SonTek HydroSurveyor 高效勘測水庫

隨著英國評估水庫和湖泊的監(jiān)管法規(guī)覆蓋到更小水域，SonTek  HydroSurveyor 系統(tǒng)應(yīng)用到當(dāng)?shù)剡b測船中，以快速、簡單、安全和準(zhǔn)確地形式提供水文數(shù)據(jù)。

HydroSurveyor™ 是一款設(shè)計(jì)用于收集水深、水柱流速、分層流速、聲學(xué)底跟蹤信息的水文測驗(yàn)系統(tǒng)。其兩個(gè)關(guān)鍵組件是 HydroSurveyor 聲學(xué)多普勒剖面儀（ADP®）和功能強(qiáng)大且交互友好的數(shù)據(jù)采集處理軟件。HydroSurveyor 軟件會對記錄的數(shù)據(jù)智能分析，除了提供準(zhǔn)確的深度測量值外，還可以給出完整水域的測深圖。

HR Wallingford 開發(fā)的 ARC-Boat 平臺采用 SonTek 聲學(xué)多普勒剖析技術(shù)。HydroSurveyor 是一個(gè)高度復(fù)雜的系統(tǒng)，包括五波束測深、流速剖析和導(dǎo)航功能。當(dāng)安裝在巡測水面的 ARC-Boat 上，HydroSurveyor 設(shè)備會掃描水庫，HydroSurveyor 軟件會對記錄的數(shù)據(jù)智能分析，除了提供準(zhǔn)確的深度測量值外，還可以給出完整水域的測深圖。通過GIS或三維CAD中進(jìn)行少量的后處理，可以獲得準(zhǔn)確的庫容量。

HR Wallingford 水庫監(jiān)督小組的工程師兼大壩專家 Craig Goff 在一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目中使用 ARC-Boat 評估了五個(gè)水庫，他表示“對比傳統(tǒng)的載人船技術(shù)，這種新方法具有很大的優(yōu)勢，因?yàn)楦焖?、更安全、更環(huán)保，且涉及更少的人員和資源。所有這些優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，意味著這種方法節(jié)省了大量的時(shí)間和金錢。"

對比傳統(tǒng)的載人船技術(shù)，這種新方法具有顯著的優(yōu)勢，因?yàn)樗臁⒏踩?、更環(huán)保，并且涉及更少的人員和資源。

01技術(shù)特征

HydroSurveyor 系統(tǒng)采用一個(gè)九波束 ADP 儀，其中五個(gè)波束隨時(shí)以一種“寬足跡"的方式在河床上進(jìn)行深度勘測。這意味著與單波束儀器相比，“駕駛"船只所花費(fèi)的時(shí)間更少。重要的是，HydroSurveyor 能夠在 0.2 米到 40 米以上的深度范圍內(nèi)工作。

HydroSurveyor 還內(nèi)置集成導(dǎo)航、流速剖面分析、聲速補(bǔ)償和集成定位等功能。

ARC-Boat 采用 V 型船體設(shè)計(jì)，以提供良好的機(jī)動性。ADP 下方少量的空氣泡沫，實(shí)現(xiàn)無障礙的數(shù)據(jù)收集。該設(shè)計(jì)還具備一個(gè)安裝在上層甲板上的把手，方便船只從困難位置下水；ARC-Boat 船頭可以拆卸，方便運(yùn)輸。

采用業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程控制，最小范圍超過 200m，藍(lán)牙通信功能可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨渡系墓P記本電腦。

02數(shù)據(jù)管理

英國 Xylem Analytics 的 SonTek 應(yīng)用專家 Nick Martin 表示，“HydroSurveyor 的系統(tǒng)，是市場上少數(shù)能夠?qū)崟r(shí)修正溫躍層、鹽度分層以及船只顛簸和搖擺等影響的平臺之一。"

HydroSurveyor 提供了一個(gè)數(shù)據(jù)記錄和后處理的軟件，易于操作。使用戶能夠利用實(shí)測的網(wǎng)格化數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制成等深線圖，這是一個(gè)內(nèi)置在程序中的智能功能。

“HydroSurveyor 另一個(gè)優(yōu)勢是它可以與 CastAway-CTD 無縫集成，用于深度和流速數(shù)據(jù)的聲速補(bǔ)償。當(dāng)一起使用它們時(shí)，能夠在空間和時(shí)間上對數(shù)據(jù)進(jìn)行插值補(bǔ)償，以確保更高質(zhì)量的測驗(yàn)。HydroSurveyor 的系統(tǒng)，是市場上少數(shù)能夠?qū)崟r(shí)修正溫躍層、鹽度分層以及船只顛簸和搖擺等影響的平臺之一。

03試驗(yàn)結(jié)果

Goff 對英格蘭南部五個(gè)水庫的初步試驗(yàn)結(jié)果非常滿意。他表示“HydroSurveyor 表現(xiàn)非常好，每天只需一組電池就能從早 8:00 運(yùn)行到下午 4:30。我們能夠比以往任何時(shí)候都更快地進(jìn)行測量，沒有將工作人員置于水上的健康或安全顧慮，也沒有大型柴油馬達(dá)船的環(huán)境污染。最重要的是，我們能夠以適中的價(jià)格提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，我們的客戶對結(jié)果非常滿意。"

04 HydroSurveyor 的應(yīng)用

除了必測的小型水庫之外，大型水庫還能夠利用 HydroSurveyor 技術(shù)來協(xié)助諸如建立沉積模型等作業(yè)。這些模型可以為防止庫容量損耗和通過沖洗、挖掘、疏浚等延長水庫壽命的策略提供信息。類似，還可以在水下電站或排水管道進(jìn)水口周圍進(jìn)行 ARC-Boat 測量，以評估沉積程度，這是一項(xiàng)非常重要的工作，因?yàn)槌练e物會嚴(yán)重?fù)p壞渦輪機(jī)，影響沖刷管或水庫供水排水管的運(yùn)行。

ARC-Boat 與 HydroSurveyor 系統(tǒng)的結(jié)合意味著類似工作現(xiàn)在以更快、更安全、更底成本方式實(shí)現(xiàn)。