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1、多普勒流速仪流量测验技术规定XXXX年XX月局长:总工程师:核准:审定:审查:编写:参加人员:1 前言12 仪器设备的选用12. 1声学多普勒流速剖面仪(ADCP)13. 1.l已有设备14. 1.2ADCP技术指标22.2 外部传感器32.2.1 全球定位系统32.2.2 罗经42.2.3 测深仪52.2.4 导航系统52.3 比测仪器62.3.1 流速仪62.3.2 流速流向仪62.4 设备的选用72.4.1 ADCP选用72.4.2 外部传感器选用73系统连接和安装要求83 .1系统连接84 .2设备安装83.2.1 ADCP探头安装83.2.2 外部罗经的安装93.2.2.1外部磁罗经
2、安装93.2.3GPS安装134野外施测要求134. 1测前准备135. 1.l声学多普勒流速仪自检136. 1.2设备检查144.2文件设置144.2.1 数据文件名格式144.2.2 文件注释144.2.3 设置通讯口154.2.4 用户选项154.2.5 单位164.2.6 参考164.2.7 配置向导164.2.8 检查设置参数174.2.9 保存配置文件184.2.10 时间设置184.2.11 ADCP处理参数设置184. 3施测194.1.1 单次施测要求204.1.2 测次流量要求204.1.3 记录214.1.4 现场审查215资料处理方法225. 1水边距的计算方法225.
3、1 垂线水深摘录225.2 流量225.3 单次断面流速、流向及垂线平均流速235.5最大流速241.6 最大水深241.7 断面水文特征值251.8 悬移质输沙率251.9 悬移质颗粒级配266 率定比测方法266.1 1断面流量的率定比测266.2 测点流速、流向的率定比测266.3 寡函数指数率定277 声学多普勒流速仪年度检查278 质量保证体系288.1 1加强全面质量管理298.2 编制项目质量计划298.3 做好资源合理可靠配置308.4 强化过程动态质量控制30附录L声学多普勒流速仪流量测验记载表附录2：悬移质含沙量测验记录表附录3：声学多普勒流速仪流量及输沙率计算表多普勒流速
4、仪流量测验技术规定1前言为了更好地应用声学多普勒流速仪进行流量测验,保证声学多普勒流速仪在流量测验操作中规范化及数据处理的一致性，在执行水利部水文行业标准”声学多普勒流量测验规范”(SL337-2006)的基础上，结合公司对该仪器设备的配置情况，在水文下游局声学多普勒流速仪使用规定和水文下游局关于多普勒流速仪流量测验的补充规定的基础上完善，供公司在使用声学多普勒流速仪进行流量测验时遵循。2仪器设备的选用2.1 声学多普勒流速剖面仪(ADCP)2.1.1 已有设备公司目前使用的声学多普勒流速剖面仪均是RDInstruments公司(SanDiego,California)制造的走航式监测系列AD
5、CPo主要有两种规格三种频率的ADCP,具体有：1) BroadbandADCP600Khz2) RioGrandeADCP300Khz3) RioGrandeADCP600Khz4) RioGrandeADCP1200Khz图 2. 1 Broadband ADCP图 2. 2 Rio Grande ADCP2.1.2 ADCP技术指标各种型号声学多普勒流速剖面仪的工作参数见下表。表2.1ADCP的主要工作参数系列RioGrandeBroadban系统频率(khz)1200600300600最小盲区(m)0.250.250.750.5最大工作水深(m)206013060流速范围5ms(缺省值
6、)、20ms(最大值)流速准确度水流速度的0.5%5mms流速分辨率1mm/s测验单元个数根据需要设置，可多达128个波束角20波束排列4个波束，凸型回波强度精密度：1.5dB(相对测量)回波强度动态范围80dB发射速率2Hz（典型）温度量程-545温度精密度0.4温度分辨率0.OloC倾斜量程15倾斜准确度0.5倾斜分辨率0.or罗经长期准确度2罗经精密度0.5罗经分辨率0.01罗经允许最大倾角15注:(D工作参数中最大工作水深是理想条件下的指标。随着含沙量增大，其实际工作水深会减小。(2)高含沙量的影响与声学多普勒流速仪的频率有很大关系。频率越高，声波穿透能力越差，对含沙量越敏感；频率越低
