08.09.2026
Профилограф течений на гидроботе: расход воды за один проход
В сентябре 2026 года в нашем гидрографическом парке появился акустический доплеровский профилограф течений CHCNAV RiverStar RS3600D. Он ставится на безэкипажный катамаран MOL'T Boat рядом с эхолотом и за один проход лодки от берега до берега даёт то, ради чего раньше бригада полдня стояла на створе с вертушкой: расход воды, скорости течения по всей глубине и профиль дна.
Для заказчика это означает новый набор работ, которые мы выполняем своими силами и своим оборудованием: гидрометрия на реках и каналах, поле скоростей у гидротехнических сооружений, наблюдения течений в водохранилищах и на акваториях портов. И всё это в том же выезде, что и промеры глубин.
лодки от берега до берега — и расход воды в створе измерен
профиль течения по слоям толщиной от 2 см, до 260 слоёв
три частоты в одном корпусе: 1200, 3600 и вертикальный 600 кГц
Что это за прибор
Профилограф висит под лодкой и смотрит вниз девятью наклонными и вертикальными лучами. По отражению звука от взвеси в воде он определяет, с какой скоростью и куда движется вода на каждом слое от поверхности до дна. Одновременно он измеряет скорость самой лодки относительно дна и глубину под собой.
В RS3600D объединены два частотных канала. Канал 3600 кГц работает на мелководье и в почти стоячей воде: измеряет скорости от 1 см/с при слепой зоне у поверхности всего 5 см. Канал 1200 кГц берёт глубины до 40 м. Вертикальный луч 600 кГц даёт глубину до 100 м с точностью один сантиметр плюс 0,1 % глубины. Погрешность скорости течения 0,25 % плюс 2 мм/с.
Прибор компактный: два килограмма, диаметр 126 мм, питание 12 В, обмен по последовательному порту. Именно поэтому он без переделок встаёт на наш катамаран.
Что измеряем за один проход
Три результата из одного галса поперёк реки
Расход воды
Сколько кубометров в секунду проходит через створ. Лодка пересекает реку, прибор пишет скорости по слоям, программа умножает их на площадь живого сечения и достраивает неизмеренные слои у поверхности и у дна. Несколько проходов дают контроль сходимости.
Скорости по слоям
Не одна средняя скорость, а полный разрез: где вода идёт быстрее, где стоит, где у дна поток разворачивается назад. Это исходные данные для расчёта размывов, разбавления сбросов и условий судоходства.
Глубина и живое сечение
Вертикальный луч даёт профиль дна по створу, а привязка ко дну показывает, не ползёт ли само дно. Вместе с нашим эхолотом это полноценный промер, который идёт в тот же проект.
Так выглядит результат одного прохода: разрез русла по створу, где цветом показана скорость течения на каждом слое, а чёрной линией — дно. Красное — быстрая струя, синее — слабое течение у берегов и у дна. Иллюстрация из материалов производителя; наши разрезы по конкретным створам передаём заказчику в составе протокола.
Почему на безэкипажном катамаране
Расход воды нужнее всего тогда, когда в воду лезть не хочется: в паводок, на быстрой струе, под мостом, у водосброса. Катамаран MOL'T Boat идёт по створу без человека на борту, держит линию по спутниковой навигации и повторяет проход столько раз, сколько требует методика. Оператор стоит на берегу.
Второе преимущество — курс. Точность направления течения напрямую зависит от того, насколько точно известен курс прибора. Встроенный магнитный компас профилографа сбивается рядом с металлом: у моста, причала, шпунта. На нашем катамаране курс берётся со спутникового приёмника, и прибор получает его по штатному каналу. Производитель сам рекомендует такой режим для сложной магнитной обстановки.
Третье — прибор работает в связке с остальным оборудованием лодки. Эхолот, магнитометр, гидролокатор бокового обзора и профилограф течений пишут в один проект. Заказчик получает промеры, течения и поиск объектов из одного выезда, а не от трёх бригад.
В чём выигрыш по времени
Классическое измерение вертушкой на тросе — это створ, лебёдка, десятки точек по вертикалям и полдня работы бригады. Профилограф на катамаране проходит створ за несколько минут, и расход виден на экране раньше, чем лодка вернулась к берегу.
