近日，黄委山东水文水资源局与中海达海洋公司联合，在黄河泺口水文站较大含沙量环境下进行了ADCP外接测深仪、GNSS测流试验，试验取得了圆满成功。
泺口水文站简介
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泺口水文站概况
泺口水文站位于山东省济南市天桥区黄河泺口浮桥南岸，隶属于黄河水利委员会山东水文水资源局，为黄河沿岸唯一的百年水文站，是全国基本水文站和重点报汛站。自1919年3月建站以来，泺口水文站不断更新测量技术，在高含沙量、大流速等各种不利因素的综合考验下，不断提高测报水平。
▲泺口水文站俯瞰图
▲泺口水文站
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泺口水文站环境
泺口水文站作为整个黄河流域核心水文站之一，同时也是山东流域环境最特殊的水文站—集大流速、高含沙量、特大水深一体，一直是测报的难点和重点。
▲泺口水文站测量环境
中海达ADCP外接测深仪测试现场
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测试目的和测试环境
由于汛期来临，受黄河上游调水调沙和冲刷的影响，黄河山东段的河水含沙量大，流速和流量增加，加大了水文测报的工作难度；
2020年9月2日当天，泺口水文站测验断面平均流速达到2.3m/s，最大流速达到3.2m/s，含沙量更是达到了15.5Kg/m3，这样的水文环境，ADCP常规测流方法无法正常测验。
▲官方测报统计水文数据
▲泺口水文站黄河段测量环境
近期泺口水文站与中海达海洋公司联合，使用国内首家全部国产化的ADCP、测深仪以及GPS设备进行联合作业，通过使用GPS设备测量速度补充ADCP底跟踪信息中的设备相对大地速度、使用测深仪设备测量水深信息补充ADCP底跟踪信息中的水深参数的方法，完成本次ADCP较大含沙量流量测验。
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ADCP、测深仪与GPS的实际安装调试
2020年9月，泺口水文站使用钢制吊船搭载中海达iFlow RP600型ADCP、中海达测深仪及中海达K16型GPS等设备进行联合测试。测试所用的中海达ADCP、测深仪和GPS设备如下图所示。
▲ iFlow RP600型ADCP与测深仪
▲ K16型GPS接收机
▲ ADCP测流系统船舷安装示意图
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ADCP流量测试结果对比
2020年9月2日下午，采用RP600型ADCP进行了流量测验，该测验包含两个测回，4个有效半测回数据。各测次的起始时间与记录的数据文件如下表所示：
当日泺口水文站在9月2日17点水情发布流量为3980m3/s，与中海达iFlow RP600型ADCP在2日16点左右测量得到的4020m3/s的流量数据，流量相对误差为1.01%，由此可以验证本次iFlow ADCP流量测验亦达到了较高的准确度。
▲官方测报统计水文数据
在中海达海洋自主研发的iFlow RP600型ADCP配套的iFlow测流量软件中，可以得到泺口段测验断面的整体流速剖面图等各种信息，如下图所示：
▲泺口段黄河断面整体流速剖面图
▲测验现场采集图像
▲两测回汇总表示意图
▲两测回流量成果表示意图
在iFlow软件的时间序列图中，可以看到整个断面测量到的流量随测量时间变化的曲线示意图，清楚的看到流量随时间变化的趋势，如下图所示：
▲iFlow软件流量时间序列图
▲ 测量船航迹与流速矢量图
此次测量成果与报汛流量相对误差为1.01%，ADCP流量测验达到了较高的准确度。四次半测回的流量相对误差分别为：0.19%、-0.56%、-1.54%、2.12%，最大相对误差2.12%，不仅满足测量规范要求，并且达到了较高的精确度。
自黄委水文局提出提升测报能力以来，山东水文水资源局不断改进测验方法、更新设备。本次试验成功，为黄河较大含沙量条件下测流提供了更多的手段和方法。
通过此次泺口水文站与中海达进行的联合测试试验可知，中海达iFlow RP600型ADCP与中海达测深仪及中海达K16型GNSS设备联合使用，可以克服大含沙量的恶劣条件影响，完成ADCP的测量作业，并表现出了良好的性能。
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