7、，声波穿透能力越强，对含沙量越不敏感。2.2 外部传感器目前公司主要采用的外部传感器有全球定位系统(GPS)和罗经。2.2.1 全球定位系统1)星站差分GPS图 2.3 NAVCOM SF 2050（；双频星站差分全球范围提供15厘米以内的单台定位精度。该定位系统的DGPS改正信号是采用StarFireTM网络在全球范围内提供发布服务，并通过Inmarsat静止卫星进行广播，无须建立当地的基准站或后处理。主要技术指标:平面定位精度：小于15CnI数据接口：2个串口，从120ObPS到11520ObPSGPS采用NMEA0183GGA格式输出。2)RTKGPS公司有TRIMBLE4700/R7两
8、种设备，均属于天宝公司RTKGPS产品。RTK(RealTimeKinematicsRealTimeKinematics)是利用载波相位进行实时定位，属于距离差分。主要动态技术指标：平面定位精度：10mm+0.5ppmRMS垂直定位精度：20mm+l.OppmRMS距离：TRlMBLE4700一般作业不要超过15km,TRIMBLER7一般作业不要超过30km。3)信标GPS信标GPS采用了先进的数字化设计，可自动和手动设定接收全球283.5k325kHz任意频率，并可免费接收全天候的差分信息。满足国际灯塔协会(IALA)规定的严密性和可靠性。图2.5TRIMBLEDSM132GPS定位精度：
9、1mRMS2.22罗经1)磁罗经KVHAutoComplOO电子罗盘是美国KVH公司生产的具有先进工艺水平及微处理器控制的磁门罗盘子系统，误差小、精度高(定北误差VI0),可提供模拟和数字两种数据Q主要技术指标：精度:0.5重复性：0.2分辨率：0.1响应时间：O.Is图 2.6 KVH AutoCompl OO 罗经2)GPS罗经GPS罗经是泰雷兹(THALES)导航定位公司设计的3011型，它是一种不受铁质船影响，以每秒10个数据实时提供0.5度定向精度的罗经。图2. 7 GPS罗经主要技术指标：定向精度：0.5度RMS最大角速度：25度/秒角度分辨率：0.01度更新率：IOHz2.2.3
10、测深仪测深仪选用无锡海鹰公司生产的SDHT3D或HY1600数字测深仪,图2.8 SDH-13D测深仪根据项目测验的实际情况和技术要求增加Q技术性能：发射功率：50watts工作频率：2082kHz测深量程：0.35-123m测深精度：0.4%5cm声速调整(数字)：1300-1700ms量化显示方式：四位0.5英寸高亮度LED通讯方式：一个RS232双向串口、9600bps,8N1在与ADCP软件连接时，需将数据转换为DBT格式。2.2.4 导航系统实时导航可选用Hypack或南方海洋测量软件，主要用于测船的实时导航和GPS和测深仪数据的采集。主要功能：实时导航、平面位置和水深数据的采集。2
11、.3 比测仪器为了对ADCP进行率定，选用转子式流速仪（流速流向仪）和测深仪进行比测。2.3.1流速仪2.3.2流速流向仪目前，公司有ZSX-3直读流速流向仪和SLC9-2海流计两种型号,在受潮流、感潮、流向紊乱时应采用流速流向仪和海流计比测。ZSX-3直读流速流向仪技术指标：流速0.20-3.Om/s流向0360。方位角测量精度：流速L5%o0.002m/s、流向:3工作水深：25mSLC9-2海流计技术指标：流速0.033.5ms流向O360。方位角测量精度：流速1.5%、流向：4。2.4 设备的选用2.4.1 ADCP选用水文站用于基本资料收集时，统一选用600KhzADCPo项目组可根
