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浅议单波束测深仪沿海滩涂水下地形测量中的应用

摘要：以松门礁山渔港水下地形测量为例，对水下地形测量中的技术要点及

水深异常进行分析，为单波束测深仪在沿海滩涂水下地形测量提供一些思路。

关键词：水下地形测量；单波束测深仪；水深异常Abstract:Themountainpine

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andthetechniquesofunderwatertopographicsurveyanomalyanalysis,singlebeam

echosounderinunderwatertopographicsurveyalongthebeachtoprovidesome

ideas.

Keywords:underwatertopographicsurvey;singlebeamechosounder

bathymetricanomaly;

1引言

近年来，部分沿海城市为解决日益严峻的土地资源紧张和人口、社会经济发

展的矛盾，开展了大规模的围海造地运动，影响了局部地区潮汐、波浪等水动力

条件，再加上生活工业污水的无序排放，导致部分沿岸渔港淤积的情况日益严峻，

为保障渔港的正常使用，需周期性对航道进行疏浚作业。本文以松门礁山港水下

地形（1：1000）测量为例，对单波束测深仪在渔港航道疏浚测量中的可能出现

的问题探讨，为业内同仁在此类测量项目中作业提供一些思路。

2水下地形测量的主要技术要点

礁山港航道离大陆岸线距离最远处不超过600米，主航道长约2.8公里，区

域范围不大，水深范围在0m-7m之间，因此本项目测量采用RTK技术确定测量

点平面位置，利用无验潮测量技术直接确定水底高程；航道疏浚主要参考依据礁

山闸闸底高程，因此未将成果归算到理论深度基准面，而直接采用1985国家高

程基准进行水下地形图的绘制。

2.1计划线布设

航道宽度约200m，为真实反映水下地形状况，便于工程设计和工程量的计

算，主测深线沿着垂直于航道轴线的方向，并按照10m的间距依次布设；检查

线布设为沿着距航道轴线左右0m，50m，且平行于航道轴线进行布设。主测线

往航道范围外各延伸50m或直接延伸至岸边。主测线长

=(200+50+50)×2800/10=84000m，检查线长=3×2800=8400，检查线长约等于主测

线长的10%，满足规范要求。

2.2测量船只及测量航速

因航道淤积较为严重，水深介于0-6m，航道较为狭窄，本项目采用吃水约

0.8m，长约10m的小型渔船进行测量。通过事前检测，时延小于0.1s，租用船

只极限速度为5节。渔港内生活污水、垃圾较多，声纳异常信号频出，为便于控

制测量质量，控制船速在3节以内。时延影响0.1×3×1800/3600=0.15m，因此基

本可以不考虑时延对测量的影响。

2.3仪器调试与参数设置

正式航行前，需对GPS和测深仪分别进行调试和校正。GPS在测量控制点

上检查控制点平面及高程数据，确保误差在允许的范围内；测深仪调试主要方式

为将船只停泊于海底平坦的静水区域，分别用测深仪和测绳测定水深，通过修正

仪器参数，使两种方式数据保持一致。

2.4倾斜改正、动态吃水改正和声速改正

测深仪安装误差、船只航行过程中姿态变化往往造成支架与换能器倾斜，从

而使得测深值与实际水深之间产生误差。如图1所示，

图1倾斜改正图2动态吃水改正

设水深为L，测深仪倾斜角为a，则测深误差△=L×sec（a）-L，设测量区域

极限水深为10m，极限倾斜角为5°，则△=3.8cm，可见在水深小于10m的浅水

区域进行水下地形测量，可以忽略换能器倾斜所带来的测深影响。而平面误差为

L×tg（a）=88cm，对水下地形测量影响不大，因此在保证支架基本竖直的情况

下，本项目区域可以不考虑倾斜改