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團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/XXXXXXX—XXXX

地表水流量測(cè)量

走航式多普勒流量計(jì)法

Surfacewaterflowmeasurement

TravelingDopplerflowmetermethod

（征求意見(jiàn)稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

發(fā)布

T/XXXXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件為首次發(fā)布。

本文件由山西中環(huán)宏達(dá)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)有限公司提出。

本文件由山西省環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)歸口。

本文件起草單位：山西中環(huán)宏達(dá)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)有限公司、山西立德佳檢測(cè)科技有限公司、山西省太

原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、山西省呂梁生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、太原市城市排水管理中心、山西大學(xué)環(huán)境與資源

學(xué)院、太原科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院、山西麗浦環(huán)境檢測(cè)有限公司、

廣西先得環(huán)?？萍加邢薰?、山西晉科宇達(dá)科技有限公司、成都偉齊達(dá)科技有限公司。

本文件主要起草人：張永斌、王志祥、馬騰宇、張娟、梁富生、楊炯、王愛(ài)一、衛(wèi)秋瑞、徐小

鵬、張晉紅、王正、鄭燾、溫雅娟、白衡、王聰穎、霍麗娟、郭掌珍、王永吉、黃英凱、王文義、

柏海軍。

II

T/XXXXXXX—XXXX

地表水流量測(cè)量

走航式多普勒流量計(jì)法

1范圍

本文件給出了采用走航式多普勒流量計(jì)法測(cè)量地表水流量的有關(guān)的術(shù)語(yǔ)和定義、方法原理、儀器設(shè)

備、測(cè)量要求、測(cè)量步驟和質(zhì)量控制。

本文件適用于天然河流、湖泊、水庫(kù)、人工河渠等不規(guī)則地表水?dāng)嗝孀吆绞蕉嗥绽樟髁坑?jì)法的流量

測(cè)量。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB50179河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范

GB/T24558聲學(xué)多普勒流速剖面儀

SL337聲學(xué)多普勒流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

底跟蹤

聲學(xué)多普勒流量計(jì)發(fā)射超聲波，然后接收超聲波被河床底部反射的回波信號(hào)并據(jù)其測(cè)量河底相對(duì)于

儀器的運(yùn)動(dòng)。

3.2

測(cè)回

走航式測(cè)量從某岸走航測(cè)至另一岸，然后從該岸走航測(cè)量至起始岸的二個(gè)航次測(cè)量，稱之為一個(gè)測(cè)

回。一個(gè)航次稱為半測(cè)回。

3.3

水中散射體

水中微小顆粒如：有機(jī)物或泥沙等。

3.4

換能器

將電能和聲能相互轉(zhuǎn)換的裝置。

3.5

盲區(qū)

換能器發(fā)射聲波后產(chǎn)生余震的衰減時(shí)間與聲速的乘積。

3.6

橫斷面

垂直地面剖切與河流流向垂直的河流的切斷面。

4方法原理

1

T/XXXXXXX—XXXX

利用聲學(xué)多普勒原理，通過(guò)走航式的移動(dòng)方式，測(cè)量分層水介質(zhì)散射信號(hào)的頻移信息，并利用矢量

合成方法獲取垂直剖面流速與截面積，而得出流量。

5儀器設(shè)備

5.1走航式多普勒流量計(jì)：應(yīng)配有載體（如三體船、單體船或帶動(dòng)力的遙控船）、GPS系統(tǒng)。

5.2安全防護(hù)裝備：游泳圈、救生衣等。

5.3測(cè)距工具：卷尺或激光測(cè)距儀。

6測(cè)量要求

6.1采用走航方式的流量測(cè)量，宜根據(jù)測(cè)量斷面的水深、流速和含沙量等情況，選用合適工作頻率的

聲學(xué)多普勒流量計(jì)，或選用多頻智能的多普勒流量計(jì)。

6.2走航式流量測(cè)量的斷面選擇，宜選擇順直、穩(wěn)定、水流集中、無(wú)回流和死水的河段。

6.3在測(cè)驗(yàn)前，應(yīng)根據(jù)斷面情況，如可能最大流速、測(cè)量船動(dòng)力情況和測(cè)驗(yàn)要求設(shè)置走航式多普勒聲

學(xué)流速儀參數(shù)。

6.4走航式流量測(cè)量時(shí)，測(cè)船宜沿著橫斷面從一岸橫跨到對(duì)岸，并保持均勻船速。通常，船速宜小于

或等于流速。

6.5走航式流量測(cè)量過(guò)程中，采用底跟蹤技術(shù)測(cè)量船速，同時(shí)測(cè)量移動(dòng)的流量計(jì)與水流的相對(duì)速度。

當(dāng)水流速度和水中含沙量較大，河床表面可能有底沙運(yùn)動(dòng)時(shí)，底跟蹤測(cè)量的船速會(huì)產(chǎn)生較大誤差，應(yīng)采

