聲學多普勒(le)流速(su)剖(pou)面(mian)儀(yi)：水文監(jian)測的(de)“超(chao)級偵(zhen)探”

在當今的水(shui)文監(jian)測領(ling)域，有(you)壹種(zhong)儀(yi)器(qi)以(yi)其高(gao)精(jing)度、高(gao)分(fen)辨率(lv)和實時監(jian)測(ce)的能(neng)力，成為(wei)了(le)眾多(duo)科研人(ren)員(yuan)和水文工(gong)作(zuo)者(zhe)的(de)得力助(zhu)手，它就是(shi)聲學多(duo)普勒(le)流速(su)剖(pou)面(mian)儀(yi)。今天(tian)，就讓我(wo)們壹同(tong)揭(jie)開(kai)ADCP的(de)神秘面(mian)紗(sha)，看(kan)看它是如(ru)何在水文監(jian)測領(ling)域大(da)放(fang)異(yi)彩(cai)的。

WX-LS6聲學多(duo)普勒(le)流速(su)剖(pou)面(mian)儀(yi)是壹種(zhong)融(rong)合(he)了水聲物理、水聲換能器(qi)設(she)計、電子技(ji)術(shu)和信(xin)號(hao)處(chu)理等(deng)多學(xue)科(ke)技(ji)術(shu)的測(ce)速(su)聲(sheng)納設(she)備(bei)。它的工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)基於(yu)多普勒(le)效應(ying)，即(ji)當聲波源與觀察(cha)者(zhe)之間有(you)相對運(yun)動(dong)時(shi)，觀察(cha)者(zhe)接收到的(de)聲(sheng)波(bo)頻率(lv)會發生(sheng)變化。它正(zheng)是利用(yong)這壹原(yuan)理(li)，向(xiang)水體(ti)中(zhong)發射聲(sheng)波(bo)脈沖信(xin)號(hao)，當(dang)這些(xie)信(xin)號(hao)遇(yu)到水(shui)體(ti)中(zhong)的散(san)射(she)體(ti)（如(ru)浮(fu)遊(you)生(sheng)物、氣(qi)泡(pao)等(deng)）後產(chan)生(sheng)反(fan)射(she)，設備(bei)再接收這些(xie)反(fan)射(she)信(xin)號(hao)，通(tong)過測(ce)量(liang)發射聲(sheng)波(bo)與散(san)射(she)回(hui)波(bo)之間的(de)頻(pin)率差(cha)（多(duo)普勒(le)頻移），就能(neng)解算(suan)出(chu)散(san)射(she)體(ti)與聲(sheng)學(xue)多(duo)普勒(le)流速(su)剖(pou)面(mian)儀(yi)的相對速(su)度，從(cong)而(er)得到水(shui)流(liu)的(de)流速(su)信(xin)息(xi)。

聲(sheng)學(xue)多普勒(le)流速(su)剖(pou)面(mian)儀(yi)的“超(chao)能力”在於(yu)它不僅能(neng)夠測量(liang)水(shui)流(liu)的流速(su)，還(hai)能測(ce)量水流的流向(xiang)，甚(shen)至能獲取(qu)水流(liu)的垂(chui)直剖面分(fen)布(bu)。這意(yi)味(wei)著(zhe)，它可(ke)以(yi)壹次(ci)性測得壹個(ge)剖(pou)面(mian)上(shang)若(ruo)幹層流(liu)速(su)的(de)三(san)維分(fen)量(liang)和絕對(dui)方向(xiang)，這對(dui)於(yu)傳(chuan)統測(ce)流(liu)方法(fa)來(lai)說是(shi)無(wu)法想象的(de)。此(ci)外(wai)，設備(bei)還(hai)具有(you)省時(shi)、高(gao)精(jing)度、高(gao)分(fen)辨率(lv)、信(xin)息(xi)海(hai)量(liang)完(wan)整和低能(neng)耗(hao)的(de)特(te)點(dian)，尤(you)其適(shi)合(he)於(yu)流態復雜條(tiao)件(jian)下的(de)測驗(yan)。

在水文監(jian)測領(ling)域，聲學多(duo)普勒(le)流速(su)剖(pou)面(mian)儀(yi)的應(ying)用範(fan)圍(wei)廣(guang)泛。它(ta)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)實時監(jian)測(ce)河(he)流(liu)、湖泊(bo)、海(hai)洋等(deng)水體(ti)的(de)流速(su)、流(liu)向(xiang)和水位等(deng)信(xin)息(xi)，為(wei)洪(hong)水(shui)預(yu)警(jing)、水(shui)資(zi)源管理、海洋(yang)環(huan)境(jing)研(yan)究等(deng)提供(gong)重(zhong)要(yao)數(shu)據支持(chi)。此(ci)外(wai)，它還(hai)能測(ce)量水底(di)卵石(shi)間的(de)過隙流量，這是(shi)傳(chuan)統測(ce)流(liu)方法(fa)根本(ben)無法做到的(de)。在水利工(gong)程(cheng)、環境(jing)保護(hu)、海洋資(zi)源勘(kan)探等(deng)領域(yu)，ADCP也發揮著(zhe)重(zhong)要(yao)作用(yong)。

推(tui)薦(jian)閱(yue)讀：表(biao)面(mian)沈(chen)降位(wei)移(yi)監測(ce)儀(yi)的主(zhu)要(yao)功(gong)能(neng)