奉化江北渡水文站H-ADCP流量自動監測設計

孫德勇，鄭 汲，張沈陽，謝 敏

（1.浙江省河海測繪院，浙江 杭州 310008；2.寧波市三江河道管理局，浙江 寧波 315020）

1 問題的提出

北渡水文站位于奉化江中上游，水文實測流量資料較少，感潮影響下的報汛及流量整編工作還不完善，常規的水文流量監測方法只能在測驗期間監測流量，極大地影響水文工作的開展。隨著聲學多普勒流速剖面儀（Acoustic Doppler Current Prof i ler，簡稱ADCP）的普及，越來越多的H - ADCP應用于流量監測，相比傳統的監測方法，H -ADCP具有全天候、全天時、高精度、自動、快速、低成本等優點。

近年來隨著H - ADCP流量自動監測站的建立，相關研究也在逐步開展[1-3]，這為北渡水文站流量自動監測站的建立提供理論和實踐依據。本文從H - ADCP流量自動監測原理出發，分析站址斷面地形、儀器安裝位置、指標流速區域選擇及指標流速與斷面平均流速的率定等建站設計要素，論證在北渡水文站建立H - ADCP流量自動監測站是可行的。

2 北渡水文站概況

北渡水文站設立于1965年，為國家基本水文站，位于奉化江中上游，處于感潮河段。北渡站斷面左右岸較淺，中間為深槽，斷面長度約130.00 m，其最深點高程為-11.00 m。自建站以來，歷史最高潮位為3.38 m，歷史最低潮位為-1.48 m，多年平均高潮位為1.23 m，多年平均低潮位為-0.31 m，潮差較小；斷面含沙量較小，不超過 1 kg/m3。

3 H - ADCP簡介

3.1 監測原理

H - ADCP采用多普勒頻移的物理原理來測量水流的速度。測量原理是：如果聲源與接收聲波物體之間的相對距離發生改變，物體接收到的聲波頻率與聲源發射頻率會產生一個差異，即多普勒頻移，公式見式（1）。……