SonTek Argonaut-SL500 側(cè)視型聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ADP）安裝在訥爾默達(dá)河從古吉拉特邦流入拉賈斯坦邦的交匯位置，通過走航式聲學(xué)多普勒流速剖面儀的率定支持，實(shí)現(xiàn)了更高精度的跨境輸水?dāng)?shù)據(jù)交付。固定式 ArgonautSL500 的小時(shí)數(shù)據(jù)可隨時(shí)通過撥號訪問獲得，并可自動(dòng)累積以提供全年的輸水?dāng)?shù)據(jù)。
在印度古爾岡的 SonTek 南亞區(qū)經(jīng)理 Sham Chaudhari 表示，為了滿足用水客戶的需求并準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)跟蹤水資源輸送，ADP 技術(shù)至關(guān)重要。
Argonaut-SL500
SonTek- SL1500 3G
Chaudhari 指出，“掌握時(shí)序數(shù)據(jù)非常重要。結(jié)合我們擁有的基礎(chǔ)設(shè)施，我們面臨的挑戰(zhàn)是如何進(jìn)行良好的測驗(yàn)，捕捉完整的流量。假如你每天測量三次，就無法獲得灌溉用水的總量，也無法準(zhǔn)確評估用水量。”
為了滿足用戶的需求并準(zhǔn)確跟蹤水資源輸送，ADP 技術(shù)至關(guān)重要！
01
訥爾默達(dá)河的源頭是古吉拉特邦的凱瓦迪亞，容量為 1133 立方米/秒，流速為 1.69 米/秒，水面寬73.1 米，深 7.6 米。在運(yùn)河進(jìn)入拉賈斯坦邦的 458 公里處，水面寬 35 至 40 米，最大水深 4.2 米。
但在夏季用水的高峰期，水深可降至 1.2 米，水流會(huì)減緩到幾乎停滯的 0.3 立方米/秒——采用傳統(tǒng)人工的沿渠岸流量測量技術(shù)根本無法辨別。來自英國的歐洲支持辦公室的 SonTek 應(yīng)用專家 Lee Pimble，幫助 SSNNL 安裝了新設(shè)備，他指出運(yùn)河管控流程也會(huì)引起顯著的回水效應(yīng)。
訥爾默達(dá)主運(yùn)河具有季節(jié)性流量差異
如果水流緩慢甚至倒流，水位與排水量之間關(guān)系的假設(shè)就不再適用。但因?yàn)橛辛诉@些儀器，我們就能非常準(zhǔn)確地測量流速并計(jì)算出排水量。
Pimble 指出，“回水效應(yīng)總是給流量測驗(yàn)帶來困難。如果水流緩慢甚至倒流，水位與流量之間關(guān)系的假設(shè)就不再適用。但因?yàn)橛辛诉@些儀器，我們就能非常準(zhǔn)確地測量流速并計(jì)算出流量。”
Argonaut-SL500 是一種側(cè)視型多普勒流速剖面儀，從傳感器發(fā)出 0.5 MHz 的信號，讀取水中懸浮顆粒的回波，從而測量水的流速。Argonaut 安裝在距離運(yùn)河底部1米處，其大直徑傳感器可產(chǎn)生極窄的波束，最遠(yuǎn)可達(dá) 100 米。
在訥爾默達(dá)運(yùn)河安裝側(cè)視型 Argonaut-SL500
數(shù)據(jù)以每小時(shí)收集一次，并存儲在 Design Analysis Associates/YSI WaterLOG 500XL 數(shù)據(jù)記錄儀中。通過 GSM 調(diào)制解調(diào)器，古吉拉特邦管理者可以撥號訪問，從 Argonaut 下載讀數(shù)。SonTek FlowPack 軟件支持指標(biāo)流速法計(jì)算排水量，這種計(jì)算方法考慮到了數(shù)據(jù)測量時(shí)運(yùn)河嚴(yán)重淤積的渠道的實(shí)際容積和尺寸。
SonTek SL1500-3G 在幾分鐘內(nèi)
對渠道更多空間進(jìn)行高精度測量
系統(tǒng)由電池和太陽能電池板供電，采集和存儲數(shù)據(jù)時(shí)的耗電量極低，足以長期應(yīng)對古吉拉特邦-拉賈斯坦邦邊境沙漠的惡劣環(huán)境。
02
SSNNL 當(dāng)局與 SonTek 印度團(tuán)隊(duì)合作，每年多次收集河床輪廓數(shù)據(jù)，以了解運(yùn)河深度和形狀的變化，這些變化往往是因淤積和植被生長導(dǎo)致。
Chaudhari 表示，“當(dāng)河床發(fā)生變化時(shí)，就必須更新率定關(guān)系曲線。”
為了完成這項(xiàng)任務(wù)，并且可以隨時(shí)測量運(yùn)河不同位置的流速和流量，SSNNL 采用了 SonTek RiverSurveyor。RiverSurveyor 是一套自帶多波束剖面分析的浮動(dòng)平臺，可以智能管理單元大小、脈沖方式和聲學(xué)模式，準(zhǔn)確提供三維流速剖析、水深和流量。這使得SSNNL能夠在幾分鐘內(nèi)對渠道體系的任何位置進(jìn)行高精度的流量測驗(yàn)。
