H-ADCP 在流域引江济太工作中的实践

声学多普勒流速剖面仪（ADCP）是 20 世纪80 年代发展起来的一种快速、经济的高精度测流仪器。ADCP 的主要原理为多普勒频移效应 [1-2]，即当特定频率的声波被 1 个移动的物体所发射时，则其接收的反射波频率会产生多普勒频率频移，且该偏移值与物体的运动速度有关，进而可以根据多普勒公式计算出水体的流动速度，公式如下：Fd = 2 F s v /C式中：F d 为声学多普勒频移；F s 为回波频率；v 为颗粒物沿声束方向的移动速度；C 为声波在水中的传播速度。ADCP 主要有 2 种类型：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、流量在线监测，与走航式 ADCP 不同，H-ADCP 通常侧向安装在岸壁或桥墩上，其流速检测声束指向水平方向。H-ADCP 的超声波发射探头与水流总体方向要保持一定的倾斜角度，如果垂直于水流方向发射，超声波束不会产生多普勒频偏，也就测量不到流速。H-ADCP 能够测量仪器所在的水层处剖面范围内各单元的流速，用户可以根据需要将某一水平线段内各个单元内的流速进行平均，得到该线段内的水平平均流速。