用GPS跟蹤測(cè)量船速。

6.6流量計(jì)宜配備外接或內(nèi)置的、精度在亞米級(jí)以上的GPS系統(tǒng)。

7測(cè)量步驟

7.1載體安裝

走航式多普勒流量計(jì)安裝在浮動(dòng)的載體，可選擇三體船、單體船，或者選擇帶動(dòng)力的遙控船。安裝

必須牢固，應(yīng)能夠承受測(cè)量船航行時(shí)水流所產(chǎn)生的沖擊。

7.2流量計(jì)安裝

7.2.1根據(jù)流量計(jì)設(shè)備配置要求連接儀器，使換能器垂直向下發(fā)射超聲波測(cè)量水體流動(dòng)速度和流量。

7.2.2換能器安裝的入水太淺，可能發(fā)生空蝕現(xiàn)象，入水太深會(huì)引起較大的表層盲區(qū)，一般入水深度

宜控制在0.5m左右。

7.2.3換能器入水深度，應(yīng)根據(jù)載體航行速度、水流速度、水面波浪大小、測(cè)船吃水深度、船底形狀

等綜合考慮，保證換能器在整個(gè)測(cè)驗(yàn)過(guò)程中始終不會(huì)漏出水面。入水后，應(yīng)保證載體不會(huì)妨礙信號(hào)的發(fā)

射和接受。

7.2.4流量計(jì)安裝過(guò)程中，應(yīng)防止碰撞換能器表面。

7.2.5流量計(jì)安裝完成后，應(yīng)對(duì)所有電纜、電路等連接進(jìn)行檢查。

7.3流量測(cè)量

7.3.1測(cè)量開(kāi)始前，應(yīng)對(duì)走航式聲學(xué)多普勒流速儀進(jìn)行預(yù)檢，主要內(nèi)容包括：儀器是否有污損、變形

等；供電系統(tǒng)是否符合儀器標(biāo)稱要求；需使用羅經(jīng)、GPS的外部設(shè)備時(shí)，應(yīng)檢查相應(yīng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況是否

正常；所有儀器使用的電纜和插接件應(yīng)逐一清點(diǎn)，應(yīng)備用足夠的備件。

7.3.2每次測(cè)量開(kāi)始前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件在已連接流量計(jì)的控制軟件中進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。參數(shù)甚至內(nèi)容

包括：測(cè)量站點(diǎn)名稱，深度單元尺寸，脈沖采樣數(shù)和底跟蹤脈沖采樣數(shù)，工作模式，換能器入水深度等。

7.3.3測(cè)量開(kāi)始時(shí)，將儀器置于靠近河岸、且水深大于儀器盲區(qū)的位置，在放置過(guò)程中確保換能器表

面不會(huì)碰到地面或其它物體。

7.3.4岸邊流量估算：根據(jù)河道的實(shí)際情況和儀器配置，使用測(cè)距工具測(cè)量后準(zhǔn)確輸入儀器與河岸的

2

T/XXXXXXX—XXXX

距離，進(jìn)行岸邊流量的估算，包括開(kāi)始岸邊和結(jié)束岸邊。

7.3.5走航流量實(shí)測(cè)：測(cè)船沿預(yù)定橫斷面勻速航行，船首不應(yīng)有大幅度擺動(dòng)。盡可能使起始點(diǎn)與結(jié)束

點(diǎn)位于橫斷面的兩端。

7.3.6半測(cè)回走航測(cè)量的總流量是由開(kāi)始岸邊流量、走航實(shí)測(cè)斷面流量、結(jié)束岸邊流量這三個(gè)部分之

和計(jì)算得到。

7.3.7為減少水流脈動(dòng)對(duì)測(cè)量精度的影響，應(yīng)進(jìn)行兩個(gè)測(cè)回，取均值作為實(shí)測(cè)流量值。

7.3.8測(cè)量結(jié)束后，回收儀器各組件并妥善保存。

8質(zhì)量控制

8.1每半測(cè)回流量值與平均值的相對(duì)偏差不超過(guò)5%，否則需重新測(cè)量。

8.2每次測(cè)量完成后，應(yīng)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行審查，主要包括：

1)河寬、流量等數(shù)據(jù)結(jié)果，若出現(xiàn)明顯離群數(shù)據(jù)或負(fù)值，該組數(shù)據(jù)需舍棄并重新測(cè)量；

2)譜圖完整性及譜圖間對(duì)稱性，若譜圖不連續(xù)或譜圖間不對(duì)稱，則該組數(shù)據(jù)應(yīng)舍去并重新測(cè)量。

8.3在水流流速很小的情況下，保證測(cè)船的移動(dòng)速度不大于0.2m/s。

9記錄

9.1流量測(cè)量前，應(yīng)詳細(xì)記錄斷面位置，斷面周邊環(huán)境，河流名稱及相關(guān)信息，河流斷面水溫及河岸

情況，測(cè)量日期，設(shè)備名稱及信息，配置文件和測(cè)量軟件版本，流量計(jì)自檢情況等信息。

9.2流量測(cè)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)計(jì)算實(shí)測(cè)區(qū)域占整個(gè)斷面的百分率，并記錄湍流、渦流、逆流和儀器與鐵磁物體