Когда спутников нет
Гидробот MOL'T Boat умеет работать без спутниковой навигации: координаты на борт передаёт роботизированный тахеометр с берега. Эту схему мы применяем в портах и на закрытых акваториях, где сигнал глушат или экранируют стенки причалов.
Профилограф добавляет к этой схеме ещё один источник. Его лучи привязки ко дну измеряют скорость лодки относительно дна с погрешностью 0,25 %, а значит, от последней надёжной точки лодка может вести счисление пути сама: под мостом, у высокого берега, в узком канале между сваями. Ошибка счисления накапливается с расстоянием, поэтому это резерв и связка, а не замена координат. Но там, где раньше съёмка обрывалась на десятки метров, теперь она продолжается.
Как проходит измерение расхода
- 1
Створ и урезы
Выбираем прямолинейный участок без подпора, закрепляем урезы воды спутниковым приёмником, привязываем уровень к государственной системе высот.
- 2
Проходы
Катамаран пересекает реку от уреза до уреза ровно и медленно, с остановкой у каждого берега. Для одного расхода делаем не менее четырёх проходов в обе стороны.
- 3
Контроль сходимости
Расходы по отдельным проходам сравниваем между собой. Расхождение больше пяти процентов — повод искать причину: подвижное дно, ветер, пузыри под прибором.
- 4
Обработка
Достраиваем неизмеренные слои у поверхности и у дна, учитываем береговые участки, считаем расход и его средние характеристики по створу.
- 5
Протокол и облако
Заказчик получает протокол расхода, разрез скоростей по створу и профиль дна. Промеры и карта участка лежат в MOL'T Boats Cloud, доступ по ссылке.
Кому это нужно
Шесть групп задач, где расход и скорости течения нужны по нормативу или по договору
Изыскателям и проектировщикам
Инженерно-гидрометеорологические изыскания под мосты, переходы трубопроводов, водозаборы и выпуски, берегоукрепление, малые ГЭС. Расход, скорости и морфоствор в одном выезде и в одном отчёте.
Водопользователям
Водоканалы, ТЭЦ, ГОКи, заводы. Фактический забор и сброс воды в подводящих и отводящих каналах, баланс по участку, сверка с показаниями стационарных расходомеров.
Гидроэнергетике
Приток и сброс, поле скоростей в нижнем бьефе, у водосбросов и рыбозащитных сооружений, размывы у сооружений. Серии расходов при разных уровнях для кривой расхода.
Портам и речным администрациям
Скорости течения на судовом ходу, в подходных каналах и у причалов на осадке судна. Заносимость прорезей и контроль дноуглубления.
Министерствам и муниципалитетам
Обследование русел на пропускную способность перед расчисткой и защитой от паводка: расход, скорости, промеры, заиление. Именно такие работы мы ведём по реке Нице в Ирбите.
Экологам и рыбоохране
Исходные данные для расчёта ущерба водным биоресурсам, зона смешения при сбросе сточных вод, скорости на нерестилищах, прогноз распространения аварийного сброса.
Спектр работ с профилографом
| Задача | Что получает заказчик |
|---|---|
| Расход воды на речном створе | Протокол расхода, разрез скоростей, профиль дна по створу |
| Расход в канале: оросительном, отводящем, сбросном | Расход и поле скоростей на малых глубинах, канал 3600 кГц |
| Учёт забора и сброса воды предприятием | Расходы по 2–4 створам и баланс по участку |
| Кривая расхода на посту | Серия расходов при разных уровнях, связь «уровень — расход» |
| Поле скоростей у ГТС, водозабора, опор моста | Карта течений по площади, скорости у дна, заключение о размыве |
| Течения в водохранилище, пруду-охладителе | Циркуляция и перенос тепла по слоям, температура воды |
| Зона смешения и разбавления сбросов | Скорости и расход в месте выпуска для расчёта разбавления |
| Русловые процессы и заиление | Повторные съёмки, выявление подвижного дна, деформации у сооружений |
| Промеры и контроль дноуглубления | Съёмка до и после, объёмы, план промеров в облаке |
| Совмещённая съёмка за один выезд | Глубины, течения, магнитометрия и боковой обзор в одном проекте |
Одна лодка, один выезд, один проект
Главное отличие от «купить прибор и лодку по отдельности» — не сам профилограф, а то, что промеры, течения, магнитометрия и боковой обзор снимаются одним катамараном за один выезд и ложатся в один проект в облаке. Заказчик экономит мобилизацию и получает согласованные данные вместо трёх отчётов от трёх бригад.