12、据测验断面水文特性(水深、流速、含沙量等)综合考虑，尽量选择适用的高频率ADCP来提高测验精度。2.4.2 外部传感器选用根据ADCP安装船只和现场环境，选用合适的传感器用于校正ADCP内部传感器失效导致的流速、流向和流量误差。(1)当ADCP进行流量测验时，受外界干扰内部罗经受到影响则应选用外部罗经。(2)当外部磁罗经不能以线性变化时选用GPS罗经。(3)当ADCP因底跟踪(BTM)失效导致流量偏小时，应考虑采用GPS(GGA)代替底跟踪(BTM)测量船速。(4)若需摘录ADCP测点流速，则应选用高精度的GPS,如RTKGPS或星站差分GPS。(5)当ADCP无法施测到水深时可外接测深仪施测
13、水深。3系统连接和安装要求3.1 系统连接根据ADCP安装环境和断面实际情况，则采用ADCP、差分GPS和外部罗经构成ADCP流速仪系统。见图3.1。图3.1ADCP连接示意图3.2 设备安装3.2.1 ADCP探头安装ADCP换能器应垂直安装，纵摇和横摇的偏角宜W2。，正向（一般为换能器3箭头的指向）指向船头，应尽量与测船中轴线平行，换能器入水深度一般不宜小于O.5m,以避免露出水面、发生空蚀现象。安装完毕后进行自检。ADCP探头安装可以采用船头、舷中部边装和内部安装三种方式,图3.2ADCP探头安装图3.2.2 外部罗经的安装3.2.2.1外部磁罗经安装采用磁罗经安装应远离铁磁质Im以上，
14、避免测船上任何含铁物体(如铁壳、铸铁组件或发动机等)的影响，使与ADCP换能器3箭头方向一致。1)磁偏角改正磁罗经与ADCP相对方向的安装误差，即ADCP正向(3号换能器方向)与罗经正向的夹角，可以和磁偏差一并进行改正。当地磁偏角改正，可参考当地的海图(航道图)进行估计，但是大多数时候，这种数据不是很精确。可用下列步骤来确定磁场变化：(1)找一处平静的、小水流，并且没有运动河底而影响进行罗经修正工作的区域，并使用GPS数据，在这个位置能进行底跟踪。(2)建立或打开工作区文件,它应具有Standard,Navigation,CompassCalibration表显示和ShiPTraCk显示。(3
15、)在SettingSReference,设置参考速度为GPS(GGA)o(4)在SettingS|ConfigrationSettingS的OffSetS表，设置MagneticVariation值及OneCycleK、OneCycleOffset值为Oo(在软件中设置了beam3偏角值不起任何作用，是软件错误。)(5)记下始点，它应是你能容易参考的一个点(固定的标记)。(6)启动WinRiVer的测量模式，按F4开始发射脉冲,按F5开始记录数据。(7)沿着同一方向直线行驶(慢慢加速，并保持固定的慢速)最少200m(距离越长越好)，监视StandardTabular中显示的方向，调整航线，并保
16、持一固定方向(不是固定航线)。(8)记录CompassCalibrationTabular显示的GC-BC值。这是这个航线的罗盘误差(变化+偏差)，按F5停止记录。(9)沿着与原航向相反的方向行驶，按F5开始记录数据。(IO)记录GC-BC值，用两次的平均作为估算的磁偏角值。沿着其他方向，用互为相反的航线，以获得较好的数值(总计4个向量，建议2条约为直角的航线对)。取所有航线的GC-BC平均作为当地的磁偏角值。(Il)修改ConfigrationSettings,Offsets表，并输入MagneticVariation值。(12)进入WinRiVer的PlaybaCk方式,在回放数据时，如果
17、修正值正确，用于彼此相反的两个方向的GC-BC值通常应接近于0。2)罗经单周期误差修正主要工作是指磁罗经适应测区磁环境，其目的是让磁罗经记录测量环境的磁参数，即适应环境。方法是罗经固定好后测船顺时针转两圈，尽量切割磁场的磁力线，收集有关数据进行罗盘单周期误差修正。(1)找一处平静的、小水流的，并能得到有效底跟踪数据区域，来进行罗盘校正。记录一个起点，尽量返回到起点(可通过GPS导航，越近越好)。(2)确认底跟踪作为参考速度。(3)在FiIe菜单，选择SaVeConfigrationFileAs,从修改了磁角的文件建立一个新的配置文件。建议配置文件名能反映出底跟踪的应用以及已经进行了磁偏角改正(
