同步验潮法在刘公岛跨海高程传递中的应用

阐述了短期同步验潮法在跨海高程传递测量中的基本原理与应用,通过试验介绍了短期同步验潮法传递高程的实施流程与数据处理。根据短期同步验潮法在山东省刘公岛跨海高程传递测量中的试验,结果表明,在短距离跨海时,短期同步验潮法能达到三等以上水准测量精度要求。     

深度基准传递方法的比较与验潮站网基准的综合确定

分析了深度基准确定的不同方法及由此产生的理论最低潮面含义不一致性。重点比较研究了在长期站基准值的控制下,传递确定短期和临时验潮站深度基准的多种技术方法。以某水深测量工程实例对测区验潮站网深度基准值的统一、协调确定进行了示范论证。得出的基本结论是:在当今深度基准基础框架不完备的现实条件下,水深测量工程区域的深度基准应由所布设的短期和临时验潮站与测区及附近长期验潮站组网确定。确定方法应尽量利用实际观测信息,依据潮差比或略最低潮面比等不同方法传递,并依据规定的限差指标检核。示范实例的计算表明,由不同基准站、不同方法传递确定同一短期验潮站深度基准值的差异可控制在10cm以内。     

利用半参数模型估计确定验潮组网的深度基准面

深度基准面的确定是进行海洋测量的基础,准确确定深度基准面是进行海洋测量的有效前提。提出了一种将CORS技术与验潮组网技术进行结合的新传递深度基准面的方法,实现长、短期验潮站同步验潮实现深度基准面的增强传递;提出了采用半参数模型理论来求取潮差比的计算方法;具体阐述了验潮组网通过间接平差求取短期验潮站的深度基准面的计算方法,减少了验潮测量的人力投入,计算潮差比时考虑了系统误差的影响,计算短期验潮站时考虑了观测误差对深度基准面传递的影响。     

港外水域虚拟验潮站水位推算研究

港口航道图测绘期间出于潮位控制的需要,除了利用长期验潮站外需要另设其他短期/临时验潮站。如何深入利用常设短期验潮站积累的历史水位资料以有效减少验潮工作量,已成为海洋测绘实践需解决的现实课题。基于港口长期验潮站与常设短期验潮站的历史同步实测水位资料,采用潮汐差分订正与余水位传递技术,实现了一种精度可靠的港外水域虚拟验潮站水位恢复方法。归纳了港口短期验潮站进行潮汐差分订正的适用条件,列出了采用该种虚拟水位技术恢复水位方法的计算步骤。实例验证及精度评估表明,经潮汐差分订正后的虚拟验潮站采用“天文潮位+邻近验潮站传递余水位法”恢复水位的推算精度,可以满足相关技术规范要求。     

基于验潮站组网的深度基准面确定

分析了短期和临时验潮站深度基准确定的不统一性。重点研究了以长期验潮站作为控制,将验潮站组网传递确定深度基准面的方法,具体阐述了最小二乘拟合求取潮差比与平差方法求取深度基准值的计算方法与原理。利用仿真实验与实例计算论证了该方法的合理与可靠性。得出的结论是:在海道测量作业海域,基于验潮站组网确定深度基准可以达到理想的精度,且获得含义统一的深度基准面。     

莱州湾沿岸典型验潮站垂直基准一致性研究

莱州湾具有典型的大陆架结构,潮汐性质复杂。本研究根据莱州湾沿岸4处典型验潮站的多年数据计算了各站深度基准面值及保证率,并与相关涉海部门现采用值进行了比对分析。结果表明：个别验潮站计算值与相关涉海单位采用的深度基准面值有明显差异。本文就此进行了分析并提出了合理性建议。4处验潮站周边均埋设了高等级水准点,通过历年实施的高等级水准联测来监测各站高程基准点变化量,计算结果可用以维持区域垂直基准,为今后莱州湾港口建设、航道施工、水深测量、船舶通航及信息发布等提供更加准确的基础资料。     

海上中距离跨海高程传递方法比较

远离岸线的中距离(30~50 km)海域缺少测绘基础资料,高程传递尚未形成相应的作业体系。为满足海上工程建设的精度要求,采用同步验潮平均海面传递法、GNSS/水准传递法以及DTU18全球平均海面模型传递法,在山东省半封闭海域与开阔海域进行了中距离海上高程传递实验。实验结果表明,15天同步验潮平均海面传递法与GNSS/水准法的精度相当(厘米级),与DTU18全球平均海面模型传递法进行直接传递的差异在15 cm内,可为不同测绘基础条件下海上风电高程基准传递提供作业参考。     

验潮站零点漂移检测及修订方法的改进

考虑到利用中数法计算的日平均海面可能残留较多的短周期分潮影响,会给验潮站零点的漂移检测及修订引入一项潜在的系统差,进而影响到潮汐分析及水深测量水位改正等应用。提出了基于Godin法计算日平均海面的验潮站零点漂移检测及修正的改进方法。应用结果表明Godin法较中数法可明显削弱短周期分潮影响,从而可提高验潮站零点漂移检测及修订的精度。     

关于同步改正法求得短期验潮站平均海面所需同步天数的探讨

本文通过理论分析和实测资料计算比对得出结论:同步改正法计算短期验潮站平均海面使用15天时间同步和30天时间同步可达到基本相同的精度。     

海底地形测量成果的质量检核评估(四):自容式压力验潮仪验潮零点漂移处理实践

针对使用自容式压力验潮仪在布设临时验潮站时常出现的验潮零点漂移技术难题,基于附近长期验潮站的潮汐观测数据来计算二站同步时段内逐时日平均海面之差值,以此修正临时验潮站观测数据中隐含的验潮零点逐时漂移量。以福建平潭长期站和王爷山、牛山岛两个临时站的验潮数据为例,进行了自容式压力验潮仪验潮零点漂移处理的实践。结果表明本文相关模型具可操作性和实用价值。     

