王云濤楊新疆

（中交天津港航勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司天津市塘沽區(qū)300450）

探討碼頭疏浚工程水下地形測(cè)量技術(shù)

王云濤楊新疆

（中交天津港航勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司天津市塘沽區(qū)300450）

在碼頭疏浚工程施工過(guò)程中，水下地形的測(cè)量屬于一項(xiàng)重要施工工程，其主要是由測(cè)深、定位組合而成。在對(duì)水下地形的測(cè)量過(guò)程中，傳統(tǒng)測(cè)量方法包括經(jīng)緯儀交匯等，之后通過(guò)測(cè)深桿法或測(cè)量錘法等，對(duì)該位置水深情況進(jìn)行具體了解，最終獲取水下點(diǎn)實(shí)際三維坐標(biāo)。由于傳統(tǒng)方法極易受到儀器的影響，最終在測(cè)量精度和距離等方面缺少一定的精準(zhǔn)性，從而降低測(cè)量整體工作效率。基于此，本文主要對(duì)碼頭疏浚工程水下地形測(cè)量技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，確保碼頭疏浚工程可以順利進(jìn)行。

碼頭疏浚工程；水下地形測(cè)量；測(cè)量技術(shù)

碼頭疏浚工程施工過(guò)程中需要對(duì)水下地形進(jìn)行具體測(cè)量，因?yàn)闇y(cè)量工作極易受到水流和測(cè)量船體等因素的影響，導(dǎo)致測(cè)量人員不能順利完成測(cè)量工作，進(jìn)而影響斷面點(diǎn)實(shí)際定位精準(zhǔn)度，使測(cè)量質(zhì)量普遍較低?，F(xiàn)階段，我國(guó)在施工技術(shù)快速發(fā)展下，水下地形測(cè)量技術(shù)也取得了較為理想的成績(jī)，測(cè)量技術(shù)逐漸邁向高精準(zhǔn)和操作簡(jiǎn)單的方向，促使測(cè)量質(zhì)量得到有效提高，促進(jìn)碼頭疏浚工程更好發(fā)展。

1 工程概況

在某省的碼頭疏浚工程中，由于時(shí)間上的限制，分2期完成，以下對(duì)該工程中的一期項(xiàng)目進(jìn)行分析。通過(guò)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)勘察可知，該工程的防波堤的長(zhǎng)度在1292.6m，屬于斜坡式防波堤結(jié)構(gòu)。在本項(xiàng)目中，港池疏浚量為436萬(wàn)m3，其中疏浚底的高度為-14.4m，水域直徑大約在456m左右，在正式開(kāi)展項(xiàng)目建設(shè)前，需對(duì)該部分水域的地形條件進(jìn)行測(cè)量，從而利用形成的水下地形圖，開(kāi)展各項(xiàng)工作，進(jìn)而保障施工人員的安全。

2 對(duì)碼頭疏浚工程水下地形測(cè)量技術(shù)進(jìn)行分析

2.1 光學(xué)定位

在對(duì)碼頭疏浚工程進(jìn)行測(cè)量時(shí)，光學(xué)定位這項(xiàng)技術(shù)能對(duì)視線(xiàn)之外的范圍進(jìn)行測(cè)量，利用光學(xué)定位，需要應(yīng)用相關(guān)光學(xué)儀器進(jìn)行具體測(cè)量，例如：測(cè)距儀以及經(jīng)緯儀等儀器，同時(shí)結(jié)合前后交匯法相結(jié)合的方式對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，從而開(kāi)展水下地形勘查、定位等有關(guān)工作。而光學(xué)定位法還具有操作簡(jiǎn)單、高經(jīng)濟(jì)性能的特點(diǎn)，可是，因?yàn)楣鈱W(xué)定位需要結(jié)合后方交會(huì)才可完成，而后方交會(huì)又需要在陸地上完成，作用距離相對(duì)較短，所以，定位精確度較差，并且在測(cè)量讀數(shù)方面還存在許多不足[1]。