18、4)建立或打开一个工作区文件，它应具有StandardNavigationCompassCalibration表显示，以及ShipTrack显示。(5)启动WinRiVer的测量方式，按F4发射脉冲，按F5记录数据。(6)行驶一圆形航线，圆周约为100Onl或更大。大圆轨迹对估计单周期罗盘修正因子，以及产生一与真实圆周接近的路径是非常重要的。以较慢的固定的船速，用ShiPTraCk帮助你航行一圆形航线。如果当地条件不允许你以一大的圆周航行，可跑几个(35个)连续的圆形航迹，跑完一圈后，又从最原始的起点开始。然后，用这些圆形航迹的组合长度按以下步骤来确定单周误差。(7)尽量返回到始点(30Cm以
19、内)，按F5停止记录。(8)记下NavigationTabular中CourseMG、DistanceMG和Length值。(9)DistanceMG和Length的比即为单周误差的值,CourseMG即为单周误差的偏移(OneCycleOffset)o(10)在SettingsConfigurationSettings的Offset表中，输入OneCycleK和OneCycleOffseto(11)应用单周K和单周偏移修正到进行了磁偏角修正的配置文件。(12)启动WinRiver的回放方式，用正确的配置文件回放数据，DistanceMG指示的圆周不闭合误差应该很小。如果罗盘得到充分修正,Di
20、stanceMG与Length的比应小于O.Olo(13)以后就可用这个正确的配置文件进行流量测量。3. 2.2.2GPS罗经安装GPS罗经天线的固定安装测船上方，使朝前方向与船首方向尽量一致，在边上无遮挡卫星信号物体，使它能正常接收到卫星信息Q(1) 罗经自身校正THALES3011GPS罗经开机数秒后，即开始初始化，操作状态指示灯将闪烁，指示接收的卫星数。初始化完成后，指示灯将通过闪烁反应3011收到的卫星数。这个状态表示3011将进入完全可操作状态,只要保持卫星数足够(定位4颗，定向5颗)。GPS罗经校准由人工校准和自动校准计算两种方法。(2) 人工校准使船头的方向固定在已知的方向上，在
21、显示的定向屏幕上检查校准值(Horizontaloffset,)是否为0.Oo如果不是，输入0.0并点击“Apply”确定。输入人工计算的校准值：校准值=计算所得的方位角-真北方位角。(3) 自动校准在任意方向上用最小4节的速度进行导航，旋转180。向反方向航行，几分钟后，3个“pecision”区域改变颜色，有红色变为绿色，指示校准成功。校准结束，3011已经正确设置。就可以开始使用3011o图3. 3 GPS天线安装图3.2.3GPS安装GPS天线尽可能安装在声学多普勒流速仪探头上方，见图3.3o并将数据刷新率设置成最大。4野外施测要求4.1 测前准备每次测流开始前，进行声学多普勒流速仪、
22、GPS,罗经等设备的预检工作，以保证所有电路和换能器工作正常。预检工作包括：4.1.1 声学多普勒流速仪自检声学多普勒流速剖面仪连接计算机和接通电源后，必须通过BBTALK子程序自检。方法是：根据ADCP的型号运行TeStBB.rds或TestWH.rds命令文件，自动完成测试。如果不能通过任何自检子程序，首先检查：(1)声学多普勒流速剖面仪(探头)电源接口是否松动或未接电源。(2)声学多普勒流速剖面仪连接计算机的串口设置是否正确。在“通信”菜单中检查串口(一般设置为COM1)。(3)波特率参数设置是否正确。检查声学多普勒流速剖面仪波特率参数值与“通信”菜单中设置的波特率值是否一致。公司现采用
23、的声学多普勒流速仪的串行通信波特率值，一般为9600、19200、38400bpsO在数据传输稳定的情况下应选择最快，使每块数据采集时间最短。(4)声学多普勒流速仪电缆接口是否松动或电缆内芯是否损坏等。(5)查阅声学多普勒流速仪技术手册和WinRiver软件手册相关问题的解决办法。采取上述检查，问题往往能够得到解决。如果问题仍然不能得到解决，应及时与技术管理科联系。4.1.2 设备检查(D配套的GPS、罗经的运转情况是否正常；(2)供电系统输出的交流(直流)电压是否在正常范围内；(3)各种电缆和插接件连接是否正确；(4)是否准备有备份数据文件的存储介质；(5)是否准备有简单维修工具。4.2 文