的靠近程度等可能影響測(cè)量結(jié)果的現(xiàn)場(chǎng)因素，以此來(lái)評(píng)價(jià)流量測(cè)量的質(zhì)量。

9.3流量測(cè)驗(yàn)情況及結(jié)果評(píng)價(jià)：對(duì)軟件中記錄的每組原始數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，保證數(shù)據(jù)的完整性、正確性

以及參數(shù)設(shè)置的合理性，并計(jì)算所測(cè)流量的算術(shù)平均值。

3

T/XXXXXXX—XXXX

目次

前言.................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義.........................................................................1

4方法原理...........................................................................1

5儀器設(shè)備...........................................................................2

6測(cè)量要求...........................................................................2

7測(cè)量步驟...........................................................................2

7.1載體安裝.......................................................................2

7.2流量計(jì)安裝.....................................................................2

7.3流量測(cè)量.......................................................................2

8質(zhì)量控制...........................................................................3

9記錄...............................................................................3

I

T/XXXXXXX—XXXX

地表水流量測(cè)量

走航式多普勒流量計(jì)法

1范圍

本文件給出了采用走航式多普勒流量計(jì)法測(cè)量地表水流量的有關(guān)的術(shù)語(yǔ)和定義、方法原理、儀器設(shè)

備、測(cè)量要求、測(cè)量步驟和質(zhì)量控制。

本文件適用于天然河流、湖泊、水庫(kù)、人工河渠等不規(guī)則地表水?dāng)嗝孀吆绞蕉嗥绽樟髁坑?jì)法的流量

測(cè)量。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB50179河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范

GB/T24558聲學(xué)多普勒流速剖面儀

SL337聲學(xué)多普勒流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

底跟蹤

聲學(xué)多普勒流量計(jì)發(fā)射超聲波，然后接收超聲波被河床底部反射的回波信號(hào)并據(jù)其測(cè)量河底相對(duì)于

儀器的運(yùn)動(dòng)。

3.2

測(cè)回

走航式測(cè)量從某岸走航測(cè)至另一岸，然后從該岸走航測(cè)量至起始岸的二個(gè)航次測(cè)量，稱之為一個(gè)測(cè)

回。一個(gè)航次稱為半測(cè)回。

3.3

水中散射體

水中微小顆粒如：有機(jī)物或泥沙等。

3.4

換能器

將電能和聲能相互轉(zhuǎn)換的裝置。

3.5

盲區(qū)

換能器發(fā)射聲波后產(chǎn)生余震的衰減時(shí)間與聲速的乘積。

3.6

橫斷面

垂直地面剖切與河流流向垂直的河流的切斷面。

4方法原理

1

T/XXXXXXX—XXXX

利用聲學(xué)多普勒原理，通過(guò)走航式的移動(dòng)方式，測(cè)量分層水介質(zhì)散射信號(hào)的頻移信息，并利用矢量

合成方法獲取垂直剖面流速與截面積，而得出流量。

5儀器設(shè)備

5.1走航式多普勒流量計(jì)：應(yīng)配有載體（如三體船、單體船或帶動(dòng)力的遙控船）、GPS系統(tǒng)。

5.2安全防護(hù)裝備：游泳圈、救生衣等。

5.3測(cè)距工具：卷尺或激光測(cè)距儀。

6測(cè)量要求

6.1采用走航方式的流量測(cè)量，宜根據(jù)測(cè)量斷面的水深、流速和含沙量等情況，選用合適工作頻率的

聲學(xué)多普勒流量計(jì)，或選用多頻智能的多普勒流量計(jì)。

6.2走航式流量測(cè)量的斷面選擇，宜選擇順直、穩(wěn)定、水流集中、無(wú)回流和死水的河段。

6.3在測(cè)驗(yàn)前，應(yīng)根據(jù)斷面情況，如可能最大流速、測(cè)量船動(dòng)力情況和測(cè)驗(yàn)要求設(shè)置走航式多普勒聲

學(xué)流速儀參數(shù)。

6.4走航式流量測(cè)量時(shí)，測(cè)船宜沿著橫斷面從一岸橫跨到對(duì)岸，并保持均勻船速。通常，船速宜小于

或等于流速。

6.5走航式流量測(cè)量過(guò)程中，采用底跟蹤技術(shù)測(cè)量船速，同時(shí)測(cè)量移動(dòng)的流量計(jì)與水流的相對(duì)速度。

當(dāng)水流速度和水中含沙量較大，河床表面可能有底沙運(yùn)動(dòng)時(shí)，底跟蹤測(cè)量的船速會(huì)產(chǎn)生較大誤差，應(yīng)采

用GPS跟蹤測(cè)量船速。

6.6流量計(jì)宜配備外接或內(nèi)置的、精度在亞米級(jí)以