CN110715650B - 一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法 - Google Patents

一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法 Download PDF

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Abstract

一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，选取两条等距第一走航断面和第二走航断面，将第一走航断面和第二走航断面均分为若干个航段，整点时，通过若干艘船只分别在每个航段的起点开始测量断面数据至航段的终点，下一个整点时，船只不回到前一起点，将前一航段终点作为当前航段的起点开始测量当前航段的断面数据，若干船只测量航线形成闭合回路。与现有技术相比，本发明的有益效果是：将两条长度相等的走航断面分为等距的航段，船只测量航线呈闭合回路，当船只测量完当前航段后，无需返回至起点，只需在原地等待下一整点测量下一航段即可，船只以这样追逐式测量，大大地节省了返程的时间和金钱。

Description

一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法
技术领域
本发明涉及水文水利检测领域，尤其涉及一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法。
背景技术
近海深水航道在开挖前、后及运营或改扩建时，都需要收集拟建航道位置的海洋水文特性，一般要求对拟建或者运营中的航道进行全潮流的流速、流向逐时整点或半点同步测验，用来分析航道的流速、流向特性、轴线走向、横流分布等；目前较为常见的测流方法有定点测流和走航断面测流两种。
定点测流采用以点带线进而推算到面的分析方法，潮流的空间分布特征难以准确测量；而走航测量的测线上的各点无法实现同步，只能进行准同步。
传统的走航断面测量过程中，每次船舶测量完后需要回到起点等待先一个整点再测量，所消耗的燃油成本和人力成本巨大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，本发明所述的测量方法中，船只测量完对应航段后无需返回，节省了大量人力和金钱。
一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，选取两条等距第一走航断面和第二走航断面，将所述第一走航断面和所述第二走航断面均分为若干个航段，整点时，通过若干艘船只分别在每个所述航段的起点开始测量断面数据至航段的终点，下一个整点时，船只不回到前一起点，将前一航段终点作为当前航段的起点开始测量当前航段的断面数据，所述若干船只测量航线形成闭合回路。
上述方案中，更进一步的是，到达所述第一走航断面或第二走航断面的末个航段终点的船只需要到相邻走航断面的首个航段待下一整点继续测量断面数据。
上述方案中，更进一步的是，所述船只数量在5—8艘之间。
上述方案中，更进一步的是，所述每艘船只的采集数据设备及其安装方式一致。通过统一条件，使得采集到的数据更加准确。
上述方案中，更进一步的是，所述每艘船只的定位设备及其开启时间一致。通过统一条件，使得采集到的数据更加准确。
上述方案中，更进一步的是，所述每艘船只的速率一致。通过统一条件，使得采集到的数据更加准确。
上述方案中，更进一步的是，所述第一走航断面和第二走航断面的长度在10—14km之间。
上述方案中，更进一步的是，所述第一走航断面和所述第二走航断面均分为3—4个航段。
上述方案中，更进一步的是，所述数据包括第一走航断面和第二走航断面的流速、流向特性、轴线走向和横流分布。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将两条长度相等的走航断面分为等距的航段，所述船只测量航线呈闭合回路，当船只测量完当前航段后，无需返回至起点，只需在原地等待下一整点测量下一航段即可，船只以这样追逐式测量，大大地节省了返程的时间和金钱。
附图说明
图1为本发明所述方法中的船舶与航道的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所述，一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，选取两条等距第一走航断面和第二走航断面，将所述第一走航断面和所述第二走航断面均分为若干个航段，整点时，通过若干艘船只分别在每个所述航段的起点开始测量断面数据至航段的终点，下一个整点时，船只不回到前一起点，将前一航段终点作为当前航段的起点开始测量当前航段的断面数据，所述若干船只测量航线形成闭合回路。
到达所述第一走航断面或第二走航断面的末个航段终点的船只需要到相邻走航断面的首个航段待下一整点继续测量断面数据。
所述船只数量在5—8艘之间。本实施例中，所述船只数量为6艘。
实施要求：
所有测流设备型号基本一致，安装方式一致。