24、件设置4.2.1 数据文件名格式在河流测流软件WinRiver中设置数据文件名前缀格式应符合下列要求：站名(用汉语拼音第一字母大写表示)、施测时间：年、月、日(8位数表示)。如九江站2007年8月5日：JJ20070805o4.2.2 文件注释在采用WinRiver进行记录前，应在两栏的说明栏中录入相关参数，以便检查。参数录入顺序为：第一栏：日期，流量测次，天气，风向风力，操作记录员，现场审查员第二栏：测船名，流速仪型号，GPS型号，罗经型号，配置文件名称例如:第一栏：2008年04月09日，017,阴，/1,秦桂林,谢波第二栏：水文123,ADCP600k(1234),SF2050G(519
25、0),THALLES3011(123456),JJ20080104.WRC4.2.3 设置通讯口(1)在设置菜单选择“通讯”项，然后点击“增加”菜单。按测流时实际外接设备，分别进行声学多普勒流速剖面仪、GPS,罗经等串口的连接。(2)串口分别为(可通过PCMClA或USB串口卡设置，串口根据不同计算机配置有相应变化)：声学多普勒流速剖面仪C0M1；GPSCOM2；罗经COM3；罗经COM4；串口设置波特率参数必须与声学多普勒流速仪、GPS,罗经等设备的波特率一致。否则，会导致乱码或设置错误提示。声学多普勒流速仪、GPS、罗经等设备的波特率应设置在1920ObPS以上。4.2.4 用户选项(D在
26、设置菜单中选择“用户选项”，分别设置自动读入和保存配置文件；X轴坐标；计算平均流速的数据个数及数据单位制等。(2)采集模式：最好采用人工控制是否开始记录(F5),不宜采用“立即记录”项；(3)显示：自动设置仪器参数；(4)普通：全部选项；(5)高级：流速显示。注意选择“转换到地球坐标”项。4.2.5 单位选“公制”项4.2.6 参考根据实际测流方式，选择“水底跟踪”或GPS(GGA)两种方式中的一种。4.2.7 配置向导“配置向导”是河流测流软件WinRiVer的特色，它的功能是按照用户提供的具体河流数据，自动设置仪器参数。应在设置菜单选“配置向导”项，在弹出菜单后，根据测流断面实际情况填写所
27、有的空格。4.2.8 一一配置文件应与原始文件储存在计算机的同一个文件目录内，以使在原始数据文件回放后处理时，可利用这些参数。(2)偏移量一一换能器水深：指声学多普勒流速剖面仪探头入水深度，一定要测量准确。否则，会引起“水深”测验误差。(3)磁偏角一一当地磁北方向与正北向偏角，可利用磁偏角计算软件(由经销商提供)，输入当地的经、纬度后可获得。(4)设备选择数据采集时，对应配置外接设备必须打“J声学多普勒流速剖面仪频率：应与使用类型、型号和频率一致。公司的声学多普勒流速剖面仪波束角均为20。(5)流量项表层与底层盲区参数设置：系统测流软件有两种流速(流量)插补模型：(Power)函数指数和常数。
28、新测区或测站应根据不同水位级实测多线多点法流速资料，采用概化指数流速分布公式求得。测站如无实测资料概化或准确得出原函数指数b值，可采用原指数1二0.1667代替。(6)岸边流速系数左、右岸岸边流速系数设置，在配置向导中，有0.35(三角形)和0.91(正方形)两种形式；配置设置中可以根据实际情况设置岸边流速系数值。(7)运行向导点击“运行向导”，程序会根据所填数据自动确定仪器参数，如水层单元个数，水层单元厚度，测流模式等。最后点击“确定”退出该菜单。如果该程序发现可能发生如“河床面层泥沙输移”问题，将会在警告窗口显示相应的警告信息，但不影响其设置参数。4.2.9 检查设置参数在“设置”菜单点击
