走航式ADCP在黑龍江干流中游測流中的應(yīng)用

王志超,付興龍,張立剛,吳昊晨

（松遼委水文局黑龍江中游水文水資源中心，黑龍江 同江 156400）

1 概況

太平溝水文站是松花江匯入黑龍江干流前的重要控制站，位于黑龍江干流中游段，對(duì)黑龍江防洪減災(zāi)和水資源管理具有十分重要作用。該站每年汛前、汛后都要進(jìn)行河流橫斷面的測繪工作，由于斷面地形沿河寬分布的主要轉(zhuǎn)折點(diǎn)較多，主槽測深垂線布設(shè)相對(duì)比較密集，采用傳統(tǒng)手工繪制橫斷面圖點(diǎn)圖量較大。應(yīng)用走航式ADCP摘取測深數(shù)據(jù)大大減少了工作量，河流橫斷面測繪工作也逐步實(shí)現(xiàn)由手工繪制轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)輔助繪圖。下文主要介紹如何利用走航式ADCP結(jié)合Excel、AuToCAD完成河流橫斷面圖的繪制。

2 斷面數(shù)據(jù)摘錄與處理

1）斷面數(shù)據(jù)摘錄

在ADCP操作界面中，打開單個(gè)測次，利用ADCP操作界面中的數(shù)據(jù)滑動(dòng)功能可進(jìn)行水深和直線距離的摘錄，測深垂線的摘錄數(shù)量可依據(jù)河流流量測驗(yàn)規(guī)范要求進(jìn)行。

2）斷面數(shù)據(jù)處理

此例只摘取部分水深和直線距離數(shù)據(jù)，利用Excel數(shù)據(jù)處理功能結(jié)合測時(shí)水位將水深和直線距離處理成河底高程和起點(diǎn)距，將起點(diǎn)距和河底高程錄入Excel中，見表1。此例將縱橫坐標(biāo)比例設(shè)為1∶20，在C2單元格中錄入公式“=A2/20”下拉填充柄后得到C列數(shù)據(jù)作為X坐標(biāo)，在F2單元格中錄入合并公式“=C2&D2&E2”下拉填充柄后得到坐標(biāo)數(shù)據(jù)。復(fù)制F2到F11單元格中的坐標(biāo)據(jù)。

表1 Excel數(shù)據(jù)處理

3 河流橫斷面圖的繪制與圖形處理

1）繪制河流橫斷面圖

打開AuToCAD軟件，可分別利用圓環(huán)（內(nèi)徑設(shè)置為0）和直線命令將坐標(biāo)數(shù)據(jù)粘貼。即可完成河流橫斷面圖的繪制工作，如圖1所示。

2）圖形處理

將繪制好的河流橫斷面圖移動(dòng)到繪制好的適當(dāng)比例的坐標(biāo)圖紙中，如圖2。

圖1 河流橫斷面圖

圖2 調(diào)整后的河流橫斷面圖

圖3 對(duì)比分析圖

4 實(shí)踐應(yīng)用

1）根據(jù)水位變化可以在AuToCAD繪制的河流橫斷面圖精確查找起點(diǎn)距和計(jì)算水道斷面面積。

2）可以把ADCP采集斷面數(shù)據(jù)與冬季定點(diǎn)斷面數(shù)據(jù)繪制的河流橫斷面圖繪制在同一張圖中進(jìn)行斷面變化情況對(duì)比分析，如圖3，虛線為冬季定點(diǎn)斷面數(shù)據(jù)繪制的河流橫斷面圖。

5 結(jié)語

通過此方法可以利用走航式ADCP結(jié)合Ex?cel，AuToCAD快速完成河流橫斷面圖的繪制工作，在保證繪圖精度的同時(shí)，大大提高了繪圖效率。很好地完成了黑龍江干流中游段汛前、汛后河流橫斷面圖的繪制工作。