内河航道水深测量中提高水位改正精度的实践

通过对影响水深测量因素的分析,并结合内河航道水深测量的特点及生产实践,阐述了在内河航道水深测量中提高水位改正精度的方法和体会。     

姿态传感器在水深测量中的应用

姿态传感器作为高精度动态海洋测量仪器,已被广泛地与船载海洋测量设备配套使用。姿态传感器能够改正或消除船载仪器由于船体的垂荡、横摇和纵摇引起的测量误差,大大提高测量精度。举例介绍了姿态传感器在单波束和多波束水深测量中的应用,并对姿态传感器的动态补偿特性进行了探讨和分析。     

水深测量的误差因子分析

简述了现代海洋水深测量的基本特点;定性和定量地分析了由船速效应、波浪效应、定位中心偏心效应,以及测深仪发射声波延迟效应等测量环境效应引起的测量误差;推导了测量环境效应误差改正公式。计算机数值模拟结果表明,波浪效应是引起水深测量误差的主要因子。针对海洋水深测量环境效应的特点,提出了一些提高测量精度的方案和建议。     

三维水深测量精度分析及试验验证

根据《水运工程测量规范》修订专题研究项目理论研究成果,分别通过陆地的"不同距离升降旋转法"和对选定区域重复进行水深测量的实测试验方法对RTK动态三维定位精度、RTK三维水深测量图载水深精度进行了验证,为将RTK三维水深测量纳入《水运工程测量规范》提供了依据。     

水深测量的全新技术—适航水深测量

本文提出在浮泥层港口对适航水深进行测量的新技术,并介绍新研制成功的测量系统的原理、结构和特点,其技术的新颖性在于两方面:1.用声学方法来进行高速测量密度;2.大功率、大扭矩,并每分钟启、停、升、降数十次的电动智能绞车技术。上述两方面的突破使得在浮泥层中进行快速动态连续的适航水深测量成为可能,文章最后介绍了新技术在蛇口港现场测量的成果。 本文提出的声学密度高速检测技术对于河口演变、航道整治中泥沙运动监测也具有重要的实用价值。     

影响GPS PPK无验潮水深测量精度的几个因素

针对作用距离、数据同步、姿态、声速等因素对全球定位系统动态后处理(GPS PPK)无验潮沿岸水深测量精度的影响进行了讨论,分析了GPS PPK无验潮水深测量作业模式消除涌浪影响的机理,对姿态传感器的测量和安装精度以及GPS天线与测深仪换能器相对位置的量测精度等提出了定量要求。     

测船非匀速直线测量引起的多波束测深误差分析

多波束测深系统作业的基本前提是测船保持匀速直线运动状态,而实际作业中非匀速运动状态下的多波束测量普遍存在,此时常用的基于加速度测量原理的测姿设备会受到影响。为此,在多波束测姿误差分析的基础上,针对直线加速、U型转弯两种情况下的测姿误差进行研究,通过INS测姿与GNSS三天线测姿的数据比较,对非匀速直线运动状态下姿态误差的影响特点及程度进行了分析。实验证明当测船做直线加速运动时,会使纵摇角产生较大误差;当测船转弯时,会使横摇角产生较大误差,这对指导多波束实际测量具有一定的参考价值。     

单波束水深测量的定点取样技术实现

使用定点取样技术,实现快速生成批量定点取样文件、批量绘制定点断面取样图,最终生成定点取样后的水深图的设计思路以及实现方法。此技术在保证不损失水深精度的前提下,按照规范取样距离及用户指定的特征点位置(如航道设计坡脚)准确地生成水深点。不但用图单位使用方便,而且优化了水深图图面质量,提高了美观度。     

单波束水深测量的定点取样技术实现

使用定点取样技术,实现快速生成批量定点取样文件、批量绘制定点断面取样图,最终生成定点取样后的水深图的设计思路以及实现方法。此技术在保证不损失水深精度的前提下,按照规范取样距离及用户指定的特征点位置(如航道设计坡脚)准确地生成水深点。不但用图单位使用方便,而且优化了水深图图面质量,提高了美观度。     

基于GPS精密单点定位技术的水深测量

首先阐述了水深测量的两种作业模式：传统人工验潮水深测量和GPS无验潮水深测量,对两种作业方式作了简单的比较。简要介绍了GPS精密单点定位（PPP）的基本原理,给出了GPS无验潮水深测量数学模型。然后,针对传统水深测量作业模式的弊端,提出采用GPS精密单点定位技术进行无验潮水深测量作业,并从静态和动态定位两个方面验证了PPP技术进行无验潮水深测量作业的可行性。     

