声学多普勒测量原理 … 2
多普勒效应（多普勒频移）
某一个声源（超声波）发出的声波被另一个接收 体（水中的悬浮物）反射
如果该声源相对于接收体是移动的，接收体接收 到的声波频率将会与声源的发射频率有差异
测量频差，可计算得到水流的速度

声学多普勒测量原理 … 3
超声波水中传播速度会受到 水温 盐度 的影响 同样流速，会因为水温和盐度的改变，而产生不
目前世界上最先进的走航式ADCP 多频：三种频率，一个垂直波束 智能脉冲功能：脉冲相干、宽带、窄带模式 全自动：工作模式、工作频率、
单元大小、采样频率 专为河流流量测验设计
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走航方式多普勒剖面仪 … M9/S5
灵活配置－选配无线传输、GPS、船体 铁船上使用，可配置 GPS 罗盘 带有 8GB内存，内部计算流量 详细的数据输出，流量汇总报告


便携式多普勒流速仪 在水文测验中的应用

浅水方式多普勒点流速仪
手持式声学多普勒流速仪（ADV） 带测杆的 FlowTracker
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浅水方式多普勒点流速仪 … 2
测量水平某层或垂直某条垂线的平均流速 采用率定方法（指标流速法），建立SL实测流速
与断面平均流速之间的相关关系

固定式多普勒剖面仪 … 2
指标流速法假设：某一部分流速与断面平均流速 存在着固定并唯一的关系
指标流速法技术是一种经验方法 指标流速法技术目的：以相对较小的不确定性，
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走航式剖面仪的定点测量方式
在有底沙运动河床的测验，会带来误差（偏小） 定点测量方式是另一个有效的解决方案 适用于：在走航测流无法达到预期效果时 可以得到很好的测验效果
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应用实例 1

应用实例 2
Vertically Integrated
Velocity Cell
Beam 3 Water Level
Beam 2 Velocity
Cell Begin
Argonaut-SW
适用于水位变化较大的断面 (0.3 to 5.0 m)
测量垂线平均流速 同时可测量变化的水位 随水位变化的动态测量 实时流量输出
手持式 “水流跟踪者” － FlowTracker 最小流速 1 mm/s，最小测量水深 2 cm 可测量点流速，也可测量流量 使用灵活，携带方便，直接显示流量 小型渠道、枯期河道、湿地等断面流量监测 适用于突发事件时流量快速测量
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浅水方式多普勒点流速仪 … 3
声学多普勒流速仪 在水文测验中的应用
维赛仪器 （YSI）

公司概况
美国 YSI 集团成立于1948年，总部位于美国俄亥俄州 国际上领先的水质、流速流量监测仪器制造商 YSI 以世界领先的传感器技术为核心，提供先进的水质
和流速流量监测产品和可靠、高品质技术服务 YSI集团拥有 YSI 和 SonTek 两大品牌，四条产品线

多普勒流速仪概述和分类
按水文的应用，可以分为三大类
走航式多普勒剖面仪 固定式多普勒剖面仪 便携式多普勒流速仪

三种不同的应用场合
走航式多普勒剖面仪适用于巡测、固定断面、以及突发事 件测流的需要，具有更高的灵活性，不需要率定和校正
冰期测流 0.6，0.5法
智能测杆配合使用
根据水深，智能定位测点
可定位 0.2、0.6、0.8
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浅水方式多普勒点流速仪 … 7
内置 SmartQC – 智能质量控制
有助于提高质量特性的整体能力 估算每个流量测量值的不确定度 记录每条测量的质量控制（QC） QC 参数会在每次测量以及在完成一个
同的多普勒频移，从而影响测量精度 超声波传播距离，与超声波频率有关，与水中的
悬浮颗粒的含量有关 含沙量仅仅吸收声能，并不改变超声波的传播速
度和多普勒频移，所以并不影响测量精度

走航式多普勒剖面仪 在水文测验中的应用

走航式多普勒剖面仪

多普勒流速仪概述和分类 … 2
固定式多普勒剖面仪
水平安装的侧视式 SL 河底安装的座底式 SW

多普勒流速仪概述和分类 … 3
便携式多普勒流速仪
手持式 FlowTracker 适合于浅水测量 1 mm/s流速 2 cm的水深

SL 的测量 … 1

SL 的测量 … 2

固定式多普勒剖面仪 … 座底式 SW

固定式多普勒剖面仪 … 座底式 SW
Beam 1 Velocity
Flow
Cell End
Total Discharge = Sum( Qi )

