关于走航式ADCP测流盲区计算问题的探讨

　　1引言

　　ADCP是一种利用声学多普勒原理进行流量测量的仪器，它的英文全称为AeousticD叩plerCurrentPromers，中文译名为声学多普勒流速剖面仪。AD-CP是目前在我国投人使用的最先进的测流工具之一，它的引进和应用被看作是流量测量现代化的一个重要标志。ADCP以凭借其固有的优势和特点，可以对水流条件极为复杂的河流进行准确测量，包括不稳定流、受潮汐影响水流等。而且，在多数情况下，ADcP测流比常规流速仪测流快得多。因此，作为现代化的测验仪器，ADCP的发展前景是非常可观的。

　　然而，ADcP也有一些无法免除的缺点，测流盲区就是其中的一项缺陷。就是这个缺陷，使得AD-CP测流系统受限于一些浅式河流以及漫滩情况甚为突出的河段，也使一些技术人员对ADCP的性能和实用性产生了疑虑，ADCP测流盲区的大小确定问题遂成为大家普遍关注的议题。为能真正深人地了解ADCP的性能，本文着重介绍走航式ADCP测流盲区的成因和计算公式，并结合实例，对ADCP在实际测量中盲区面积的确定、计算等多方面问题进行一次较为深人的探讨。

　　2ADCP测流盲区的概念和计算公式

　　所谓盲区，是由于测船不能靠近，或者因ADCP本身的原因，仪器无法测到数据的区域，称为“盲区”，亦可称作“非实测区”。

　　2.1ADCP测流盲区的分布情况

　　对于一个测流断面，ADCP的盲区实际上有四个部分，除了顶部盲区、底部盲区之外，还有分别处于左右岸的两个边部盲区，如图1所示。

　　2.2ADCP测流盲区的计算公式

　　2.2.1顶部盲区公式

　　顶部盲区等于仪器换能器面人水深、仪器盲区和滞后距离三者之和。

　　仪器盲区是由于ADCP换能器既作为发射器又作为接收器，在声波发射和接收的工作交替中，压电陶瓷片会产生余震，使其无法正常接收回波，而余震的衰减需要一定时间，这便造成了仪器盲区。通常，仪器盲区与超声波频率有关，声波频率越高仪器盲区越小。

　　滞后距离是由于不断发射的脉冲与脉冲之间有一定距离(称为“滞后”)，在仪器盲区之后至少要求有一个滞后的距离，其大小相当于深度单元尺寸的二分之一。

　　用计算公式来进行表达:

　　式中:

　　D顶为顶部盲区厚度(m);

　　D，。c，为ADCp换能器人水深(m);

　　D盲为仪器盲区(m);

　　D。为单元尺寸(m)。

　　2.2.2底部盲区公式

　　底部盲区一般等于旁瓣层的厚度，由河底界面对声波的干扰造成，旁瓣层厚度可以由公式(2)来确定。底部盲区取“旁瓣层厚度”和“深度单元尺寸”两者间的较大者。综上所述，底部盲区公式为: