T/CHES 61-2021 声学多普勒流量测验规范

ICS17120

CCSP.12

团体标准

T/CHES61—2021

声学多普勒流量测验规范

CodefordischargemeasurementofacousticDopplercurrent

2021-09-29发布2021-12-01实施

中国水利学会发布

中国水利学会标准发布公告

关于批准发布大中型泵站运行管理规程

《》

等11项团体标准的公告

水学号

〔2021〕128

经理事长专题办公会批准决定发布大中型泵站运行管理规程等项团体标准现予以公告

,《》11,。

标准自年月日起实施

2021121。

序号标准名称标准编号批准日期实施日期

大中型泵站运行管理规程

1T/CHES51—20212021.9.292021.12.1

水质氰化物的测定连续流动分析分

2光光度法T/CHES52—20212021.9.292021.12.1

水质监测分析方法标准编制技术导则

3T/CHES53—20212021.9.292021.12.1

取水权交易可行性报告编制导则

4T/CHES54—20212021.9.292021.12.1

技术供水系统沼蛤防治导则

5T/CHES55—20212021.9.292021.12.1

输水工程沼蛤防治系统技术导则

6T/CHES56—20212021.9.292021.12.1

河道崩岸监测规范

7T/CHES57—20212021.9.292021.12.1

时域反射法土壤水分监测仪

8T/CHES58—20212021.9.292021.12.1

组合式金属防洪挡板安装验收及维护

、

9规范T/CHES59—20212021.9.292021.12.1

牧区水草畜平衡计算与评价技术规范

10T/CHES60—20212021.9.292021.12.1

声学多普勒流量测验规范

11T/CHES61—20212021.9.292021.12.1

中国水利学会

年月日

2021108

T/CHES61—2021

目次

前言

…………………………Ⅲ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

一般规定

4…………………3

走航式流量测验

5ADCP…………………3

基本要求

5.1……………3

仪器安装

5.2……………4

仪器自检

5.3……………5

外接设备

5.4……………5

测前准备

5.5……………6

参数设置

5.6……………7

畅流期流量测验

5.7……………………8

冰期流量测验

5.8………………………9

垂线流速测验

5.9………………………9

成果检查

5.10……………9

数据处理

5.11…………………………10

仪器检查与保养

5.12…………………11

仪器检验

5.13…………………………11

误差来源与精度要求

5.14……………12

固定式流量测验

6ADCP………………12

基本要求

6.1……………12

安装与设置

6.2H-ADCP………………13

安装与设置

6.3V-ADCP………………14

比测率定

6.4……………15

关系线定线与检验

6.5…………………15

代表流速关系使用

6.6…………………16

流量测验

7ADV…………………………16

附录规范性测验成果记载表

A()………………………18

附录资料性走航式单次流量计算原理

B()ADCP……………………22

附录规范性移动底检测与流量校正

C()………………26

附录规范性垂线流速拟合

D()…………32

附录规范性固定式设置与检查

E()ADCP……………33

Ⅰ

T/CHES61—2021

前言

根据水利部标准化改革总体要求将行业标准声学多普勒流量测验规范转化为中

,SL337—2006《》

国水利学会标准按标准化工作导则第部分标准的结构和编写的规定起草

,GB/T1.1—2020《1:》。

本文件共包括章和个附录主要技术内容有

75,:

走航式流量测验

———ADCP;

固定式流量测验

———ADCP;

流量测验

———ADV。

本次修订内容如下

:

对走航式流量测验的方法要求及指标进行了修改补充

———ADCP、;

对各种型式仪器检查设置的内容作了增补

———ADCP;

对固定式流量测验的方法要求及指标做了补充

———ADCP、;

增加了冰期流量测验的方法与要求

———ADCP。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国水利学会提出并归口执行过程中如有意见或建议请寄送中国水利学会地址北

。,(:

