JPH09243362A

JPH09243362A - 水深測定装置及び水深測定方法

Info

Publication number: JPH09243362A
Application number: JP8046990A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Kamata; 芳明鎌田
Original assignee: KYOWA SHOKO KK
Current assignee: KYOWA SHOKO KK
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1996-03-05
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】潮位や気圧の影響を排除して正確な水深の測
定ができ、人手も少なくて済む水深測定装置及び測定方
法を提供する。【解決手段】水深が既知の基準位置に設けられた基準
水深計１２と、所定の測定点における水深を測定する水
深計１３と、これら基準水深計と水深計との間の相関を
求め上記測定点における水深を算出する演算装置１４と
からなる。基準水深計と水深計とで第１点における水深
を同時に測定し、次に深さの異なる第２点における水深
を同時に測定し、両者の測定値を比較して両水深計の相
関関係を求め、基準水深計を水深が既知の基準位置に設
置し、他方の水深計を測定点に置いて、同時刻における
両者の測定値から上記測定点の水深を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海底の深さなどの
測定に関し、特に、潮位や気圧などの影響を排除して測
定できる水深測定装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、防波堤等の基礎工事には、捨て石
マウンドが採用されている。これは、採石場等から石材
を運び、この石材を潜水士の指示により海中に投入して
造成されるもので、堆積された石材を所定の形状になら
した後、ブロックやケーソンを据え付けることになる。
この捨て石の投入や、投入した石材をならすためには、
水深を正確に測定しなければならない。

【０００３】また、埋め立て地においては、長期に渡っ
て海底の地盤沈下量の測定も行われるが、この地盤の沈
下は、長期間に微小な変化をするものであり、多数の測
定点について長期間にわたって高精度に水深を測定する
ことが要求される。

【０００４】このような水深を測定する方法としては、
図４に示す水中スタッフを使用する方法が知られてい
る。同図に示すように、まず、海底の捨て石マウンド２
に打ち込んだ杭３の上面に潜水士が水中スタッフ１を載
せる。水上には計測用の船４があり、ここに乗っている
２名の計測員が水中スタッフ１を垂直になるように支持
する。水中スタッフ１は水面上に突出しており、地上の
測定員が、高さが既知の位置に設置されたトランシット
５により水中スタッフ１の目盛を読み取ることによっ
て、杭３の上面までの水深を求める。この方法によれ
ば、潮位や気圧の変化の影響を受けることもなく、正確
な水深測定ができる。

【０００５】しかし、この方法では、潜水士と船上の計
測員及び地上の計測員と３個所に人を配置しなければな
らず、大勢の人間が必要となる。また、潮流の影響を受
け易く、流れの速いところでは水中スタッフ１を垂直に
支持することがむずかしい。

【０００６】別の測定方法として、測定点に水圧式の水
深計を沈めて測定する方法もある。この方法によれば、
所定の時間が経過した後、水深計を引き上げて水深計に
記録された測定値を読みとればよく、人手が掛からずに
安価に測定できる。しかし、この方法では、測定点にお
ける潮位や気圧の影響を排除できず、正確な測定ができ
なかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事実
に鑑みたもので、潮位や気圧の影響を排除して正確な水
深の測定ができ、しかも、人手も少なくて済む水深測定
装置及び測定方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、水深が既知の基準位置に設けられた基
準水深計と、所定の測定点における水深を測定する水深
計と、これら基準水深計と水深計との間の相関を求め上
記測定点における水深を算出する演算装置とからなる構
成を特徴としている。この場合、上記水深計が圧力式半
導体センサを用いた構成とすることが望ましい。