29、“配置设置”，检查各菜单参数设置。一般不需要修改设置值。但对有经验的操作人员，可在“命令”菜单中的“用户命令”栏中，优选参数，输入自己的命令。(1)深度单元尺寸：WS(WS50,600KHZ统一采用，单位:Cm)(2)深度单元数目：WN(WN?,深度单元数目二最大深度(Cnl)/WS(cm)(3)每个深度单元(水层)水跟踪和底跟踪脉冲采样数目或脉冲间时间间隔:TP(Tpoooooi)(4)工作模式:WM(WMl,标准模式，当水较浅时，可根据流速设置不同WM5、WM8等)(5)断面最大水深；BX(BX?,按断面最大水深的L5倍计算，单位:dm)(6)误释流速:WV(WV?,WV=最大相对流速(C
30、nIs)0.5,但不低于170cms),误释流速不应设置过大，以免影响测验精度。(7)盲区:WF(WF50,600KHZ统一采用，单位：Cm)(8)盐度(用来修正声速)：ES(9)水跟踪脉冲采样数目：WP(WP4)(10)底跟踪脉冲采样数目：BP(BP4)“配置设置”各参数以根据“运行向导”配置为最佳。4.2.10 存配置文件在“文件”菜单中选择“保存配置文件”，这样，下次使用时可以调入已存配置文件。配置文件名以站名(用汉语拼音第一字母大写表示)、施测时间：年、月、日(8位数表示)保存。如九江站2007年8月5日配置文件名为：JJ20070805o4.210时间设置应对计算机和ADCP时间校正
31、。4.2.11ADCP处理参数设置1)声速设置：选用ADCP值。SpeedOfSound6UseADCPValueC,CalculateForEachPingUseSalinityCFixedUseValuems2)投影方向：应为断面方向减90ProjectionAngle(F2-Current)ProjectionAngle65.09IG例如：九江站断面方向为155.0913投影垂直方向为155.0913-90=65.09133）反向散射：将数据固定设置成下图内容。BackscatterNear-ZoneDistance21CCalculateForEachPing(UseFixedValu
32、es：Int. ScaleAbsorption0.430. 1394）横截面积：选用与投影方向垂直。CrossectionalAreaCPerpendiculartoMeanFloCPerPendiCUIartoProj.AnCParalleltoAverageCours5）屏幕数据：可以选用三波束方式。DataScreeningMarkBelowBottomBadUse3BeamSolutionForUse3BeamSolutionForScreenDepth6）误差阈值：对BT和WT的误差阈值不宜大于0.5ms4.3施测由于测船受外界条件限制，在ADCP测流时，应尽量使船速均匀，尽量不要突
33、然改变船速和船首方向，否则，对测流质量（精度）影响较大。4.3.1单次施测要求1）在起点位置应调整好航向，听到出发信号后，方可开始。2）声学多普勒流速仪施测流量应在满足水深条件下尽量靠近岸 边。3）单次横渡施测时因尽量保持匀速和船首方向一致，船速不宜大 于3m/s。并在每条垂线IOm半径范围内至少采集4组有效数 据。4)当两边垂线因测船吃水深和多普勒流速仪盲区等原因无法施测流速时，应在满足多普勒流速仪施测前提下在边界增加测量垂线，并尽可能将位置固定Q5)在起、终点位置停留时间不少于4-5组（次）脉冲信号，并在流量计算参数中设定。Recording Commands | Chart Proper
34、ties 1 | Chart Properties 4 Offsets I Processing Discharge Edge EstimatesParametersTop DiSCharge Method Bottom Discharge Method Power CurveShoreLeft Bank Edge Type (0. 356)Cut Water Profiles BinsTop BinsBins Above(0 91C* Coefficien- fo. 5航迹应尽量与测流断面线重合。4.3.2测次流量要求声学多普勒流速仪施测一个航次流量可以看作是过水断面的瞬时流量。为减少因水流
