作不仅困难,还存在较大的安全风险。

测区现场泥沙含量极高

在此次奉化江测量任务中,华微4号无人船凭借全自动航线规划系统,通过卫星影像高效规划测量断面,轻松实现无人化操作。ADCP外接测深仪,测深仪频率比ADCP中央波束声波频率低,穿透力更强,测得断面平均水深较ADCP中央波束测得水深更精准,可解决因水深数据缺失而无法解算垂线流速的问题,流速水跟踪数据更加完整。

整个测量过程在PC端采用HydroProfiler软件进行ADCP数据采集,数据采集稳定高效,避免了人为操作引起的数据偏差。全程历时仅45分钟,完成了12个测次的数据采集任务,完整记录了涨落潮期间流速和流量的变化趋势。最终成果经过客户验证,数据准确可靠,完全满足应急监测的技术要求。

流量呈下降趋势

​总结

本次测量案例充分证明,华微4号无人船搭载RiverStar 600kHz ADCP,结合外接200kHz测深仪,能够有效应对高含沙量水域带来的复杂环境。这一技术不仅提高了测量精度,突破了传统技术的瓶颈,展现出卓越的精度和稳定性。