摘要：随着社会经济的发展，我国对电波流速仪的应用越来越广泛，在流量测验中应用电波流速仪，可满足流量测验对精度和效率的需求，本文章分析了电波流速仪的工作原理，适用条件，及优缺点，最后探讨了电波流速仪在流量测验中的具体应用。研究结果表明：电波流速仪是一种利用雷达多普勒效应，用无接触的方式测量水面流速的新型仪器，可快速、精确获得水流流量，进而为水利工作提供真实有效的参考依据。希望通过文章的分析，对我国水利事业不断发展有一定的帮助。
关键词：电波流速仪；流量测验；
1.水文测验的重要性与测验误差的概念
水文测验在水利工程建设管理、水资源保护、抗旱工作与防汛预测等各个领域都占据着举足轻重的地位，这是国家的基础工作，其旨在分析水资源的变化规律并为环境保护提供相应的科学依据，促进我国水资源实现更加合理、科学的开发利用。目前，我国水资源枯竭问题日益严峻，因此，加强水资源的保护和管理尤为重要，而做好水文测验则成为解决该问题的重中之重。水文测验是经济社会和水利工作对水文领域提出的新要求，既是水文工作的重要组成部分，又是水文监测的延伸，作为水文工作中的一项基本工作，水文测验的地位和重要性日益突出。在实际的生产生活中，往往由于认知能力和科学水平的制约，各种测量与试验得到的数值与实际之间有出入，这就是所谓的误差，其始终存在于所有的科学实验与测量中。
2.电波流速仪测流原理
电波流速仪包括探测器、数据处理器及电源等部分，电波流速仪测流主要依据雷达多普勒原理，通过连续波雷达获取并收集回波相位信息，也就是通过所发射信号的水面回波和基础信号的多普勒频率之差获取流速信息。雷达照射水面的同时发出电磁波，部分电磁波经水面发射后形成回波，在水体流动的状态下，所接收到的信号频率必将与发射频率存在偏移，结合具体的偏移量以及多普勒频率方程，便可进行施测位置水面流速的计算，公式如下：
式中：fd为多普勒频率，Hz；f0为发射频率，Hz；f1为回波频率，Hz；v0.0为水面流速，m/s；c为电波的传播速度，m/s，取c=3×108m/s；θ为发射波和水流方向所形成的夹角，电波流速仪属于水面流速仪，其仅能对水面流速实施测验，为进行流量测验，还必须通过确定水面流速系数将实际测量的流速转换为垂线平均流速，进而求得断面流量，也可以通过确定电波流速仪系数进而将其所测得的虚流量转化为断面流量实际值。
3.电波流速仪在流量测验中的适用条件
电波流速仪适用于野外巡测和洪水、溃坝、决口、泥石流等应急测量，尤其适用于汛期抢测洪峰，其优点是自动化程度高、性能可靠、工作稳定。
4.仪器优缺点
优点：电波流速仪操作简单，使用便捷，测速历时短，可自动感应水流方向，仪器具有防水（雨淋）功能，，显示实时流速，是抢测高洪流量最为理想。
缺点：受外界因素影响大，如飞鸟，飞虫，大风，树叶飘动影响等，水面过于平静还会导致回波微弱影响测流精度。
5.技术指标
测速范围：0.20-18m/s,测速精度：3cm/s，测速计时：精度1秒，分辨率0.1秒，测速历时1-99.9秒，工作电源：可拆卸锂电池手柄，正常工作10小时，工作温度-30—+70℃。
6.测验方法
电波流速仪在流量测验中尽量在桥上施测，根据水流方向，设置仪器逆流还是顺流方向，仪器可固定在三脚架上也可人工手持施测，但是手持施测要确保俯仰角度稳定不变，根据水位变化情况，确定测点施测时间，每个测点施测2-3次，最后取平均值计算该测点平均流速，根据水位涨落情况，计算出虚流速，计算断面面积，确定水面流速系数，得出断面流量。
7.强化水文测验工作的准确度
首先，必须利用互联网的优势，为水文测验结果提供科学精准的数据支撑，对现有水文测验误差中存在的漏洞与缺陷进行及时高效的反馈剖析，并且记录下来作为案例以供日后学习巩固，从根本上维持好水文区域差异性与水体差异性二者之间的动态平衡。其次，要切实提升水文测验人员的综合素质，相关水文部门的领导者要自始至终以提高内部人员的专业理论知识与实践操作技能为出发点与落脚点，充分调动起水文测量人员对待工作的主观能动性与积极创造性。
8.水面流速系数
为了提高测验精度，必须进行断面流速分布规律的深入分析，而断面各点的流速因为受到断面形状、糙率、冰冻、河流弯曲态势、水深、风速等因素的影响而并不相同，其沿河流水平和垂直方向呈现一定的分布规律，分析并掌握这种分布规律对于提升断面流量测验的准确程度意义重大。垂线流速均值与垂线水面流速之比构成水面流速系数，其大小主要受垂线流速分布规律的影响，根据水面流速系数的大小便可确定出垂线流速的均值。水面流速系数按下式计算：
式中：K1为水面流速系数；v(y)为相对水深为y时所对应的点流速，m/s；y为相对水深，m；vm为垂线流速均值，m/s。
结束语
总而言之，将电波流速仪应用到流量测验中，既能大幅度提升测验的效率和精度，也是未来水文工作必不可少的仪器设备。在实际应用时需要根据河流实际情况，制定与之相适应的测验方案，才能发挥电波流速仪应有的价值和作用。综上所述，分析了电波流速仪在流量测验中的应用，分析结果表明，将电波流速仪应用到流量测验，是ADCP先进仪器设备的主要补充，可大幅度提升检测精度，具有良好的应用价值。此外，电波流速仪还能适用于各种复杂水域的流量测验中，具有非常广泛的应用前景，可为我国水文事业持续稳定发展奠定坚实基础。
参考文献
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论文作者:李海春
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/21
标签：流速论文; 电波论文; 测验论文; 水文论文; 流量论文; 水面论文; 断面论文; 《基层建设》2019年第20期论文;