35、脉动带来的影响，航次应满足以下要求：1）流量测验应施测两个测回（往返各2次），任一次BTM和GGA模式下流量与平均值的相对误差不应大于5%,否则补测同向的一个测次流量。当断面流场出现顺逆不定或流量小于2000m7s时,可不考虑单次流量间的相对误差，流量以施测两个测回的均值为准。2)当BTM模式和GGA模式断面流量误差超过1%时，则应采用GGA模式下流量作为断面流量。4.3.3记录严格按照声学多普勒流量测验规范进行现场记录和质量检查。1)正式测验前，应将断面位置、测验日期、人员、设备文件和测验软件版本等信息数据，在现场如实记录在专用记载表上(附录1：声学多普勒流量测验记载表)，以备检查。也可采用
36、在计算机现场录入，输出打印后应再进行小签。2)流量测验之后，在现场首先应用软件“回放”模式对每测次原始数据文件加以检查，以保证数据的完整性。检查内容包括：(1)对声学多普勒流速仪进行检测，以便确定测验成果正确性。如检测发现问题，应查找原因。(2)深度和速度均未超过使用声学多普勒流速仪所规定的极限值。(3)将相关参数填到现场专用记载表相应项目中，以便校核和审查。3)记录要求见附录1“声学多普勒流量测验记载表”和各项表述说明。4)测验完成后，应将数据备份。4.3.4现场审查(1)原始记录是否与测验实际情况一致；（2）河流测流软件WinRiVer中各项参数设置是否完整无误；（3）数据资料整理与计算是
37、否规范、正确；（4）流量测验各项成果（水下断面分布、流速断面分布、最大流速、最大水深）是否齐全、合理；（5）测验误差是否超过要求范围；（6）各项成果是否满足资料整编要求。5资料处理方法为了符合声学多普勒流量测验规范有关测量成果的整理要求，流速、流量等水文特征值按下列方法执行。5.1 水边距的计算方法从ADCP数据中选取第一个和最后一个有效数据的坐标，将其投影到断面后，计算出二个起点距，左右水边用水位在实测大断面上插补，再计算出开始和结束点距水边的距离，并在WinRiVer软件中将水边距离进行改正，并重新进行计算流量。5.2 垂线水深摘录应对单次流量按垂线位置摘录输沙垂线水深，取其平均值为该测次
38、的垂线水深，并在流量（输沙）计算表中加入，便于合理性检查垂线水深和分析断面冲淤变化。5.3 流量1）在WinRiVer（回放模式/流量标准表格）中摘录：单次断面总流量（包括表层、底层、左、右岸插补流量）。2）项目（不包括水文站流量测验）只要求断面流量时，可取多个测次的平均值作为该测次的断面流量成果。3）部分流量计算：在声学多普勒流速仪走航式数据文件中，直接按测速垂线位置划分部分流量。数据整理方法为： 根据WinRiVer测流软件中GPS坐标，确定测速垂线相邻的两组信号（或垂线信号）组号（或时间）。 然后在t文件中，插补计算相邻垂线间部分流量。 将多测次相对应部分流量取平均值，作为最终部分流量。
39、也可通过编制应用程序直接从走航式数据文件中计算部分流量。划分处理的基本步骤（GGA为例）为：用WinRiver将走航式文件转换为文本格式文件，即t文件;启动程序选择将要处理的t文件，读入每组信号GPS坐标，将坐标换算为沿断面线的起点距、所测相应水深、微断面流量；根据测流数据整理出的垂线起点距、垂线水深、垂线测点流速或平均流速等值；按固定垂线、常规方法计算部分流量；部分流量计算和格式要求见附录3o4）断面流量部分流量之和为断面流量。5.4 单次断面流速、流向及垂线平均流速在多线多点法计算断面输沙率时，进行流速挑选，当流向顺逆不定时并进行流向挑选。1）根据WinRiVer中GPS点位数据，首先确定
40、声学多普勒流速仪与某一测速垂线起点距同步位置和范围。2）在该垂线测速IOm（单次至少4组）范围内，利用WinRiver（回放模式/设置/文件分段）功能，截取声学多普勒流速仪所采集垂线瞬时流速（Ionl范围内的起、止数据文件号）。3）利用WinRiver（回放模式/设置/用户选项/显示/参加平均数据个数默认值）中输入所需要平均信号组数。4）不同水深测点流速在WinRiVer（设置/查看/表格查看/地球坐标流速大小和方向表格）中摘录。5）按常规相对水深计算方法，概化垂线流速分布，按现行河流流量测验规范（GB50179-93）规定，分别整理（插补）出不同相对水深5点法或3点法的测点流速，作为最终成果