【０００９】上記の目的を達成する本発明の水深測定方
法は、基準水深計と水深計とで第１点における水深を同
時に測定し、次に深さの異なる第２点における水深を同
時に測定し、両者の測定値を比較して両水深計の相関関
係を求め、基準水深計を水深が既知の基準位置に設置
し、他方の水深計を測定点に置いて、同時刻における両
者の測定値から上記測定点の水深を求めることを特徴と
している。この場合、上記基準水深計及び水深計が所定
の時間の水深の変動を平均化して波による水深の変化を
キャンセルするようにすることが望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図１は本発明の水深測定装置の構成を示
す図である。海岸のケーソン等に測量点１１を定め、こ
こから既知の深さに基準水深計１２を設ける。測量点１
１の高さｈ０は、予め測量等により求めておく。基準水
深計１２は測量点１１の近傍に設置し、ケーソン等に固
定する。測量点１１から基準水準計１２までの深さＨ１
は、錘測尺等により求める。もう一つの水深計１３は、
海底等の測定点に設置される。

【００１１】基準水深計１２と水深計１３とは、共に水
圧により水深を測定するものであり、全く同一の構成で
あることが望ましいが、たとえば、一方を水圧式とし、
他方を超音波式とするといったように別々の構成のもの
としてもよい。本発明の実施例における基準水深計１２
及び水深計１３は、ともに圧力式半導体センサを用いて
いる。このような構成とすることによって、水深計を小
型化することが可能となる。

【００１２】また、上記基準水深計１２及び水深計１３
は、測定データを長期間に渡って記録することができる
記憶装置を備えている。記憶装置内の記録媒体として
は、フロッピーディスクや磁気テープ等を使用してい
る。

【００１３】基準水深計１２及び水深計１３のデータ
は、各水深計の内部に設けられた上述の記憶装置に記憶
され、所定の期間のデータが記憶装置に蓄積される。観
測が終わると、基準水深計１２及び水深計１３は引き上
げられ、記憶装置に記憶されたデータをコンピュータか
らなる演算装置１４に入力し、測定点の水深が算出され
る。基準水深計１２及び水深計１３にケーブルを接続
し、測定データを直接取り出せるようにして、リアルタ
イムの測定を行うことも可能である。

【００１４】図１（ｂ）は、本発明の測定方法を説明す
る図である。同図の下方に示す水平な直線は、基準水深
計１２の水深データ１６で、上方の波形の曲線は水深計
１３の水深データ１７である。

【００１５】基準水深計１２の水深データ１６は、６０
秒の移動平均が算出されることから、水面１５にある波
やうねりの影響が排除され、殆ど変動のない水平な線と
なっている。ただし、長時間に渡って観測すれば、干潮
や満潮といった潮位の変動や、気圧の変動等の影響によ
り、緩やかな勾配を有している。

【００１６】水深計１３が示す水深データ１７は、波や
うねりの影響を受け、図示のように大きく上下してい
る。そこで、観測地点の水深データ１７は、一回の測定
について図のＴに示す時間（この実施例では３０秒間）
測定し、波の谷と山との中間を観測位置の水深１８と
し、水深データ１６と水深１８との差をＨ２としてい
る。もっとも、時間Ｔにおける平均水位を算出して水深
１８としてもよい。そして、ｈ０とＨ１とが既知である
から、測定点の深さＨは、Ｈ＝ｈ０−Ｈ１−Ｈ２として
算出することができる。以上の演算は図１（ａ）に示す
演算装置１４が行う。

【００１７】なお、本発明では、図１（ｂ）にも示すよ
うに、基準水深計１２の測定値と水深計１３の測定値と
の間の差から測定点の水深Ｈ２を求めるものである。そ
のため、上記の測定に先だって、これら水深計間の相関
関係を明確にしておくことが必要である。

【００１８】そこで、図２及び図３により、基準水深計
１２と水深計１３との相関の取り方を説明する。図２の
Ａ点は地上の点すなわち水深０の点である。このＡ点に
基準水深計１２と水深計１３とを並べ、双方の読み取り
値を一致させ、いわゆるゼロ点調整を行う。

