行进中国 | 防汛有新招 看无人机、船协同“作战” - 垂线声学多普勒流速仪怎么样

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无人机、无人船让防汛抗洪更“智慧”。人民网记者 王波摄

“小川小川，启动无人船测流。”

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“好的，执行成功。”

伴随着语音指令，四川省遂宁市船山区桂花水文站内的船坞升降机自动下降至水面，翠绿色的无人船搭载声学多普勒流速剖面仪（以下称：ADCP）如灵巧的鱼儿，从机舱悄然滑入涪江；北斗卫星导航系统宛如高悬苍穹的“指南针”，为其自动巡测指引航向。

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仅十余分钟，它已完成涪江干流约300米宽全断面扫描，流速、水下断面等数据实时回传至测控中心数据库，分析整理出流量、大断面、水面流速系数等成果。

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与此同时，空中传来嗡鸣声，按照定制航线，无人机如同鹰隼一般翱翔。它搭载的电波流速仪就像是一双“透视眼”，精准捕捉预设垂线的水面流速，并将数据回传测控中心。通过共享无人船实测的大断面、水面流速系数成果，完成流量分析计算，提高洪水期间测流精度。

“进入盛夏，正值‘七下八上’防汛关键期，无人机、无人船等‘黑科技’的大显身手，将有效提高预警抢险的机动性和时效性，让防汛抗洪更‘智慧’。”遂宁水文水资源勘测中心水文建设室负责人周祥介绍，当洪水湍急至无人船无法作业时，无人机即刻接替，遇超标准洪水或恶劣天气时，侧扫雷达还可实时监测水流速度，多传感器融合在智慧中枢调度下无缝协作，织就了一张立体监测网络。

无人船搭载的ADCP向河底发射声波脉冲，通过回波频率变化精准绘制流速分布图谱；无人机配备的电波流速仪和侧扫雷达则以非接触方式感知水流。它们共同克服了传统测量方式的短板，无需再为300米宽河道架设缆道，更不用在低水与高洪期人工切换测量模式，将单次测流时间从传统1至2小时缩短至10至30分钟，超标准洪水监测响应速度提升60%。

“四川省主要河流的中下游河宽通常在几百到上千米，且随着梯级电站建设，河道基本处于库区，流量测报面临困难。”周祥说，传统水文站主要架设缆道测流，缆道跨度大，建设和维护成本较高，有一定作业安全风险。同时，低枯水、中高水需人工采用多种设备、不同方式切换监测，单次测流历时较长。

水文现代化建设需要创新探索应用新型水文测报方式。2024年9月，遂宁水文水资源勘测中心联合船山区水利局落实《水利部关于推进水利工程配套水文设施建设的指导意见》，通过涪江右岸桂花镇堤防工程配套建设桂花水文站。

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无人机、船协同“作战”。人民网记者 王波摄

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据介绍，桂花水文站在全国率先落地应用新型无人船、机联动全变幅测报技术，设计测洪标准100年一遇，以ADCP、电波流速仪、侧扫雷达作为监测感知设备，利用无人机、无人船作为跨河搭载工具，基于低中高不同水位级分析，通过控制中心指令调度自动采用不同测验方式。同时，水文站配套建设智慧大脑测控中心、船坞升降机、无人机巢等，实现无人船、无人机自动巡测并回收充电，有效解决低、中、高水及超标准洪水全变幅全自动测报难题，实现“全要素、全量程、全自动、全天候”无人测报。

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“船、机联动全变幅测报技术适用于水深0.5米以上河道水文监测，通过多设备协同和智能化管理，解决了传统测流方式在效率、安全性和全变幅覆盖上的短板，形成高效、智能、安全的水文监测新方式，提高水文监测和管理的效率和科技水平，在行业内具有典型示范意义。”遂宁水文水资源勘测中心相关负责人介绍，目前，桂花水文站已试运行半年，百余次自动测流验证了其可靠性，数据有效率达95%以上。