入門指南

聲學多普勒技術采集流量數據

水流、流速和流量數據對於(yu) 理解水體(ti) 在自然和人為(wei) 環境中的流動規律至關(guan) 重要。通過使用聲學多普勒流速剖麵儀(yi) （ADCP）專(zhuan) 業(ye) 設備，水文專(zhuan) 家、工程師和水務管理者能夠收集關(guan) 鍵數據，揭示河流、溪流、灌溉渠道乃至近海與(yu) 深海水域中水體(ti) 體(ti) 積、速度與(yu) 流動模式。這些數據有助於(yu) 保障水資源得到高效、可持續化和安全的管理方案。

為(wei) 什麽(me) 水流、流速和流量數據至關(guan) 重要？

采集準確的水流、流速和流量數據對水資源管理、環境變化預測和公共安全保障具有決(jue) 定性意義(yi) 。從(cong) 政府機關(guan) 到環境與(yu) 農(nong) 業(ye) 部門，眾(zhong) 多機構都依賴這些數據進行關(guan) 鍵決(jue) 策。應用範圍涵蓋河道和溪流監測、大型灌溉渠道管理以及海岸與(yu) 近海水域研究。通過追蹤水體(ti) 運動規律，管理者能夠評估生態係統健康狀況、合理分配資源並做好氣象災害應對準備。

洪水預測和管理

監測河流和溪流中的水流、流速和流量數據有助於(yu) 預測潛在洪澇隱患，並針對性采取主動的公共安全措施。

農(nong) 業(ye) 用水調配

水流、流速和流量數據應用於(yu) 監控灌溉渠道的水量分配，在保障農(nong) 作物溉的同時避免水資源浪費。

水力發電效率

準確的水流、流速和流量數據通過保障水電站優(you) 化運營來支持能源生產(chan) 。

海洋和海岸研究

ADCP流速數據還可用於(yu) 監測洋流、潮汐及港口航道等活躍水域，並為(wei) 物理學、生物學與(yu) 生態學的科學研究提供支持。此類研究有助於(yu) 海岸侵蝕與(yu) 氣候變化的研究，推動環境和商業(ye) 項目的進展。

環境健康監測

追蹤河流和濕地的流速和水流信息有助於(yu) 評估水生棲息地狀況，從(cong) 而保護生物多樣性和水質健康。

涉水測量

采集流量數據的成熟方法

數十年來，水務管理者曾經依賴技術人員通過涉水測量獲取河流、溪流及其他明渠的流量估算值。雖然有許多類型的流速儀(yi) 可用於(yu) 收集涉水流量測量值，但它們(men) 都遵循相同的基本原理。為(wei) 了計算涉水測量的流量，技術人員會(hui) 在河道內(nei) 特定點測量流速，再利用實測河道斷麵寬度和深度之間建立關(guan) 係，最終計算河段的流量。

SonTek FlowTracker2已成為(wei) 涉水收集流量測量數據的行業(ye) 標準之一，因為(wei) 它能夠提供精確的流速、流量測量，且幾乎不需要維護和校準。

ADCP采集流量數據的基礎技術

在深水或高流速的河道中，人為(wei) 無法實施涉水測驗，用戶往往選用ADCP進行流量測量。即便涉水安全可行時，ADCP（如SonTek-M9或SonTek-RS5）仍然是涉水流量測量的一種替代方案。

通過在河流上移動ADCP進行測流，捕獲水流速度和深度信息已經是常見測流方式。ADCP向水中發射脈衝(chong) 聲波，發射聲波遇水中的顆粒物會(hui) 產(chan) 生多普勒頻移的回聲波。據此，ADCP實現測量不同點位的流速和水深。數據同步處理，通過微積分計算水流在河道橫斷麵寬度和深度上的分布，從(cong) 而得出總流量。

當數據精度對惡劣天氣和洪水事件的測報至關(guan) 重要時，ADCP無疑是優(you) 先選擇的技術之一，提供高度準確、高分辨率的水流速度、深度和流量測驗。與(yu) 依賴單點測量或估算的傳(chuan) 統方法不同，ADCP能夠提供整個(ge) 水柱的全麵且詳細的剖麵圖譜。

這種能力在複雜條件下尤顯價(jia) 值，因為(wei) 流場流態隨時可能劇烈變化。SonTek-M9或SonTek-RS5等儀(yi) 器的堅固構造與(yu) 前沿信號處理技術，使其能在湍急水流中可靠工作，確保在惡劣條件下仍能準確捕獲關(guan) 鍵可靠的水文數據。這種精確度與(yu) 適應性使ADCP成為(wei) 洪水事件等惡劣天氣實時監測與(yu) 決(jue) 策中必需的工具之一。

連續監測儀(yi) 器提供趨勢與(yu) 預案

水務管理者及其他利益相關(guan) 機構往往需要比瞬時測量更高頻次的流量數據。在此類情況下，用戶會(hui) 考慮安裝連續監測流量的儀(yi) 表，如SonTek-IQ或SonTek-SL係列。在安裝後，儀(yi) 器會(hui) 持續地按用戶定義(yi) 的時間間隔收集流速數據並計算輸出流量。

這些數據可以幫助水務管理者調查長期的流量變化趨勢，這些變化情況若僅(jin) 僅(jin) 通過瞬時測量往往會(hui) 被遺漏。如果連續監測儀(yi) 器連接到帶有遠傳(chuan) 功能的數據采集傳(chuan) 輸儀(yi) ，數據可以發送到服務器平台，使管理者和利益相關(guan) 方能夠實時查看流量數據。通過這些數據，決(jue) 策者可做出更明智的選擇，更快地與(yu) 利益相關(guan) 方溝通。

SonTek-IQ或SonTek-SL的設計專(zhuan) 門用於(yu) 自然或人工河道中長期監測，如灌溉渠道和江河支流等。堅固的外殼結構加上高品質換能器，使其能夠提供持續可靠的水流、流速和流量數據以支持長期的水資源管理計劃，保障水資源得到有效和可持續的監測。

了解現場及瞬時或連續水數據采集的需求

儀(yi) 器設計旨在用於(yu) 安裝在自然環境和人造結構中，如灌溉渠道和分水口。其堅固的構造和高質量的換能器使其能夠提供持續的水流和流量數據，支持長期的水資源管理計劃，並確保水資源得到有效和可持續的監測。

選址需核查如下清單：

u                      確保待測斷麵水流均勻。

u                      選擇順直河道。

u                      點位可安全到達。

u                      避免或清除河底植被。

u                      確認技術指標。

瞬時測流儀(yi) 器用於(yu) 獲取瞬時的流速分布與(yu) 流量狀態，也常用於(yu) 驗證額定關(guan) 係曲線，並給出截麵的詳細圖形信息。連續測流設備安裝在固定位置，所以在空間上覆蓋範圍較小，但能為(wei) 用戶提供連續時間序列的流速和流量。對於(yu) 更複雜的水流形態或者傳(chuan) 統水位-流量率定曲線（即“流速指標法"）失效的監測點位，需聯合使用連續與(yu) 瞬時測流設備。

賽萊默旗下品牌SonTek為(wei) 瞬時與(yu) 長期監測需求提供多種解決(jue) 方案。針對瞬時流量和流速數據采集，被水文學家、水資源管理人員、工程師和研究人員廣泛認可的SonTek-M9、SonTek-RS5和FlowTracker2，可使用在河流、溪流和沿海環境中進行精確的走航測驗。