Данные в облаке
Промеры, карта участка, треки проходов и файлы измерений хранятся в MOL'T Boats Cloud: заказчик открывает проект по ссылке, видит съёмку на карте и скачивает результат. Расход воды и разрез скоростей сейчас считаются в штатной программе прибора и передаются протоколом; показ разреза течений и расчёт расхода прямо в облачной платформе мы встраиваем — обвязка для этого в системе уже есть.
Прибор говорит на открытом формате данных, поэтому записи читаются и сторонними программами обработки. Если у заказчика свой гидролог — он получит сырые файлы и сможет пересчитать всё сам.
Честно о пределах метода
Профилограф не измеряет воду мельче примерно 0,3 м: слепая зона у поверхности плюс заглубление самого прибора. Профиль течения строится до 40 м глубины; глубину вертикальный луч возьмёт и до 100 м. В напорных трубопроводах прибор не работает — только открытый поток.
Волнение мы этим прибором не измеряем: режим волновой съёмки производителем не заявлен. Мутность и твёрдый сток по силе отражённого сигнала возможны только после калибровки пробами воды и оговариваются отдельно. По формуляру поставщика прибор рассчитан на воду от +5 до +35 °C, поэтому работы на Урале планируем с мая по октябрь.
Семейство профилографов CHCNAV внесено в Государственный реестр средств измерений под номером 93471-24. Статус конкретной модификации и поверку для отчётности, где требуется поверенное средство измерения, подтверждаем у поставщика до начала работ и сообщаем заказчику прямо.
Похожая задача?
Расход воды, скорости течения, промеры и обследование русла мы выполняем своими силами и на своём оборудовании, без субподряда: катамараны MOL'T Boat, профилограф течений, однолучевые и многолучевой эхолоты, магнитометр, спутниковые приёмники и роботизированный тахеометр для работы без GNSS. База в Екатеринбурге, работаем по всей стране.
Для расчёта достаточно прислать техническое задание или просто описать задачу: река или канал, примерная ширина, что нужно получить — расход, поле скоростей, промеры или всё вместе — и сроки. Если объект в погранзоне или требует разрешений на полёты и допуска, мы возьмём оформление на себя.
Частые вопросы
Чем измерение профилографом лучше вертушки?
Вертушка даёт скорость в одной точке за раз, и на створ уходит полдня. Профилограф пишет скорости по всем слоям сразу на каждом метре прохода, поэтому расход получается за несколько минут, а вместе с ним — полный разрез течения и профиль дна. Вертушка остаётся уместной на ручьях, куда лодка не пройдёт.
Можно ли измерить расход в паводок?
Да, для этого безэкипажная лодка и нужна: люди остаются на берегу. Ограничение по температуре воды — от +5 °C по формуляру поставщика, поэтому пик весеннего половодья при ледяной воде обсуждаем отдельно.
Сколько проходов нужно для одного расхода?
По методике — не менее четырёх проходов в обе стороны с контролем сходимости между ними. Для кривой расхода на посту нужна серия измерений при разных уровнях воды, обычно три и больше за сезон.
Получим ли мы промеры глубин в том же выезде?
Да. Профилограф измеряет глубину вертикальным лучом, а рядом на катамаране стоит наш эхолот. Промеры и течения идут в один проект и один отчёт.
Нужен ли профилограф именно ваш, если у нас есть свой прибор?
Нет. Если у вас есть профилограф, а нужен носитель, курс со спутников и обработка в облаке — обсудим установку вашего прибора на MOL'T Boat. Прибор работает по открытому формату данных.
Подходит ли результат для государственной экспертизы?
Расход и скорости включаются в технический отчёт по инженерно-гидрометеорологическим изысканиям по СП 47 и СП 482, смета считается по действующему справочнику базовых цен. Вопрос метрологического статуса конкретной модификации прибора подтверждаем у поставщика до начала работ.
Смежные услуги и статьи
Читайте также
Понравилась статья?
Подпишитесь на наш Telegram-канал — там всё самое свежее из полей.