探討碼頭疏浚工程水下地形測量技術(shù)

王云濤楊新疆

（中交天津港航勘察設(shè)計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量技術(shù)

王云濤楊新疆

（中交天津港航勘察設(shè)計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程中，水下地形的測量屬于一項重要施工工程，其主要是由測深、定位組合而成。在對水下地形的測量過程中，傳統(tǒng)測量方法包括經(jīng)緯儀交匯等，之后通過測深桿法或測量錘法等，對該位置水深情況進(jìn)行具體了解，最終獲取水下點實際三維坐標(biāo)。由于傳統(tǒng)方法極易受到儀器的影響，最終在測量精度和距離等方面缺少一定的精準(zhǔn)性，從而降低測量整體工作效率。基于此，本文主要對碼頭疏浚工程水下地形測量技術(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；水下地形測量；測量技術(shù)

碼頭疏浚工程施工過程中需要對水下地形進(jìn)行具體測量，因為測量工作極易受到水流和測量船體等因素的影響，導(dǎo)致測量人員不能順利完成測量工作，進(jìn)而影響斷面點實際定位精準(zhǔn)度，使測量質(zhì)量普遍較低。現(xiàn)階段，我國在施工技術(shù)快速發(fā)展下，水下地形測量技術(shù)也取得了較為理想的成績，測量技術(shù)逐漸邁向高精準(zhǔn)和操作簡單的方向，促使測量質(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，由于時間上的限制，分2期完成，以下對該工程中的一期項目進(jìn)行分析。通過實際現(xiàn)場勘察可知，該工程的防波堤的長度在1292.6m，屬于斜坡式防波堤結(jié)構(gòu)。在本項目中，港池疏浚量為436萬m3，其中疏浚底的高度為-14.4m，水域直徑大約在456m左右，在正式開展項目建設(shè)前，需對該部分水域的地形條件進(jìn)行測量，從而利用形成的水下地形圖，開展各項工作，進(jìn)而保障施工人員的安全。

2 對碼頭疏浚工程水下地形測量技術(shù)進(jìn)行分析

2.1 光學(xué)定位

在對碼頭疏浚工程進(jìn)行測量時，光學(xué)定位這項技術(shù)能對視線之外的范圍進(jìn)行測量，利用光學(xué)定位，需要應(yīng)用相關(guān)光學(xué)儀器進(jìn)行具體測量，例如：測距儀以及經(jīng)緯儀等儀器，同時結(jié)合前后交匯法相結(jié)合的方式對其進(jìn)行測量，從而開展水下地形勘查、定位等有關(guān)工作。而光學(xué)定位法還具有操作簡單、高經(jīng)濟(jì)性能的特點，可是，因為光學(xué)定位需要結(jié)合后方交會才可完成，而后方交會又需要在陸地上完成，作用距離相對較短，所以，定位精確度較差，并且在測量讀數(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，其主要是由用戶、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個部分，主控站所具有的作用是對監(jiān)控站進(jìn)行下一工作，通過監(jiān)控站數(shù)據(jù)的傳輸，對其進(jìn)行具體的計算，對衛(wèi)星軌道相關(guān)參數(shù)進(jìn)行明確[2]。注入站則是對衛(wèi)星軌道實際信息進(jìn)行糾正，確保信息更加準(zhǔn)確，同時還可以向衛(wèi)星發(fā)布命令，使其聽從注入站的指令。而衛(wèi)星定位法在測量方面，具有較強(qiáng)的精確度，使其測量工作更加可靠。

2.3 無線電定位

無線電定位主要是在海洋中進(jìn)行測量定位，把岸臺當(dāng)做無線電定位前提條件，對測距定位等相關(guān)工作進(jìn)行具體的劃分，使其更加準(zhǔn)確。而測距定位具體是為了改善測量的精確度，具備較強(qiáng)的精準(zhǔn)性，可是因為自身作用距離相對較短，并且在信號接收方面，對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。測距差定位也可以稱之為雙曲線定位所能作用的范圍相對較大，并且在接收船方面不受任何數(shù)量的限制，其缺點為定位準(zhǔn)確度過低，不能保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，因此，無線電定位水下測量技術(shù)，在實際的碼頭疏浚工程中應(yīng)用范圍較窄。

2.4 深度測量

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

3 碼頭疏浚工程水下地形測量技術(shù)有效措施

3.1 合理選擇測量設(shè)備

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

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

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

3.2 對測量軟件的選擇

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

3.3 關(guān)于測量路線選擇問題

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

3.4 對測量方式的選擇

在碼頭疏浚工程中，常見的水下地形測量方式為踏勘測區(qū)技術(shù)，即在水下地形信息了解的情況下，對測量進(jìn)行布置，結(jié)合測量計算軟件，利用全站儀進(jìn)行觀測，進(jìn)而形成相應(yīng)的水下地形測量報告，最后通過相關(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

綜上所述，通過對碼頭疏浚工程的分析可以看出，水下地形測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際測量，應(yīng)對測量進(jìn)行進(jìn)行不斷優(yōu)化，只有根據(jù)碼頭疏浚工程實際情況，選擇最適合的測量技術(shù)，才能更好完成水下地形的測量工作，使整個測量工作過程更加精準(zhǔn)和準(zhǔn)確。通過本文對測量技術(shù)的研究，希望對今后測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及質(zhì)量控制措施探究[J].江西建材，2016（9）：93～94.

[2]劉用，檀會春.蘇丹港新集裝箱碼頭及疏浚工程項目管理實踐[J].中國港灣建設(shè)，2015（5）：71～73.

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

[4]陳希.RTK GPS技術(shù)在水下地形測量中的應(yīng)用[J].中國水運（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，從事測繪工作。