京市西城区白广路二条号邮编以便今后修订时参考

16,100053),。

本文件主编单位水利部长江水利委员会水文局

:。

本文件参编单位水利部黄河水利委员会水文局上海市水文总站黑龙江省水文局河海大学

:、、、。

本文件主要审查人李里郑寓

:、。

本文件主要起草人陈松生张明波梅军亚周波宋政峰蒋建平赵昕香天元白亮舒大兴

:、、、、、、、、、、

拓展翔陈建湘原金勇张志林杜耀东李树明张美富吴琼胡立

、、、、、、、、。

本文件所替代标准的历次版本为

:

———SL337—2006。

Ⅲ

T/CHES61—2021

声学多普勒流量测验规范

1范围

本文件规定了走航固定及单点式声学多普勒流速仪用于水体流速流量测验所涉及的仪器安装

、,、、

系统检测数据采集与处理及精度指标等技术要求

、。

本文件适用于天然河流湖泊水库人工河渠受潮汐影响或水工程调节影响河段的流速流量测验

、、、、

及资料分析整理等水文应急监测流速流量测验可参照执行

,。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

直线明槽中的转子式流速仪检定校准方法

GB/T21699/

水文基本术语和符号标准

GB/T50095—2014

河流流量测验规范

GB50179

水文资料整编规范

SL247

感潮水文测验规范

SL732

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T50095—2014。

31

.

声学多普勒流速剖面仪acousticDopplercurrentprofilerADCP

;

基于声学多普勒原理利用回波探测技术和声信号处理技术测量声程上流速矢量分布的水文仪器

,,

的总称

。

来源

[:GB/T50095—2014,]

32

.

走航式ADCPshipboard-typeADCP

安装在水文测船或小型浮体上横渡水面测量断面及流速分布的

,ADCP。

按信号处理方式分为窄带脉冲相干及宽带等按声束数量分为三波束四波束五波束及九波束

、;、、

等按换能器结构型式分为固定波束式及相控阵式等按参数配置方式分为手动配置式及自动配置

;;

式等

。

来源

[:GB/T50095—2014,]

33

.

固定式ADCPfixedADCP

安装在断面固定位置处测量某一垂线某一水层上一定声程范围内流速矢量分布的

,、ADCP。

采用水平安装的称为横向声学多普勒流速剖面仪也称水平式声学多

(horizontalADCP,H-ADCP,

普勒流速剖面仪采用垂向安装的称为垂向声学多普勒流速剖面仪

);(verticalADCP,V-ADCP),

1

T/CHES61—2021

根据采用水面安装和河底安装的不同又可分为漂浮和坐底两种

V-ADCPV-ADCPV-ADCP。

34

.

声学多普勒点流速仪acousticDopplervelocimeterADV

;

测定仪器端部正前方或侧前方固定空间点的流速标量或矢量的设备

ADCP。

35

.

水跟踪watertrackingWT

;

信号中针对水流运动的信号及作用负责解算水流相对仪器的运动矢量

ADCP,。

36

.

底跟踪bottomtrackingBT

;

信号中针对航迹运动的信号及作用负责解算相对大地的运动矢量

ADCP,ADCP。

37

.

呯ping

完成一次声波信号发送接收及信号处理的过程

ADCP、。

38

.

呯集ensemble

多个呯与辅助参数组合成的信号集也称为数据组

,。

39

.

换能器transducer

声学测量仪器中用于向被测介质发送声波信号或途径介质接收回波信号的部件因结构原理上是

,

将电信号转换为声信号或将声信号转换为电信号称之为声学换能器简称换能器

,,。

310

.

盲区blankingdistance

靠近声学换能器表面受换能器声电转换效能限制无法有效获得测量结果的一段距离较短的

,,

声程

。

311

.

移动底movingbed

河床表面推移质运动或河床近地高浓度悬移质泥沙流动的现象这种河底泥沙运动现象简称移动

,

底也称为动床走沙

,、。

312

.

定点检测法stationarymethod

一种判断移动底影响情况的测量方法将搭载的浮体固定在断面某一垂线位置处查看是

。ADCP,

否出现逆流而上虚假航迹以及底跟踪航速

。

313

.