海底地形格网数据精度指标要求分析

海底地形不易进行实地探测及核实,海底地形格网数据产品精度指标的确定不具备实地核实的条件,为了确定海底地形格网数据精度指标,通过大量的数据实验,分析得出单位面积内,一定比例的极值水深差值的平均值与海底地形之间有一定的线性关系,从而提出了通过单位面积水深插值来划分海底地形的一种量化方式,并依据实验数据,分析误差规律,给出了海底地形格网数据中误差的精度指标及方法。     

数字滤波在浮标波浪数据处理中的应用

简要介绍了数字滤波的基本原理,如何应用于波浪原始数据处理,以及在波浪原始数据处理中的应用效果。     

波浪在可渗海床上传播时的衰减

在以往的波浪理论研究中,通常假定海床是不可渗的。但在浅水区,海床的可渗性对波浪的传播有一定影响,它能引起波高的衰减,同时波浪也能够引起海床的变形、滑动、甚至液化。当海床的弹性小,渗透性大时,波浪与可渗海床的这种相互作用更为明显。本文通过对波浪场控制方程－拉普拉斯方程和弹性海床的控制方程－比奥方程联合解析求解,给出了海床土体响应、孔隙水压变化规律,以及波高在传播过程中的衰减。     

海底地形对脐带缆深水安装影响分析

研究复杂海底地形对脐带缆深水安装过程中的力学特性影响,对提高脐带缆深水安装的安全性与稳定性有较大意义。通过建立具有不同坡度、隆起高度以及低洼深度的海床地形模型,分析在不同地形参数下脐带缆深水安装时的应力响应,并对不同参数下的等效应力与接触压强对比,探讨了海底地形对脐带缆深水安装的影响。研究结果分析表明:海床坡度对脐带缆的最大等效应力与接触压强影响不大;隆起区域对脐带缆的安装过程的影响较大,隆起高度的增加使最大等效应力明显增大,且易超过脐带缆的最大许用等效应力;低洼区域的脐带缆与隆起区域相似,低洼深度的增加最大等效应力明显增大,隆起区域与低洼区域的触地点处的接触压强最大。     

Effect of Wave Nonlinearity on the Instantaneous Seabed Liquefaction

The nonlinear variation of wave is commonly seen in nearshore area, and the resulting seabed response and liquefaction are of high concern to coastal engineers. In this study, an analytical formula considering the nonlinear wave skewness and asymmetry is adopted to provide wave pressure on the seabed surface. The liquefaction depth attenuation coefficient and width growth coefficient are defined to quantitatively characterize the nonlinear effect of wave on seabed liquefaction. Based on the 2D f...     

老黄河口水下三角洲前缘底坡不稳定地形的近期演变及控制因素

根据1988～1996年埕北浅海区的海底调查资料,深入探讨了海底不稳定现象的形成及发育机制,分析了老黄河口水下三角洲不稳定地形的近期演变动态,提出海底地形及地貌演变的主要特征。并指出波浪是控制海底地形及微地貌变化的主要外动力因素。     

Numerical Simulation of Wave Forces on Seabed Pipelines

A three-step finite element method(FEM)together with Large Eddy Simulation(LES)is ap-plied to incompressible turbulent flow around seabed pipelines at relatively high Reynolds numbers.Bothtwo-dimensional and three-dimensional numerical simulation is carried out to determine thethree-dimensional effect.The results of numerical simulation agree quite well with the wave forces actingon pipeline models measured in physical model test.     

Experimental Investigation of the Response of Monopiles in Silty Seabed to Regular Wave Action

Excessive displacement responses of monopiles affect the serviceability of offshore structures. Related to complicated pile-seabed-wave interactions, the actual behavior of monopiles in silty seabed under periodic wave action remains unclear, and relevant studies in the literature are limited. A series of experiments were conducted in a wave flume containing single piles in silty seabed with relative density of 0.77 subjected to regular waves. Two stages of wave loading were applied successively...     

重力信息反演海底地形的非线性影响研究分析

基于Paker理论导纳函数模型,研究分析了频率域海底地形非线性项对重力异常与重力异常垂直梯度贡献的量级。通过对日本某海域数值实验结果表明,频率域海底地形非线性项对重力异常的影响需要考虑到三次项,对重力异常垂直梯度量级的影响需要考虑到四次项。研究结果对于提高利用重力异常和重力异常垂直梯度反演高精度海底地形具有应用价值。     

波浪引起的海床失稳机理及有关孔隙水压力的讨论

近年来在海洋工程中由于海床失稳和下沉而引起的工程事故时有发生,因此波浪、海床和建筑物的相互作用问题越来越引起工程界的关注。文章首先介绍了波浪引起的海床失稳的基本机理,同时,由于孔隙水压力在海床失稳中起着重要作用,因此又通过引用前人成果,讨论了波土参数对孔隙水压力的影响。