SonTek-Flowpack 流速率定報(bào)告示例
Flowpack 是 Sontek 基于 Windows 系統(tǒng)開發(fā)的一款固定式測流儀的數(shù)據(jù)后處理軟件，專為在河流流量測驗(yàn)而設(shè)計(jì)。該軟件的功能使ADP成為更精確的工具，讓您可以更科學(xué)地利用我們 RiverSurveyor 的數(shù)據(jù)價(jià)值。RiverSurveyor 系統(tǒng)內(nèi)置一個(gè)羅盤，這在“動(dòng)底”的河床下，使用剖面儀船載式進(jìn)行測驗(yàn)流量十分重要，與定點(diǎn)測量軟件相結(jié)合，可在“動(dòng)底”河床條件從浮船上使用剖面儀，無需使用復(fù)雜（或不可靠）的 DGPS 系統(tǒng)。在北方嚴(yán)寒氣候條件下，RiverSurveyor 系統(tǒng)甚至可以“全年”使用，在冰下也可以進(jìn)行流量測量！
Chaudhari 和他的團(tuán)隊(duì)幫助 SSNNL 收集了運(yùn)河水深為 4.2 米、3 米和 1.2 米時(shí)的剖面數(shù)據(jù)，使他們能夠利用從 FlowPack 軟件中得出的指標(biāo)流速的方程，通過率定關(guān)系曲線對 SL 進(jìn)行修正。
RiverSurveyor 的測驗(yàn)數(shù)據(jù)印證了更新率定數(shù)據(jù)的重要性，絕對不能依賴于對運(yùn)河固定尺寸。Chaudhari表示，“河底有很多植被，由于河床水文條件惡劣，我們不得不使用定點(diǎn)測流模式。”
03
SonTek 總部的國際業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān) Chris Ward 指出，印度運(yùn)河的渠道多樣性問題可以通過 SonTek 旗下更多的產(chǎn)品來解決。
Ward 表示，“SonTek 聲學(xué)多普勒剖面測量技術(shù)在各種條件下都具有極強(qiáng)的適應(yīng)性。硬件設(shè)計(jì)適用于各種環(huán)境。我們有用于狹小溪流和運(yùn)河的產(chǎn)品，也有用于港口或海港的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品足以覆蓋到印度最大的灌溉渠。”
Pimble 補(bǔ)充說，Argonaut 和 RiverSurveyor ADP 計(jì)算流量采用的流速-面積法與印度水文經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)吻合。
我們有用于狹小溪流和運(yùn)河的產(chǎn)品，也有用于港口或海港的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品足以覆蓋到大規(guī)模的灌溉渠。
SonTek 水文學(xué)家兼應(yīng)用專家 John Sloat
向 SSNNL 工程師展示實(shí)時(shí)流量數(shù)據(jù)
他在評價(jià)與他合作完成訥爾默達(dá)主運(yùn)河安裝的 SSNNL 團(tuán)隊(duì)成員時(shí)表示，“他們是非常優(yōu)秀的工程師，對水文學(xué)非常了解，對流速/面積法技術(shù)非常熟悉。Argonaut-SL 與他們的知識非常吻合。”
Chaudhari 指出，隨著印度繼續(xù)建設(shè)大型工程，像 Argonaut-SL 這樣耐用、高精度的自動(dòng)化設(shè)備將成為印度灌溉基礎(chǔ)設(shè)施的未來。事實(shí)上，印度另一個(gè)大型灌溉系統(tǒng)的管理當(dāng)局已經(jīng)訂購了 100 多臺 Argonaut ADP 和一些 RiverSurveyor，這些設(shè)備將通過 SCADA 系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)對 600 多公里的運(yùn)河自動(dòng)流量監(jiān)測。
隨著灌溉輸送系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展，更先進(jìn)的監(jiān)測和管理手段變得越來越重要。持續(xù)、準(zhǔn)確、自動(dòng)的流量監(jiān)測幫助用戶順利跟蹤水源的流量和輸送情況，為數(shù)百萬居民提供服務(wù)。
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