在深水低流速环境下进行水文测流面临信号衰减、回波难以分辨、流速梯度小、测量时间长易受干扰、设备技术要求高以及数据处理复杂等挑战。这些因素相互交织,使得测量结果易受误差影

在深水低流速环境下进行水文测流面临信号衰减、回波难以分辨、流速梯度小、测量时间长易受干扰、设备技术要求高以及数据处理复杂等挑战。这些因素相互交织,使得测量结果易受误差影响,需依赖高性能的ADCP设备、稳定的无人船平台以及精准的数据处理技术来克服难题,确保测量精度和可靠性。

为了验证国产水文测量设备在深水低流速环境下的表现,华测导航在长江上游某大桥水域开展了流量测验对比试验,采用华微4号水文测验船搭载RiverStar 600kHz ADCP,与进口300kHz ADCP进行同步测量,确保两种设备在相同条件下进行全面对比。

项目环境

测验地点位于长江上游某大桥上下游100米处,现场河宽达750米,最大水深79米,平均流速仅为0.13m/s。这种低流速、深水域的环境对流量测验设备提出了更高精度要求。

华微4号水文测验船和RiverStar 600kHz ADCP

高效响应与精准测量

在测验开始前,技术人员对华微4号水文测验船进行了全面调试,确保动力系统、通讯系统以及ADCP设备均处于最佳工作状态。RiverStar 600kHz ADCP全自动测量模式,可以根据水域环境自动设置层厚、盲区、数据刷新率等关键参数,大幅降低操作难度,让测量过程更加高效便捷。测验过程中,两艘无人船按照预设航线进行自动走航测量,借助HydroProfiler软件实时采集和传输数据,整个流程高效而有序。

测验结果与精度验证

在历时40分钟的走航测验中,两种设备分别完成了两次测回走航任务。

在流速剖面对比中,进口300kHz ADCP的部分数据存在轻微断层,而华测RiverStar 600kHz ADCP输出的流速剖面更加完整,呈现出连续性更强的流速分布图。

进口300kHz流速剖面图

华测RS-600流速剖面图

在船迹与流速矢量图中,华测设备的航迹更加清晰,数据分布更加均匀,展现出更强的稳定性和可视化效果。

进口300kHz航迹与流速矢量(左)和华测RS-600航迹与流速矢量图(右)

最终流量测验数据显示,进口300kHz ADCP测得的流量为5530m/s,华测RiverStar 600kHz ADCP测得的流量为5490m/s,外符合精度小于1%,内符合精度为3%,且精度满足测验规范要求。

总结

此次测验验证了华测RiverStar 600kHz ADCP在深水低流速环境下的高可靠性和高精度,无论是数据采集的完整性,还是结果的精度和稳定性,华微4号水文测验船搭载RiverStar 600kHz ADCP都表现出了不逊于进口设备的卓越性能。