RTK技术在杭州湾跨海大桥桥位地形测绘中的应用

介绍了RTK技术在杭州湾跨海大桥桥位地形测绘中的应用,并对其定位结果进行了精度比较与分析,结果表明:RTK定位测量的点位精度可达厘米级,各点位之间不存在误差积累,与全站仪等测量手段取得的结果符合得较好,可以用来代替二三级导线控制测量和等外水准等测量方法;流动站与基准站的距离在10km范围以内时,应用RTK技术对近岸水下地形进行测量具有方便、快捷、精度高等特点,但当此距离超过10km时,其精度则难以保证。杭州湾跨海大桥施工时应用RTK技术进行定位、高程测量,可提高工作效率和成果的质量。     

基于姿态校正的RTK潮位在琼州海峡地形测量中的应用

潮位改正是多波束地形勘测中的重要环节。琼州海峡跨海工程中分别利用验潮潮位和RTK潮位进行潮位改正,对比结果发现初始RTK潮位改正后的数据存在较大偏差,最大可达1.5 m。通过对RTK测量潮位进行姿态校正后,其结果与验潮潮位的偏差减小,可以控制在0.3 m以内。5-6月的琼州海峡正是西南季风爆发时间,海峡海流的流向具有复杂性,涨落潮都伴随着较大的风浪,RTK潮位测量忽略风浪带来的影响是出现较大误差的重要原因。     

GPS技术在杭州湾跨海大桥首级控制网测量中的应用

应用GPS技术对杭州湾跨海大桥进行首级控制网测量,结果表明:(1)合理布设GPS控制网,并采用设置深桩固埋测量标志、增加有效观测时间、加强数据可靠性与精确性的检验、选择科学及合理的坐标系统等方法,可提高观测数据的质量和精度。同时,对观测数据采用Bernese高精度基线处理软件和精密星历进行基线解算、网平差和坐标转换,保证了杭州湾跨海大桥首级控制网的精度在厘米级之内,使成果的质量达到优良。(2)Bernese基线数据的闭合环及复测基线的检核表明:同步环、异步环闭合差量值及复测基线互差量值全部符合限差要求,且在允许值的1/3以内的基线环数分别占93.3%、77.7%和100%,其成果精度达到优良。(3)GPS控制网的控制点点位的中误差全部满足±20mm的技术设计要求,并且有96.6%的控制点点位中误差在限差的1/3范围以内,精度较高。使用精密星历和广播星历两种不同的数据处理方法进行数据处理,其坐标互差吻合得较好,全部互差值均在限差允许值的1/2范围以内,且使用精密星历计算的成果精度明显高于使用广播星历计算的成果精度。     

谱技术在地形改正和间接效应计算中的应用

给出了计算局部地形改正和间接效应的改进公式及其谱计算式;确定了地形改正和间接效应级数展开计算式的可选次项和最佳积分半径;论证了计算地形改正需要进一步提高地形高数据分辨率和计算间接效应可以降低对地形高数据分辨率和精度要求的依据;讨论了精细积分面积元对计算地形改正的作用。     

WalkField软件在水下地形测绘中的应用

介绍了国产GIS内业成图软件-walkField,分析了与同类型软件相比其所具有的特点及优势。同时,结合某港口工程水下地形测绘实例,详细介绍了应用此软件生成水下地形图的方法,并指出了在成图过程中应注意的一些问题。     

DGPS在广西沿海海底地形测绘中的应用

DGPS（DifferentialGlobalPositioningSystem）测量技术即差分定位技术,包括实时差分和后处理差分定位技术,正在远海和近海测量中得到广泛应用。后处理差分定位与微波定位及GPS实时差分定位相比,具有作用距离远,不受基准台与船台之问的障碍物影响以及减少基准台等优点。对于近海大比例尺（大于1：1万）测量,可采用实时差分定位的方法,而小于1：1万中小比例尺海底地形图测绘及海上其他工程测量,采用后处理差分定位,既能满足精度要求,又能提高工作效率。本文主要介绍利用DGPS后处理定位方法,在测绘广西沿海1：5万海底地形图中的应用情况。     

杭州湾跨海大桥河工模型设计与验证

根据平面二维非恒定流运动方程和连续方程推导出模型相似比尺,从而进行模型设计。模型上边界选在老盐仓,下边界定在金山,模拟总水域面积约2200km2;模型先按1998年实测的准1∶50000水下地形制作,并利用1998年大范围水文资料作初步验证,再运用2000年9月杭州湾实测水下地形及大范围同步水文测验资料对模型进行正式验证。验证结果表明,模型沿程潮位、模型测点流速、流向等均与水文测验资料吻合良好,达到了较高的验证精度,为杭州湾跨海大桥建成后对周围水域变化情况的预测和桥轴线与桥孔布设合理性论证奠定了坚实的基础。     

杭州湾跨海大桥非通航孔桥跨比选方案的模型试验

利用水平比尺与铅直比尺均为100的正态断面模型,研究了杭州湾跨海大桥非通航孔两个桥跨的桥墩对水流的影响。方案一为50m跨径的桥墩方案,在模型中布置了7跨6个桥墩;方案二为70m跨径的桥墩方案,在模型中布置了5跨4个桥墩。在桥位附近的不同距离处还布设了5条断面16个流速测点和4个水位测站,以反映不同桥墩对周围环境的影响,结果表明,两个方案的流速变化率均在9%以内,水位壅高值在0.17m以内。相对而言,方案一对水流影响稍大,但两方案的流速变化率最大差异仅为1.6%,水位变化最大差异为0.03m,与杭州湾跨海大桥整体模型的试验结果基本一致。由于两个方案对水流的影响均在同一量级,且50m跨径的桥墩可以节省巨额投资,又便于施工,因此,建议杭州湾跨海大桥的非通航孔采用50m跨径。     

