电波流速仪在围场站水文站流量测验上的应用.pdfVIP

2011 NO.05 中国新技术新产品 China New Technologies and Products 高新技术 电波流速仪在围场站水文站流量测验上的应用 艾建军 艾建春 (河北省承德水文水资源勘测局，河北 承德067000) 摘 要：电波流速仪测量水面流速，通过水面流速系数的换算达到测量河流流量的目的，已在具备电波流速仪环境条件的（如桥梁、 缆道吊箱等）小河流水文站使用。该仪器采用无接触测流，不受含沙量、漂浮物影响，具有操作安全，测量时间短，速度快等优点。 关键词：电波流速仪；水面流速；测量 中图分类号： 文献标识码： TV22 B 1.1 测量原理 点平均流速。同样，电波流速仪也与ADCP 所得 向：连续按FLOW 键，滚动显示待测水流的方向 电波流速仪是利用多普勒效应，电磁波在 流速也不一样，ADCP 得到的是断面或垂线流 ：Inb(流入)、OUTb(流出)、AUTO(自动)。停止3 秒 不同介质表面发生反射时当波源、观察者、媒质 速分布，比电波流速仪更能反映水体各层的流 钟，设置自动生效；RECALL 键为历史数据查 之间发生相对运动时，引起电磁波频率改变的 速情况。 看；ANGLE 键：水平角设置。如果站在岸边，传 原理制成。在满足施测条件下，只与媒质（水体） 1.2 主要技术指标 感器测到的速度是水流速度在雷达波束指向上 运动速度有关，且只与水体表面水力情况有关， 2 电波流速仪的应用 的分量，需要进行cos 修正。每按一次增加5 度， 也与水中漂浮物无关。 2009 年承德水文局给围场水文站配置一 最大可设置角度为60 度；如果站在桥上，可以 应用电波流速仪测速时，波源与观察者不 台斯德克电波流速仪，该仪器大大增强了水文 使雷达波束与流线平行，该值设为零。由于我站 动，水体相对运动，引起反射波的频率改变（电 站在流量测验方面的工作效率，使得水文站测 测验段面设置在围场县城迎宾路的惠通大桥下 波流速仪仅利用反射波），改变量的大小，与水 验工作，摆脱了多年以来的人身安全隐患。围场 75 米处，故该值完全可以设置为零，在桥上进行 体流动的相对速度有关。发射波频率与反射波 站水位暴涨暴落，断面冲淤变化较大，尤其遇有 测验断面上的水面流速测量，大大地避免和减 频率的差值，就是多普勒频率。用数学公式表示 较大洪水来时，水面上、下经常漂浮有大量树 少了一般性安全生产责任事故。 为： …………………（1） 木、杂草，流速仪入水后水草完将仪器缠绕住， 自从该仪器到达水文站后，领导多次组织 使仪器转子不能转动，流速仪根本无法施测流 站上人员进行实战操练，与流速仪测量结果进 式中 ， ， 速，通常情况下采用水面浮标法实测水面流速。 行比较，误差完全在水文测验规范范围以内，由 为多普勒频率，f 为发射频率，f 为接收 0 1 而浮标法测流则需要四、五个人的相互完美的 完全不明白该仪器如何使用，达到能够正确使 到的回波频率，c 为电磁波在空气中的传播速 配合才能较好地完成一次流量测验工作，对人 用，遇有较大洪水完全能够保证流量测验正常 度，V 为水面流速，λ 为发射波波长，θ 为发 员要求较高，稍有不注意，往往使得流速测量误 完成，对此重新确定了测洪方案，为水文站严格 射波与水面方向夹角，由方位角与俯角构成。