浅水方式多普勒点流速仪 … 5
Graduated Tag Line
Y
X
Probe Coordinate System
Mounting Pin
Primary Flow Direction
Sampling Volume
走航方式多普勒剖面仪
走航方式实际上是一种动船的测验方式 虽然是测量各点的流速、面积，但都是瞬时数据 为克服脉动、紊流影响，需要多次往返测量 左右上下，四个非实测部分采用补偿方式
顶部
岸边部分 底部
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走航方式多普勒剖面仪 … M9/S5
实时瞬时流量 ＝ 断面平均流速 × 断面面积

SL 的选型
SL 有三种规格：SL3000, SL1500, SL500 主要技术指标
水平最大测量范围：5米，20米，120米 水深最大测量范围：5米，10米，18米
选型取决于河道断面的宽度、水深

的关注。到目前为止，USGS已购置了700多台该系 统安装在分布于美国境内大小河流的常年水文站上 进行流量在线实时监测，市场占有率85%以上 国内，也已经达到了100多台，而全世界的用户近 2000台

固定式多普勒剖面仪 … 1
为了做到自动和实时，流量在线监测采用间接测 量断面平均流速的方法
固定式多普勒剖面仪则适用于固定断面的流量实时在线监 测；同样适用于常规测验困难、受工程影响的测流断面
手持式多普勒流速仪适用于枯期河道、湿地、突发事件时 流量快速测量等，显示出更大的灵活和简便

多普勒流速仪概述和分类 … 1
走航式多普勒剖面仪
安装在船上走航的 ADP 灵活、适合巡测的河猫

声学多普勒测量原理 … 1
ADCP的发明被认为是河流测量领域的一次革命 近年来国际上流行的一种新的流量测量仪器 ADCP是英文的缩写
Acoustic Doppler Current Profiler 通常译为《声学多普勒水流剖面仪》

快速、准确的测验手段，单次历时只需几分钟 随测量船运动过程中进行测量，无需率定 航行轨迹可以是斜线或曲线，自动补偿断面流量 灵活的方法，同样适应于不同河道中测流 自带船体和无线数据传输的走航式“河猫”“
M9”拓宽了应用的范围
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走航式流量测量原理
实际测到的速度: Um = Ub + U(z) 船速 Ub 流速 U(z)
对拉 机动船走航
桥测
机动船拖曳

应用实例 3
添加河拢照片
河猫在重大工程中的应用
黑龙江尼尔基工程合拢

固定式多普勒剖面仪 在水文测验中的应用

固定式多普勒剖面仪 … 侧视式 淘金者-SL
最大特点在于能够自动测量和实时测量 而通常采用的测验方法，都无法做到自动和实时 淘金者系统自1998年初问世以来，立即受到 USGS
保持探头的 X 轴与测绳垂直
只有 X 方向的流速用于向角被测定，并在数据质量检查中显示

浅水方式多普勒点流速仪 … 6
中英文对照的操作键盘和说明书
汉化的软件，供数据的下载和分析
中文说明书
多点的测量方法
1，2，3，5，多点法
剖面 (j)
单元大小 (n) Z
Y
x

走航式流量测量技术
Qnormal Vwater
Vboat
当测量船从断面的一侧航行到另一侧，即可测得流量 测量船的航迹可以不是一条直线 RiverSurveyor ADP 同时可以测得船体的速度和方向

SL 的安装 … 1
安装位置的选择
安装在河岸边或渠壁的基座上 桥墩或其它建筑物侧壁上 安装的位置处于河道顺直、稳定的河段 安装位置的水层，有较好的代表性，避开有回流
的地方

SL 的安装 … 2
安装时的注意事项
安装高度要根据具体情况而定。基本原则是使SL 位于水深的0.6处
W1
W2
W3
W4
W5
W6
W7
W8
W9
W10 W11
Dep1 Dep2 Dep3 Dep4 Dep5 Dep6 Dep7 Dep8 Dep9 Dep10 Dep11
Area1
Area11
Area2
Area3 Area4 Area5 Area6 Area7 Area8 Area9 Area10
Station Location = Loci
离水面或渠底最小距离，不同频率的SL也不同， 根据 1:20～40 的比例原则
用 SonUtils 软件的波束诊断功能，检查声波路 径是否有障碍物
注意两个声学传感器位于同一水平面上。同时要 注意主机底面必须垂直，以保证波束为水平发射


YSI 水质测量仪器 YSI 多参数水质监测仪器 SonTek 声学多普勒流速流量测量系统 YSI 集成系统

公司概况
维赛仪器是美国 YSI 公司在中国分公司，总部在上海 北京设有中国地区维修中心 国内设有多个办事处：
北京、上海、广州、青岛、厦门等 技术服务主要由维赛公司承担，代理商配合 销售由代理商负责，分布在全国各地