回路法loopmethod

一种修正移动底影响的测流方法将搭载的浮体从一岸起点走航测量至对岸后立即返回

。ADCP

至起点通过计算航迹在同位置的起点终点上的示值闭合差以闭合差除以总时长计算断面上移动底运

,,

动的平均速度

。

314

.

磁偏角magneticvariation

地球上任意地点的磁子午圈与地理子午圈的夹角通常以北偏东或北偏西多少度表示记为正负多

,,

少度在我国境内常见为北偏西即负偏角

。,。

2

T/CHES61—2021

315

.

深度单元depthcell

在水深方向采用分层流速测量实测流速是每一层即单元内流速的平均值层的深度可

ADCP,()。

以设置剖面上的层即为深度单元

,。

316

.

代表流速indexvelocity

服从于测验河段水力因素作用而使得在断面上形成与断面平均流速具有长期稳定对应关系的部

,

分垂线测点或流层的实测流速

、。

317

.

代表流速关系indexandcross-sectionaveragevelocityrelation

一种物理关系取断面上相应的代表流速与断面平均流速建立的相关关系

。,。

318

.

断面推流关系cross-sectionaveragevelocityrelation

一种数学关系选取断面上部分实测流速及其他要素以数学拟合方法与断面平均流速建立的经

。,

验相关关系

。

4一般规定

41采用测流应对下列测验条件进行调查了解

.ADCP,:

测验河段顺直度紊流影响沉水或挺水水生植物漂浮物或漂浮植物槽滩结构形态冲淤变

a)、、、、、

化等河槽结构形态及变化情况

;

洪水涨落水位季节性或时段型变化幅度含沙量航运状况等河流水情

b)、、、;

渡河设施及其构造水中构筑物条件及安全性等渡河条件或设备安装布置条件

c)、;

断面长期稳定性有无渠化整治需求水体污染情况及设备抗污染条件等固定式自动测流的利

d)、、

用条件

。

42声学多普勒流量测验时应适时检查固件和软件版本并及时升级

.,。

43声学多普勒流量测验中使用的数据后处理第三方软件应经测试衔接相关技术标准并符合其有关

.,

要求量值传递正确

,。

44感潮河段声学多普勒流量测验应符合的相关要求

.SL732。

5走航式ADCP流量测验

51基本要求

.

511走航式流量测验应满足下列适用条件

..ADCP。

悬浮物含量符合声波反射的基本要求

a)。

注水体中悬浮物浓度太高和太低都不适宜测流悬浮物浓度的适宜范围与其来源组成等特性相关目前

:ADCP。、,

尚不能给出普遍适宜的范围需结合测站特性具体分析判断

,。

流态稳定不应有大量的漩涡湍流

b),、。

注不稳定流态包括穿越走航断面的船只产生的尾流水流因桥墩作用产生的紊流在堰闸出流的下游河段遇到的

:,,

乱流

。

避开河床水草等植物强磁场等影响

c)、。

注沉水植物在水中摇摆对声信号测量构成干扰桁架桥铁路桥等跨河建筑物形成环境磁干扰影响仪器内部罗

:;、,

经正常工作

。

3

T/CHES61—2021

512测流断面不存在移动底外部磁场干扰大水深高含沙量等影响测流精度的外界因素时流量

..、、、,

测验宜独立使用主机

ADCP。

513应根据断面可能最大水深流速及含沙量等因素综合考虑选用适合于测站特性的并

..、,ADCP。

应符合下列要求

:

含沙量较高水深较大的水域宜选择低频仪器

a)、,;

水深较小的水域宜选择盲区较小的仪器

b),;

断面各处水深都很浅的水域宜选择浅水型仪器

c),;

断面水深流速横向变化大的水域宜选择具有自动配置测量参数功能的仪器

d)、,。

514流量测验时应根据断面水深水流情况确定适当的航速宜利用导航系统或断面标识保持测船

..、,,

沿预定断面航行

。

515对于河口区宽阔河段同一断面宜采用多台仪器分多个子断面按相同航向同步测验

..,