聲學多普勒流速剖面評價方法介紹與探討

趙 越，英小勇

（水利部南京水利水文自動化研究所，江蘇 南京 210012）

0 引言

聲學多普勒流速剖面儀（簡稱剖面儀）是 20 世紀 80 年代初發展起來的一種新型測流設備。它利用多普勒效應原理進行流速測量，用聲波換能器作傳感器，并發射聲脈沖波，聲脈沖波通過水體中不均勻分布的泥沙顆粒、浮游生物或氣泡等反散射體反射，再由換能器接收信號，經測定多普勒頻移變化而測算出流速。剖面儀具有不擾動流場、測驗歷時短、測速范圍大并能直接測出斷面的流速剖面等特點。目前被廣泛用于海洋和河口的流場結構調查、流速及流量測驗。

目前，國內僅水文系統就有接近 300 臺剖面儀測流設備在各個水文測驗現場使用。然而盡管應用廣泛，但是目前行業內尚無可廣泛被接受的用于剖面儀檢定或校準的相關產品檢定規程及標準，也無國家或行業行政部門認定/認可的標準測試平臺和檢定設備。由于剖面儀的工作原理及測量特點與傳統測流儀器存在較大的差異，因此不能簡單采用過去點流速儀的檢驗/校準方法來全面評價剖面儀。本文通過介紹目前國外采用的一些剖面儀評價方法，探討國內利用流速儀檢定水槽來檢定剖面儀測流設備的校準方法的可行性。

1 剖面儀的主要評價方法

1.1 設備比測

比測是被測儀器與其它更精確的檢定工具同時或接近同時進行比較測量。美國地質調查局（USGS）的洛曼[1]（1994，USGS），佛加瑞、特羅布里奇（1998，USGS）進行過剖面儀與 ADV（超聲多普勒流速儀）、LDV（激光多普勒流速儀）的比測試驗。……