2.2 衛(wèi)星定位

如今，在技術(shù)不斷發(fā)展下，衛(wèi)星定位已經(jīng)被人們廣泛認(rèn)識(shí)，其主要是由用戶(hù)、控制以及空間所組合而成，其中的控制部分具體包括注入站，主控站以及監(jiān)控站3個(gè)部分，主控站所具有的作用是對(duì)監(jiān)控站進(jìn)行下一工作，通過(guò)監(jiān)控站數(shù)據(jù)的傳輸，對(duì)其進(jìn)行具體的計(jì)算，對(duì)衛(wèi)星軌道相關(guān)參數(shù)進(jìn)行明確[2]。注入站則是對(duì)衛(wèi)星軌道實(shí)際信息進(jìn)行糾正，確保信息更加準(zhǔn)確，同時(shí)還可以向衛(wèi)星發(fā)布命令，使其聽(tīng)從注入站的指令。而衛(wèi)星定位法在測(cè)量方面，具有較強(qiáng)的精確度，使其測(cè)量工作更加可靠。

2.3 無(wú)線(xiàn)電定位

無(wú)線(xiàn)電定位主要是在海洋中進(jìn)行測(cè)量定位，把岸臺(tái)當(dāng)做無(wú)線(xiàn)電定位前提條件，對(duì)測(cè)距定位等相關(guān)工作進(jìn)行具體的劃分，使其更加準(zhǔn)確。而測(cè)距定位具體是為了改善測(cè)量的精確度，具備較強(qiáng)的精準(zhǔn)性，可是因?yàn)樽陨碜饔镁嚯x相對(duì)較短，并且在信號(hào)接收方面，對(duì)接收船有一定的限制，導(dǎo)致定位工作范圍減少，只能應(yīng)用于近距離的定位。測(cè)距差定位也可以稱(chēng)之為雙曲線(xiàn)定位所能作用的范圍相對(duì)較大，并且在接收船方面不受任何數(shù)量的限制，其缺點(diǎn)為定位準(zhǔn)確度過(guò)低，不能保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，因此，無(wú)線(xiàn)電定位水下測(cè)量技術(shù)，在實(shí)際的碼頭疏浚工程中應(yīng)用范圍較窄。

2.4 深度測(cè)量

當(dāng)回聲探測(cè)儀器誕生之前，對(duì)水深進(jìn)行測(cè)量時(shí)主要是探測(cè)錘等方法，在回聲探測(cè)儀被人們所研究后，使碼頭疏浚工程水下地形測(cè)量工作[3]，只通過(guò)簡(jiǎn)單的操作即可完成測(cè)量，不僅對(duì)水下深度進(jìn)行測(cè)量時(shí)更加精準(zhǔn)，而且還具有諸多優(yōu)勢(shì)，所以，應(yīng)用的范圍也相對(duì)其他技術(shù)較廣。

3 碼頭疏浚工程水下地形測(cè)量技術(shù)有效措施

3.1 合理選擇測(cè)量設(shè)備

（1）測(cè)深儀。傳統(tǒng)測(cè)深儀器有測(cè)探干與測(cè)探垂等，如今這些設(shè)備已經(jīng)被人們作為測(cè)量的輔助工具。碼頭疏浚工程測(cè)量工作應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，選擇最適合的測(cè)深儀，其中主要是利用回聲探測(cè)儀對(duì)水深進(jìn)行測(cè)量，而測(cè)深儀種類(lèi)具體包括單頻測(cè)深儀、雙頻測(cè)深儀，單頻測(cè)深儀能實(shí)現(xiàn)普通碼頭疏浚工程的測(cè)量要求，可是在土方計(jì)算中，這一測(cè)量方法就會(huì)難以完成測(cè)量工作，因此，只有合理選擇測(cè)深儀，才能更好完成水深測(cè)量。

（2）GPS。碼頭疏浚工程在進(jìn)行水下地形測(cè)量時(shí)，選擇設(shè)備時(shí)，由于GPS可以對(duì)水上工作進(jìn)行更好的定位和導(dǎo)航，所以應(yīng)結(jié)合測(cè)圖比例選擇最適合的GPS種類(lèi)，并充分測(cè)距精度等，根據(jù)實(shí)際情況，選擇相應(yīng)的探測(cè)儀與應(yīng)用系統(tǒng)，從根本上提高測(cè)量精準(zhǔn)度，確保技術(shù)線(xiàn)路具有一定的操作性[4]。