41、。5.5 最大流速1）最大流速在WinRiVer（回放模式/文件/流量测验向导/选择文件/处理/打印）菜单中摘录。2）如走航式施测多个单次流量，依次摘录多个单次最大流速，并选取最大值作为该测次最大流速。3）由于水流脉动影响，在走航式施测多个流量测次中，单测次断面最大流速（MaX.VeI）之间可能有所差异（或出现位置不同），应作合理性分析后，否则应作剔除处理。1.2 6最大水深1）走航式测验时，测流软件已记录断面最大水深数据。可利用WinRiver（文件/流量测验向导/选择文件/处理/打印），在弹出菜单中，摘录单测次最大水深（Max.Depth）o2）由于在走航式施测多个流量测次中，测船航迹不可
42、能完全相同,单测次断面最大水深（Max.Depth）之间可能有所差异。应取多测次最大值作为断面最大水深。3）如果多个航次中的任一次最大水深相对误差较大时，应作合理性分析后，剔除不合理数据。5.7 断面水文特征值1）断面流量项目只要求断面流量时，可取多个单次的平均值作为该测次的断面流量成果。水文站和项目有涉及断面输沙计算时的断面流量以各单次测量的相对应部分流量平均值之和，作为断面流量成果。2）水面宽水面宽用水位在实测大断面上插补求得。3）断面面积多个单次断面面积的平均值作为该测次的断面面积成果。4）断面平均流速断面平均流速采用断面流量除以断面面积求得。5）断面平均水深断面平均水深采用断面面积除以
43、水面宽求得。6）最大流速选择单次断面测量中最大流速的最大值为该测次最大流速成果。7）最大水深选择单次断面测量中最大水深的最大值为该测次最大水深成果。5.8 悬移质输沙率悬移质含沙量现场记载按附录2悬移质含沙量测验记录表”执行。采用多线多点法进行断面输沙率、断面平均含沙量测验时，按规范要求方法进行计算，其他则根据相邻测沙垂线间部分流量（多测次的平均值）、垂线平均含沙量计算部分输沙率，并根据断面输沙率、断面流量计算断面平均含沙量。5.9 悬移质颗粒级配采用选点法分析悬移质颗粒级配时，按规范要求方法进行计算，其他则根据相邻垂线间部分输沙率，计算垂线、断面悬移质颗粒级配。6率定比测方法为了验证ADCP
44、在不同水力条件和水流特性下，特别在不同含沙量级的测验适用范围，作为一种测流的基本方法的稳定性，需对ADCP与转子式流速仪或流速流向仪进行率定，检验ADCP的稳定性。并对ADCP在测验时相关测验参数的设置准确性和流速、流量的精度、稳定性重复性进行统计。6.1 断面流量的率定比测在转子式流速仪或流速流向仪开始测流前，先用ADCP走航测量一个或二个测回，转子式流速仪或流速流向仪法测验完成断面流量后再用ADCP走航施测一个或二个测回，共计四个或八个ADCP断面流量。如果每一个或二个测回中的任一次流量与平均值的相对误差大于5%,则补测同向的一个测次流量。走航测量过程中采用GPS导航。6.2 测点流速、流
45、向的率定比测对需要施测流速流向的测站，应进行流速流向比测。用流速流向仪施测断面流速大小范围内的30点以上的点流速、流向，每点历时100S；用声学多普勒流速仪在相同位置定点施测流速流向，历时100s。比测应满足有关规范、规定要求。6.3 幕函数指数率定根据不同水位级在断面上布设垂线进行五点法流速施测(水文站可采用多线多点法的测点流速资料)，采用概化指数流速分布公式求得。6.4 多普勒流速仪年度检查1)声学多普勒流速仪核心部件在其压力容器内，压力容器应每半年检查一次。2)每年应在汛前定期对声学多普勒流速仪进行一次全面系统的检查，包括外部设备的检修和仪器精度的检测两部分。3)外部设备的检修应包括：(1)探头检查：检查探头表面有无附着物，若有，则用光滑的软布蘸清水小心拭去；同时检查探头表面有无明显的裂痕或较深的划痕,若有，则需检验是否影响测验精度Q(2)防腐蚀部件检查：检查防腐蚀部件的腐蚀程度，是否需要更换新的防腐蚀部件。(3)电缆(信号)线检查：检查信号线的表面有无破损、是否漏电等。(4)仪器表面检查：检查仪器表面的防水防锈油漆是否有脱落、划痕。(5)密封检查：
