在水文测验中,低流速水域存在水流微弱且不稳定问题,给水文流量测量带来了难度。在浅水区由于水深较浅,流速受底床地形、障碍物和水文条件的干扰较大,测量设备的定位和数据采集稳定性较差;而在深水区,尽管水流较慢,但较大的水深和复杂的水文条件会使得信号传播受限,测量精度容易受到影响。通过结合高精度ADCP技术和无人船平台,华测导航能够在这些复杂环境中进行精准的流速测量,确保测量结果的稳定性和可靠性,从而为水文测验提供了更为高效和精确的技术支持。
无人化水文测验
华测导航自主研发的RiverStar ADCP与华微4号无人船完美结合,形成了强大的测流解决方案。华微4号无人船配备的智能导航系统,能够自主规划航线并执行自动化作业,确保在不受人为因素干扰的情况下,稳定、精准地完成测流任务。
华微4号水文测验船和瑞星ADCP
华测RS-1200 ADCP结合了脉冲相干技术和小单元层厚设计,使其在浅水低流速环境下依然能够实现高精度的流速测量。脉冲相干技术通过高精度的信号处理,增强了设备对微弱反射信号的捕捉能力,确保即使在水流速度低至0.01m/s的环境下,依然能够稳定工作。此外,RS-1200的最小单元层厚仅为2cm,即便是水深仅为25cm的浅水区域,也能细致地捕捉水流的细微变化,确保测量数据的精准性。
赵王新河:水浅流速低的精准测量
赵王新河作为大清河防洪体系的一部分,属于典型的浅水低流速水域。该河道水深较浅,水流缓慢且不稳定,这使得传统的ADCP测流设备无法准确捕捉水流特征。传统方法不仅需要长时间的人力操作,且在低流速环境下测流结果往往不稳定。
现场河面结冰及作业照片
在此次项目中,华测导航采用了华微4号无人船搭载RiverStar 1200kHz ADCP,结合EasySail软件进行全自动测流。无人船在设定航线后自动执行任务,整个过程不需要现场人员的干预,仅需通过安卓设备进行监控和数据回传。经过1小时的测量,测得的流速数据平均值为0.04m/s,且测量误差仅为1.7%。该数据经过客户评定,完全符合规范要求。
测流成果检查
长江上游:深水低流速的精准测
长江上游某大桥下游100米处,水域宽750米,水深79米,流速仅0.13m/s,这种典型的深水低流速环境对测流设备提出了严苛要求。在这一测量项目中,华测导航选择了华微4号无人船搭载RiverStar 600kHz ADCP设备,进行与进口设备的同步测量。
现场测流环境
测量结果显示,华测设备与进口设备的测流结果误差控制在1%以内,精度达到行业标准要求。华测的RS-600 ADCP设备在较大水深和低流速条件下,能够稳定输出完整的流速剖面数据,并且在复杂的水文环境中表现出色。这一案例充分证明了华测设备在不同行业标准和复杂环境中的高适应性和可靠性。
进口300kHz ADCP流量汇总表
华测RS-600kHz ADCP流量汇总表
通过自主研发的高精度ADCP与无人船载体,华测导航成功解决了浅水低流速环境中的测流难题。在赵王新河和长江上游的实际应用中,华测测流系统展现了在深水和浅水水域在低流速环境下的优越性能,助力水文测验领域的智能化发展,为行业提供更加精准、高效、便捷的解决方案。