（3）測(cè)深船。碼頭疏浚工程在對(duì)測(cè)深船進(jìn)行選擇時(shí)，需要對(duì)波浪等因素進(jìn)行充分考慮，避免測(cè)深船出現(xiàn)不斷波動(dòng)影響GPS的測(cè)量，最終降低測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性。而較強(qiáng)測(cè)量船能對(duì)實(shí)際波動(dòng)情況進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)定，若是測(cè)深船總體積過(guò)于龐大，會(huì)對(duì)其靈活性帶來(lái)直接影響；對(duì)于淺水區(qū)測(cè)量工作而言，不能更好進(jìn)行測(cè)量，所以測(cè)量人員應(yīng)該嚴(yán)格按照碼頭疏浚工程實(shí)際情況，選擇最適合的測(cè)深船，確保船型的選擇具有一定的針對(duì)性，確保水下地形測(cè)量可以順利進(jìn)行。

3.2 對(duì)測(cè)量軟件的選擇

目前，在水下地形測(cè)量工作中，水下測(cè)量設(shè)備會(huì)存在與之相匹配的處理系統(tǒng)，同時(shí)根據(jù)水下測(cè)量探頭的數(shù)量，將處理系統(tǒng)分為兩種，一種是單波束測(cè)量系統(tǒng)，另一種是多波束測(cè)量技術(shù)。其中多波束測(cè)量技術(shù)具有測(cè)量速度快、測(cè)量點(diǎn)多以及測(cè)量范圍廣的優(yōu)勢(shì)，另外，該種測(cè)量系統(tǒng)結(jié)合旋轉(zhuǎn)定向技術(shù)，還能有效地提高測(cè)量工作的效率與測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)度，縮短測(cè)量數(shù)據(jù)的處理與分析時(shí)間。

3.3 關(guān)于測(cè)量路線(xiàn)選擇問(wèn)題

在針對(duì)碼頭疏浚工程水下地形條件測(cè)量工作中，應(yīng)結(jié)合業(yè)主的需求與實(shí)際情況，對(duì)測(cè)量路線(xiàn)進(jìn)行合理布局。在本項(xiàng)工程中，由于測(cè)量工作受到水域面積和特征的制約，增加測(cè)量人員工作的難度，為了有效地保障測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，不僅需要專(zhuān)業(yè)能力較強(qiáng)的測(cè)量人員，還需要制定完善的測(cè)量路線(xiàn)與測(cè)量方案，同時(shí)還需要為測(cè)量人員提供防護(hù)措施，保障測(cè)量人員的人身安全。

3.4 對(duì)測(cè)量方式的選擇

在碼頭疏浚工程中，常見(jiàn)的水下地形測(cè)量方式為踏勘測(cè)區(qū)技術(shù)，即在水下地形信息了解的情況下，對(duì)測(cè)量進(jìn)行布置，結(jié)合測(cè)量計(jì)算軟件，利用全站儀進(jìn)行觀測(cè)，進(jìn)而形成相應(yīng)的水下地形測(cè)量報(bào)告，最后通過(guò)相關(guān)編輯軟件，完成數(shù)據(jù)信息的輸出工作，形成較為清晰的水下地形圖。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)碼頭疏浚工程的分析可以看出，水下地形測(cè)量在整體工程中占據(jù)重要地位，為了更好完成水下地形實(shí)際測(cè)量，應(yīng)對(duì)測(cè)量進(jìn)行進(jìn)行不斷優(yōu)化，只有根據(jù)碼頭疏浚工程實(shí)際情況，選擇最適合的測(cè)量技術(shù)，才能更好完成水下地形的測(cè)量工作，使整個(gè)測(cè)量工作過(guò)程更加精準(zhǔn)和準(zhǔn)確。通過(guò)本文對(duì)測(cè)量技術(shù)的研究，希望對(duì)今后測(cè)量工作提供有力幫助，促進(jìn)碼頭疏浚工程更好發(fā)展。

[1]張闖.碼頭疏浚工程施工要點(diǎn)及質(zhì)量控制措施探究[J].江西建材，2016（9）：93～94.

[2]劉用，檀會(huì)春.蘇丹港新集裝箱碼頭及疏浚工程項(xiàng)目管理實(shí)踐[J].中國(guó)港灣建設(shè)，2015（5）：71～73.

[3]趙建，張紅梅.水下地形測(cè)量技術(shù)探討[J].測(cè)繪信息與工程，1999（4）：22～26.

[4]陳希.RTK GPS技術(shù)在水下地形測(cè)量中的應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2010（11）：65～66.

U657.2

A

1004-7344（2016）30-0185-02

2016-10-7

王云濤（1988-），男，河南新鄉(xiāng)人，助理工程師，本科，從事測(cè)繪工作。