【００１９】図３（ａ）は基準水深計の水深データを示
し、図３（ｂ）は水深計の水深データを示している。両
水深計は地上にあり、ここでの圧力変動はほぼ０なの
で、図３（ａ），（ｂ）のＡに示すように、測定値は共
に直線となり安定している。図３（ｃ）のグラフは縦軸
に基準水深計１２の水深（ｍ）をとり、横軸に水深計１
３の水深（ｍ）をとったものである。図３（ａ），
（ｂ）のＡ点をこのグラフの原点に重ねる。

【００２０】次に、基準水深計１２と水深計１３とを、
図２に示すように、同じ深さのＢ点に移動する。このＢ
点の深さは任意でよい。そして、両水深計で約３０秒程
度Ｂ点の水深測定を続ける。両水深計１２，１３の測定
値は、図３（ａ），（ｂ）のＢに示すように波の影響を
受けた波形となる。３０秒程度測定を続け、演算装置１
４で平均化して波の影響をキャンセルする。こうして波
の影響を排除した水深を一点鎖線で表す。そして一点鎖
線の位置から図３（ｃ）のＢ点を求める。平均化するに
は、波の山と谷の中間をとる方法や、３０秒間の平均水
位を求める方法等がある。

【００２１】次に、基準水深計１２と水深計１３とをＢ
点より深いＣ点に移動する。図示の例では、Ｃ点は海底
となっているが、必ずしも海底とする必要はない。ここ
で、再び両水深計によりＢ点のときと同様に約３０秒程
度測定を続け、Ｃ点の水深を測定する。両水深計１２，
１３の測定値は、図３（ａ），（ｂ）のＣに示すように
なる。そして、演算装置１４で波の影響をキャンセルし
て平均化した値を一点鎖線で表し、この一点鎖線から図
３（ｃ）のＣ点を求める。

【００２２】基準水深計１２と水深計１３とを再びＢ点
と同じ深さのＢ´点に戻し、この時の状態を図３
（ａ），（ｂ）でもＢ´として示す。最初にＢ点で測定
してから次にＢ´点に戻るまでにかなりの時間が経過し
ているので、Ｂ´での一点鎖線の高さは、Ｂ点での高さ
と一致しない。この差はその間における潮位及び気圧の
変化を示すものである。

【００２３】図３（ｃ）でＢ点とＣ点とを結ぶと、原点
Ａを通る直線２０が引ける。この直線２０が基準水深計
１２と水深計１３との相関関係を示すことになる。すな
わち、基準水深計１２がｙ（ｍ）を指示すれば、そのと
き水深計１３はｘ（ｍ）を示すことになり、一方の水深
が求まれば、それから他方の水深に換算することが可能
となる。

【００２４】したがって、基準水深計１２が正確なもの
とすれば、水深計１３の測定値を正確な水深に換算する
ことが可能となる。図３（ｃ）のグラフは、基準水深計
１２と水深計１３とが上記Ａ，Ｂ，Ｃ各点における測定
データを、図１の演算装置１４に入力することにより作
成される。

【００２５】以上の準備が終了したら、基準水深計１２
を図１の基準位置に、また、水深計１３を測定しようと
する位置にそれぞれ設置し、上述したとおりに測定点の
水深を求める。

【００２６】上記の測定において、基準水深計１２の測
定値も、水深計１３の測定値も、潮位や気圧の影響を受
けている。しかし、基準水深計１２と水深計１３の位置
は、垂直線上に一致している訳ではないが、潮位や気圧
は、かなり広い範囲で同じように変化しており、同一と
考えて差し支えない。したがって、基準水深計１２と水
深計１３の差Ｈ２を求めると、これら気圧や潮位の影響
はキャンセルできることになり、正確な水深を測定でき
ることとなる。

【００２７】本発明の水深測定装置を埋め立て地の捨て
石マウンドにおける水深測定に使用するには、次のよう
にする。まず、埋め立て地の近くに基準水深計１２を設
置する。次に、海底の捨て石マウンド上の決められた複
数の測定点の１つに水深計１３を設置してそこでの水深
を測定する。求められた水深を演算装置１４に入力する
と、演算装置１４は同時刻の基準水深計の測定値からＨ
２の値を算出し、既知のｈ０とＨ１とから、簡単にＨを
求めることができる。この後、水深計１３を次の測定点
に移動し、同様に測定する。このようにして測定点が何
点あっても、順次測定でき、潮位や気圧や波の変化によ
る影響を常にキャンセルして測定することができる。