Groundwater response to the tide in wetlands: Observations from the Gillman Marshes,South Australia

We present results from a series of piezometers installed in the foreshore flat and mangrove environments of the Gillman Marshes, South Australia in an interdisciplinary study of the propagation of the ocean tide into the coastal aquifers. A unique feature of the analysis is that all water level records were harmonically analysed so that the behaviour of the four major tidal constituents could be independently examined. The main findings were that: (1) the decay of the groundwater tide in the coastal aquifers was greater than that predicted by the Ferris solution. A theoretical model has been developed and applied to the study site. The model suggests that this behaviour is due to the occurrence of a time delay in the Darcian response in the shelly and muddy sand substrate; (2) when the tide is incident over a gently sloping bank, the time delay in response gives rise to a spiked signal in which high water is confined to a small fraction of the tidal cycle; and (3) at the coastal interface tidal propagation across a sloping bank causes a rise in the water table relative to mean sea level which is proportional to the variance of tidal elevation and inversely proportional to the decay constant of the groundwater tide. The model developed in this study is also applicable to other coastal groundwater systems with tidal influence.     

胶州湾前湾填海对其水动力影响预测分析

本文采用ECOM-SED模式、算子分裂法和“干、湿”点法建立了胶州湾变边界数值模型。从潮、余流、潮波系统和潮流能几方面预测分析了胶州湾前湾追地对海洋水动力的影响。结果表明，前湾填海对胶州湾的潮波系统影响甚微，振幅和位相的变化都在1％以内。但是在前湾和工程附近海域潮流和余流变化比较大，其他海域的潮流和余流变化不大，潮流流速变化为1％左右，余流流速变化为3．14％～9．16％。填海后，内湾口和外湾口附近潮能通量增加2．6％～5．24％，前湾和工程局部区域潮能通量减小20．21％～87．23％。     

半封闭海区潮波运动问题的构建

利用海底粘滞性条件,首先导出了海底摩擦与海面坡度之间的简单关系式,在此基础上导出了水平流通量与海面坡度的关系式。然后利用连续性方程进一步得到了海面升高即潮位所满足的二阶椭圆型方程,进而导出了以潮位形式给出的半封闭海区岸壁不可穿透条件。最终在给定半封闭海区开边界水位分布的条件下构建了完整的关于潮位分布函数的微分方程边值问题。初步讨论表明,海底摩擦矢量与水平流通量矢量并不在相反的方向上。     

胜利油田孤东海堤保滩促淤工程二维潮流数值模拟研究

以胜利油田孤东海堤保滩促淤工程为实例，采用二维潮流数值模拟方法，利用实测流速资料对该海区进行潮流计算，对所提出的不同工程方案进行比较，并分析其促淤效果，在此基础上给出工程方案的推荐结论。     

黄岛电厂取水工程潮流泥沙数值模拟

建立了基于不规则三角形网格的考虑波浪及其破碎作用的二维潮流场和泥沙场数学模型,对黄岛电厂取水海域的潮流场、泥沙场进行了数值模拟和分析,对电厂取水口的泥淤积强度进行了计算。计算结果表明,电厂取水口附近海区流弱水清,取水口泥沙淤积轻微,对电厂取水基本没有影响。     

基于Hypack2008的无验潮水深测量

简单介绍了无验潮水深测量的基本原理及GPS RTK坐标转换参数求取问题,重点讲述了Hypack 2008软件与Trimble 5700 RTK进行无验潮水深测量的实施方法及软件设置过程中的主要注意事项,简单分析了无验潮水深测量与传统水深测量相比的优势所在,并依据工作经验提出了进行无验潮水深测量实施过程中需要注意的事项.     

南海北部湾海洋工程地质特征

根据地球物理、声学探测及海底取样等实测资料详细分析,发现北部湾油气勘探开发区具有近岸、水浅等优越自然条件以及复杂的海洋工程地质特征。海底地形地貌较为复杂,存在潮流沙脊与潮沟、海底沙坡、埋藏古河道、浅层气、埋藏古陡坡、滑塌断层及可能的砂土液化层等潜在灾害地质因素,对海上构筑物存在直接或潜在的危险性。尤其在东部,海底坎坷不平,活动性的潮流消脊、侵蚀沟槽、海底沙波及浅层气等很发育,是海底工程建设的危险区,应引起高度重视。     

风暴潮预报模式在渤海海域中的应用研究

首先运用COHEREN S三维多功能大陆架水动力学模型,对渤海四个主要分潮进行了调和分析,建立了渤海天文潮预报模型。结合9712号热带风暴的路径记录资料,运用风场、气压场估算公式,估算了风暴所经地带风场、气压场的变化过程。以此为输入条件,运用COHEREN S模型模拟了9712号热带风暴作用下渤海的增水过程,还模拟讨论了底摩阻系数对水位的影响。     

分潮选取对动态抗差模型分析海平面的影响

选取4组不同的潮汐分潮,包括8分潮和13分潮,基于动态抗差模型对南海北部海域周边北海、海口等8个长期验潮站20年以上的日均水位序列进行分析,求取各验潮站的多年平均海面和海平面变化。结果表明,选取不同的分潮对于应用此模型求解多年平均海面和海平面变化,最大互差分别为6.1mm和0.15mm/a,差值变化在毫米级,即选取20年以上的周期序列应用动态抗差模型分析海平面时,采用8分潮模型即可满足精度要求。