河道测量讲课教案.ppt

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1、河道测量在河道测量中，除了部分陆上测量工作外，主要是水下下部分的测量工作。由于人们不能直接观察到水下地形情况，因此不能依靠直接测定地形特征点来绘制河道纵横断面图和水下地形图，必须采用均匀测点法来进行绘制；水下地形点的平面位置和高程也不像陆上地面点那样可以直接测量，而必须通过水上定位和水深测量进行确定。在深水区和水面很宽的情况下，水深测量和测深点平面位置的确定是一项比较困难的工作，需要采用特殊的仪器设备和观测方法。因此，本章在介绍河道纵横断面和水下地形测量前，必须重点介绍水位测量、水深测量和测深点的定位方法。测深断面和测深点的布设测深断面也称测深线为了能使测点分布均匀、不漏测、不重

2、复，在实践上常采用散点法或者测深断面布设测深点。第二节水位测量水位即水面高程。在河道测量中，水下地形点的高程是根据测深时的水位减去水深求得的，因此，测深时必须进行水位观测。这种测深时的水值称为工作水位。由于河流水位受各种因素的影响而时刻变化，为了准确地反映一个河段上的水面坡降，需要测定该河段上各处同一时刻的水位，这种水位称为同时水位或瞬时水位。此外，由于大量降雨或融雪影响．河水超过滩地或漫出两岸地面时的水位，称为洪水位。洪水位是进行水利工程设计和沿河安全防护必不可少的基本依据，在河道测量时必须进行洪水调查测量，提供某一年代的最大洪水高程。一、工作水位的测定在进行河道横断面或水下地

3、形测量时，如果作业时间很短，河流水位又比较稳定，可以直接测定水边线的高程作为计算水下地形点高程的起算依据。如果作业时间较长，河流水位交化不定时，则应设置水尺随时进行观测，以保证提供测深时的准确水面高样。水尺一般用搪瓷制成．长1m，尺面刻划与水准尺相同。设冒水尺时、先在岸边水中打入一个长木桩，桩侧钉上水尺，使水尺零点浸入水面以下0．3--0．5m，尺面侧向岸边以便观测(下图)。然后根据邻近水准点用四等水准测量接测水尺零点的高程。水位观测时，将水面所截的水尺读数加上水尺零点高程即为水位。二、同时水位的测定测定同时水位的目的，是为了了解河段上的水面坡降。对于较短河段，为了测定其上、中、

4、下游各处的同时水位，可由几人约定按同—时刻分别在这些地方打下与水面齐平的木桩。再用四等水准测量从旧近的巳知水准点引测确定各桩顶的高程，即得各处的同时水位。在较长河段上，各处的同时水位通常由水文站或水位站提供。不需另行测定。如果备站没有同一时刻的直接观测资料，则须根据水位过程线和水位观测记录，按内插法求得同一时刻的水位。第三节水深测量水深即水面至水底的垂直距离。为了求得地形点的高程，必须进行水深测量。水深测量常用的工具有测深杆、测深锤和回声测声仪等。一、测深杆测深杆简称测杆。一般用长6—8m、直径5cm左右的竹杆制成。从杆的底端起，以不同颜色相间标出每分米分划，每1m处都有注记。底

5、部有一定径10一15cm的铁制底盘，用以防止测深时测杆下陷而影响测深精度(图)。测杆宜在水深5m以内，流速和船速不大的情况下使用。测深时，将测杆斜向上游插入水中，当杆瑞到达河底且与水面成垂直时读取水面所截杆上读数，即为水深。二、测深锤测深锤又称水铊。由重约4—8kg的铅锤和长约10m左右的测绳组成(图)。铅锤底部通常有一凹槽，测深时在槽内涂上牛油，可以粘取水底泥沙，借以判明水底泥沙性质。验证测锤是否到水底。测绳由纤维制成，以分米为间隔，系有不同颜色的分米标记；在整米处扎以皮条，注记米数。测深锤适用于水深10m以内，流速小于1m/s的的河道测深。测深杆测深锤三、回声测深仪（一）回声

6、测深仪的主要构造和测深原理回声测深仪是根据超声波能在均匀介质中匀速直线传播，遗到不同介质面则产生反射的特性设计制造的—‘种测深仪器．主要由激发器、换能器、放大器、记录显示设备和电源等部件组成(图)。由激发器产生的电脉冲经换能器转换为超声波发射到水底，声波从水底反射回来又被换能器接收转换为电脉冲。从声波发射到接收这段时间t，由发声脉冲信号和收声脉冲信号推动记录器进行记录，并根据声波在水中的传播速度v(平均1500m／s)自动转换为水深h，以数字形式或图像形式显示出来。声速v，往返时间t与水深h的关系为h=vt/2按照使用要求不同，回深测深仪可以设计成便携式和固定式。便携式测深仪用于

7、非固定船只上，将激发器、放大器和记录显示器装配在一个机壳内(称为主机)，一放发射和接收共用一个换能器，因此整个仪器比较小巧轻便。固定式测深仪用于专业测量船及自动导航船上，激发器、放大器和记录显示器设计成分离式，分别安装在舱内的桌上或墙上；发射和接收各用一个换能器，分别安装在船底左右两边同一水平线上。按照水深显示方法，回声测深仪可分为真读式和记录式两种；但现代回声测深仪一般同时具备直读和记录两种功能。直读式回声测深仪(如上海超声波仪器厂生产的CS—2型和CS—2A型)以数字连续显示