【００２８】この場合、一個所の測定が完了するごとに
水深計１３からデータを取り出す必要はなく、全ての測
定個所の測定が終わってから取り出せばよい。水深計を
移動するとき、たとえば、水深計をいったん水面近くま
で引き上げてから次の測定点に設置するようにすれば、
記録された水深データ上に明確な変化が現れるので、測
定点を混同することを防止できる。

【００２９】地盤沈下量を測定する場合には、測定点の
数と同じ数の水深計１３を用意し、各測定点に水深計を
セットし、決められたインタバルで水深データを取り続
ける。数カ月に一度水深計１３を引き上げ、各水深計１
３に内蔵された記憶装置からデータを取り出し、演算装
置１４に入力する。演算装置１４は、同時刻の基準水深
計１２のデータと比較して各測定点の水深を求める。

【００３０】本発明の水深計は、圧力式半導体センサを
使用していることから、小型で構造が簡単で、安価にで
き、設置も容易で、多数の水深計を一度に使用すること
も簡単にできる。

【００３１】次に、波打ち際の浸食を計測する方法を説
明する。この場合、圧力式半導体センサを用いた小型の
水深計１３を用意し、計測しようとする地域の一個所に
上記の水深計１３を設置する。基準水深計１２は、たと
えば、波打ち際から若干離れた位置で、水深の深いとこ
ろに設置する。水深計１３の方にはロープなどをつない
でおき、一個所での測定が完了したら、ロープを引っ張
って水深計１２をつぎの測定点に移動し、測定する。こ
れを繰り返すことで、波打ち際に沿って多数の測定点で
の測定ができる。基準水深計の方が深くにあっても、差
圧がマイナスになるだけで、測定が正確にできることに
変わりはない。

【００３２】なお、波打ち際は波が砕けて白く泡立って
いるが、このような場所であっても本発明の基準水深計
と水深計との差圧から水深を測定する方法であれば、水
深測定が可能となる。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の測定方
法によれば、一人で測定できることとなり、測定に要す
る人員を大幅に減らすことができる。また、基準水深計
と水深計との差を取るので、潮位や気圧の変化を排除し
た測定が可能となり、正確な水深測定ができる。水深計
を圧力式半導体センサで構成すれば、小型化が可能とな
り、取り扱いがさらに簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水深測定装置を示す図で、（ａ）は装
置の構成を示す図、（ｂ）は測定方法を説明する図であ
る。

【図２】基準水深計と水深計との相関を調べる方法を説
明する図である。

【図３】図２の相関を調べる方法を説明する図で、
（ａ）は基準水深計の変化を示す線図、（ｂ）は水深計
の変化を示す線図、（ｃ）は両水深計の相関を示す線図
である。

【図４】従来の水深を測定する方法を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１２基準水深計１３水深計１４演算装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水深が既知の基準位置に設けられた基準
水深計と、所定の測定点における水深を測定する水深計
と、これら基準水深計と水深計との間の相関を求め上記
測定点における水深を算出する演算装置とからなること
を特徴とする水深測定装置。
【請求項２】上記水深計が圧力式半導体センサを用い
たことを特徴とする請求項１記載の水深測定装置。
【請求項３】基準水深計と水深計とで第１点における
水深を同時に測定し、次に深さの異なる第２点における
水深を同時に測定し、両者の測定値を比較して両水深計
の相関関係を求め、基準水深計を水深が既知の基準位置
に設置し、他方の水深計を測定点に置いて、同時刻にお
ける両者の測定値から上記測定点の水深を求めることを
特徴とする水深測定方法。
【請求項４】上記基準水深計及び水深計が所定の時間
の水深の変動を平均化して波による水深の変化をキャン
セルすることを特徴とする請求項３記載の水深測定方
法。