所有定位设备需要实时开启，且转换参数一致，定位精度一致，且满足要求。精确在0.5—1m以内。
航段不分配固定船只，只固定航段，且每艘船的航行速度基本一致。
两条航线组成回路。
为了了解国内某深水航道横流的沿程分布特点，需要对航道中心线及北边线进行全航道大、中、小潮同步走航断面流速、流向测量，断面线上100m取一个特征点，对测量所的数据进行计算分解，分析垂直与航道轴线的流速、流向随时间、空间的变化特征。
所述第一走航断面和第二走航断面的长度在10—14km之间。本实施例中，所选取的走航断面为12km。这就要求每条断面上需要进120个点进行时间上的同步分析。断面测量整点前后10分钟可以认为是同步的，根据项目要求设置的2条各12km的走航线，按照船速6节计算，20分钟的时间，船舶航行里程约为4km。按照惯例，每次测量时的船舶需要由起点测至终点，再返回至起点等待下一个整点进行测量，所消耗的燃油和人力成本巨大。
所述第一走航断面和所述第二走航断面均分为3—4个航段。本实施例中将其分为3个航段。
如图1所示，将两条12km的所述第一走航断面和第二走航断面平均分为6段，每个航段的距离为4km；起测前，所有船只在指定位置待命；整点前10分钟起测，1-1位置的船只向1-2方向采集数据，1-2位置的船只向1-3方向采集数据，1-2位置的船只向1-3方向采集数据；2-1位置的船只向2-2方向采集数据，2-2位置的船只向2-3方向采集数据；所有船只航段任务完成后，在结束为止待命，等待下一个整点测量；在断面的起、终点的船只需换到相邻断面航线的终、起点，等待下一个整点测量。
在现有技术中，返程的过程中测量断面数据不可用，是因为同一个点的前后测量时间间隔不同而导致得到的数据不准确，比如1:50从a到b，需要开20分钟也就是2:10分开到b，下个小时2:50开始你需要20分开到a，到达a点时间就是3:10分， a点的数据在两个航次间隔了1小时20分，而b点只有40分钟。所以在返程过程总完全是时间和金钱的浪费。
数据分析时，由于每条船只都有所有航船不同时间的数据，每航段不同时间点的数据由不同船只采集，需要按照航道收集所有测量数据，再提取航段上的特征为止的数据。
由于每个航段的数据均是由起点采集到终点，满足准同步的基本要求，每航段间隔100m提取的特征点数据的采集时间基本相同，数据采集的型号也是同型号，这样的数据可靠性高。
采用追逐式走航断面测量的方式，每艘船只只需要完成对应航段后停泊在当前位置（在断面的起、终点的船只需换到相邻断面航线的终、起点）等待下一个整点进行测量，无需返航至起点，按照每小时每艘船少航行4km计算，每潮次按照28小时计算，三个潮次累计可节约航行距离约为2016km（一艘船按照每日10小时不停航航行，近20天的工作量），外加当地日租金5000元，小时邮费租金500元，按此计算，节约成本近20万元。
所述数据包括第一走航断面和第二走航断面的流速、流向特性、轴线走向和横流分布。
在本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，其特征在于，选取两条等距第一走航断面和第二走航断面，将所述第一走航断面和所述第二走航断面均分为若干个航段，整点时，通过若干艘船只分别在每个所述航段的起点开始测量断面数据至航段的终点，下一个整点时，船只不回到前一起点，将前一航段终点作为当前航段的起点开始测量当前航段的断面数据，所述若干船只测量航线形成闭合回路，到达所述第一走航断面或第二走航断面的末个航段终点的船只需要到相邻走航断面的首个航段待下一整点继续测量断面数据。
2.根据权利要求1中所述一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，其特征在于，所述船只数量在5—8艘之间。
3.根据权利要求2中所述一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，其特征在于，每艘所述船只的采集数据设备及其安装方式一致。
4.根据权利要求2中所述一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，其特征在于，每艘所述船只的定位设备及其开启时间一致。
5.根据权利要求2中所述一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，其特征在于，每艘所述船只的速率一致。
6.根据权利要求1中所述一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，其特征在于，所述第一走航断面和第二走航断面的长度在10—14km之间。
7.根据权利要求1中所述一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，其特征在于，所述第一走航断面和所述第二走航断面均分为3—4个航段。
8.根据权利要求1中所述一种多测船同向匀速环式准同步观测断面流速流向的方法，其特征在于，所述数据包括第一走航断面和第二走航断面的流速、流向特性、轴线走向和横流分布。
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