双轨式雷达波自动在线监测系统比测分析

沙立军

摘  要：近年来随着水文信息化建设成效日益显著，宁夏部分水文站安装使用双轨式雷达波自动在线监测系统（以下简称“双轨式流速仪”），双轨式流速仪有着安全可靠、省时省力、测速快、全天候工作等优点。此次通过对泉眼山水文站双轨式流速仪与LS10型、LS25-1型流速仪、电波流速仪进行比测分析，率定水面系数，为大规模推广使用提供数据支撑。

关键词：水文;流速仪;比测

中图分类号：P332.4        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）34-0079-02

Abstract： In recent years， with the increasingly remarkable achievements of hydrological informationization construction， some hydrological stations in Ningxia have installed dual-track radar wave automatic velocimeter （hereinafter referred to as "dual-track velocimeter"）， which has the advantages of safety， reliability， time-saving and labor-saving， fast speed measurement and all-weather work. By comparing and analyzing the two-track velocity meter with LS10， LS25-1 and radio-wave velocity meter at Quanyanshan Hydrological Station， the water surface coefficient is calibrated to provide data support for large-scale popularization.

Keywords： hydrology; velocimeter; comparisons and measurements

1 双轨式雷达波自动在线监测系统介绍

双轨式流速仪采用最新多普勒雷达传感器技术推出的最新一代平板技术，主要采用微波对河流、泥浆、污水等表面流速进行测量，可应用于水文监测、防洪防涝、环保排污监测等领域。

双轨式流速仪利用两根钢丝绳做导轨，将雷达表面流速仪、双自流电机、雷达测速控制器、锂电池、无线电台等设备安装在雷达运行车内，雷达运行车通过驱动轮和转向轮悬挂在导轨绳上。当雷达测速控制器通过无线电台接收到运行指令，控制雷达运行车内的电机控制指令将雷达运行车运行到测流断面指定位置，然后将到位信息通过无线电台发送给系统控制器，系统控制器再通过电台给雷达测速控制器发送测流指令。雷达测流控制器接收到测流指令后，控制雷达测速探头开始测速测验，并及时将雷达测速探头实测流速数据通过无线电台发送给系统控制器，系统控制器同时采集水位数据，再将水位、流速等数据发送给流量计算终端，实时计算断面流量，从而实现断面无人职守自动测验。

2 比测目的

双轨式雷达波自动在线监测系统是一种理想且先进的水面流速测量仪器，该仪器较其他测流仪器将大大减少测流所用的时间，解放人力。同时试验分析成果可供其他水文站借鉴和参考。

3 比测方法

采用双轨式流速仪与LS10型、LS25-1型流速仪、电波流速仪分别测得垂线上水面流速，通过与双轨式流速仪测得水面流速进行分析比较，进一步了解双轨式流速仪对于不同水位、流速的测速情况，从而分析率定双轨式流速仪的水面系数。

4 水面流速比测分析

从表1来看，双轨式流速仪与电波流速仪共比测35次，相对误差-44.59%～25.14%，平均值为-13.36%;从表2来看，双轨式流速仪与LS10型、LS25-1型流速仪共比测35次，相对误差-22.03%～23.81%，平均值为-3.04%。

5 结论

（1）双轨式流速仪比电波流速仪所测水面流速普遍偏小，只有3次大于电波流速仪所测水面流速，平均偏小13.36%。

（2）双轨式流速仪与LS10型、LS25-1型流速仪所测水面流速比较接近，比LS10型流速仪平均偏小4.03%，比LS25-1型流速仪平均偏大1.46%。

（3）双轨式流速仪与LS10型、LS25-1型流速仪水面流速比值K分别为0.96和1.01，建议在日常测验工作中，在极端天气测流困难或紧急施测流量时可以用双轨式流速仪代替传统测流方式，以减轻测流工作负担。

（4）要求在实际工作中经常进行维护、调校，以防止出现缺测及系统误差偏大现象。

（5）设置测深垂线时，尽量把两岸较高的河底高程垂线设置进去，防止出现异常值。

参考文献：

[1]严义顺.水文测验学[M].北京：水利电力出版社，1992.

[2]GB50179-93.河流流量测验规范[S].

[3]朱晓原，等.水文測验实用手册[M].北京：中国水利水电出版社，2013.