杭州湾跨海大桥对钱塘江河口水流的影响

通过河工模型试验,研究建设在潮汐河口的特大型桥梁——杭州湾跨海大桥对水环境产生的影响。杭州湾跨海大桥河工模型上边界选在老盐仓,下边界定在金山,平面比尺为1000,铅直比尺为100,模拟总水域面积约2200km2;模型运用2000年9月杭州湾实测水下地形及大范围同步水文测验资料进行了验证,其精度较高。在此基础上,结合实测资料分析,运用定床模型试验对杭州湾跨海大桥建成后附近水域流态的变化及对钱塘江涌潮、上游行洪等的影响进行了分析和预测。建桥前后潮位、流速流向、潮流量以及涌潮高度等试验数据的变化表明,杭州湾跨海大桥建成后对钱塘江河口水流的影响主要在桥位近区,对涌潮、上游行洪基本没有影响。     

杭州湾跨海大桥南航道通航孔通航净空尺度

在杭州湾交通通道预可行性研究阶段的《通航标准论证报告》及杭州湾交通通道有关专题研究成果的基础上,依据浙江省交通厅文件的精神,结合杭州湾的水文、河势、港口、航道等基本状况、条件以及通航船舶现状与未来对通航发展的要求等,确定了杭州湾跨海大桥南航道的通航净空尺度和桥位航道中心线及通航孔的位置。在杭州湾南航道中心线设了3个通航孔,其中1个为主通航孔,2个为副通航孔。主通航孔可通行总长为97m,宽为14m的3000t级杂货船,净空高度不于31m,净空宽度不小于125m,单向通航;副通航孔可通行总长小于33m,宽为7.2m的小型船舶,净空高度不小于20m,净空宽度不小于50m,单向通航。最高通航水位为5.19m。     

杭州湾沉积物中甲烷的垂向分布及控制因素

近海特别是河口三角洲地区的沉积物中蕴藏着大量的甲烷。作为一种温室气体和海洋地质灾害因素,研究近岸海底沉积层中甲烷气体的赋存特征,可为海底浅层气的灾害防控、生态环境效应研究等提供理论支撑。通过对杭州湾YS3、YS4、YS6和YS7四个沉积物钻孔（长约60 m）的地质与地球化学参数的分析,探讨了研究区沉积层中CH4气体的垂向分布特征及影响因素。结果表明：YS3和YS6孔均存在一个含甲烷气层,分别位于海底1.5～22.5和8～42 mbsf,而YS4和YS7孔均存在两个含甲烷气层,分别位于约5 ～ 11和23～47 mbsf。四个钻孔中甲烷主体埋藏于粉砂和黏土为主的沉积层中,CH4最高含量分别为5.66、1.73、1.96和2.12 mM,均为CO2/H2还原途径生成,生成后在海底原位沉积层中甲烷的扩散迁移和厌氧氧化作用达到了动态平衡。沉积物孔隙度、黏土含量、有机碳含量、沉积速率等是海底甲烷的含量、分布层数、分布深度和赋存厚度的重要影响因素。     

河口区治江围涂对杭州湾水动力及海床影响分析

自二十世纪六十年代起，钱塘江河口进行了大规模治江围涂，人类活动对杭州湾水域的影响越来越为人们关注。基于实测资料的分析和潮汐水流数学模型计算，探讨了钱塘江河口区围涂对杭州湾水域潮汐水流和海床的影响。研究成果可为钱塘江河口和杭州湾的进一步开发治理和环境保护提供科学依据。     

杭州湾表层漂流轨迹风订正的初步探讨

根据2001年7月杭州湾南航道漂流迹线观测资料和水文气象资料,对漂流迹线进行了风订正,并与定点站资料和物理模型结果相比较,对消除风的影响进行了初步探讨。结果表明,表层漂流迹线的形态既受潮流的影响,又受风的影响,在漂流区风速较大的情况下,对漂流迹线进行风订正是必要的;采用本文提出的方法,经风订正后的漂流迹线与物模结果、定点测流站资料中的结果吻合较好。     

ECOMSED模式在杭州湾海域流场模拟中的应用

针对杭州湾独特的喇叭型强潮河口湾的特点,基于Blumberg等(1996)的ECOMSED模式,引入动边界技术,建立杭州湾三维动边界的潮流模型.模型以正交曲线坐标下三维非线性水动力方程为基本方程,应用Mellor和Yamada的2.5阶湍流闭合模型计算紊动黏滞系数,嵌入Grant和Madsen的底边界层模型考虑波浪对底部应力的作用,采用干湿网格法模拟潮流漫滩过程;综合考虑径流,风应力,密度流和M₂,S₂,K₁,O₁四个主要分潮和M₄,S₄,MS₄三个浅水分潮的作用,从而提高杭州湾潮流模拟的精度.通过验潮站调和常数和多次海流连续观测资料的验证,表明该文建立的模型可以更好的用于杭州湾流场的预报模拟.