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《防城港及附近》基本测量水位改正研究

2018-12-25何志敏

珠江水运 2018年22期

何志敏

摘 要:本文以短期平均海面和深度基准面的确立方法为研究对象,对比了不同的计算方法在《防城港及附近》基本测量中的应用,分析了确立L值的数据处理流程,结合具体案例分析了两种方法的测深精度。

关键词:同步改正法 回归分析法 平均海面 深度基准面

1.基本情况

防城港位于北部湾北岸西部,属混合潮港,每月小潮汛有6-8天不正规半日潮,其余为不正规日潮,平均海面2.3米;该港的流由潮流、风生流和排流构成,以潮流为主。口外三牙石灯桩附近为回转流,涨落潮最大流速相等,为0.5米,其余各处均为往复流,走向与航道基本一致。

2.采用验潮站资料

详见表2.1。

其中,2018年3月16日至4月16日期间,港作码头、20万吨码头站有24小时同步数据,葫芦岭站由于捆绑验潮仪的铁管变动,重新埋设验潮仪,只有26天数据。

3.水位数据预处理

水位数据预处理内容包括:潮汐分析、连续性检查、异常数据检测、零点漂移检测与滤波。

(1)潮汐分析。利用引入差比关系的中期调和分析法对各站分别进行潮汐分析,获得11个分潮的调和常数。

(2)连续性检查。各潮位的采样间隔,检查各站起止时间范围内是否存在水位数据间断。经检查,各站的水位数据无间断。

(3)异常数据检测。由实测水位变化曲线检测是否存在孤立异常的水位。若存在,则依变化趋势与其它站的同步值对其进行修改。经检查,各验潮站未存在异常数据,整体数据质量较好。

(4)验潮站水位零点漂移检测。由各站日平均海面同步变化曲线对比分析,检查各验潮站的零点漂移情况。先由算术平均法计算各站同步时段的平均海面,再以其为基准值统计各站日平均海面的变化。2018年3月16日至4月16日的同步变化曲线如图3.2所示。由图可知,各验潮站零点稳定无变动。

4.基準面确定

(1)已知验潮站港作码头基准面信息、港作码头的深度基准面L值为2.30m。

(2)已知验潮站基准面关系检查、港作码头潮位数据由自动验潮仪采集,经人工比对换算至深度基准面。故港作码头长期平均海面在水位起算面上的高度应与深度基准面L值相等,即港作码头的长期平均海面在水位零点上为2.30m,将其标注为长期值。算术平均法计算同步期(港作码头2018年3月16日至4月16日30d)短期平均海面,标注为月平均。月平均海面相对长期平均海面的差异记为月距平。已知站统计结果列于表4.1。

由表4.1看,基准站月平均海面与长期平均海面较为接近,基准站基准面关系准确,可以使用。

(3)20万吨码头、葫芦岭站长期平均海面的确定

已知验潮站港作码头基准面信息、港作码头的深度基准面L值为2.30m。已知验潮站基准面关系检查、港作码头潮位数据由自动验潮仪采集,经人工比对换算至深度基准面。故港作码头长期平均海面在水位起算面上的高度应与深度基准面L值相等,即港作码头的长期平均海面在水位零点上为2.30m,将其标注为长期值。算术平均法计算同步期(港作码头2018年3月16日至4月16日30d)短期平均海面,标注为月平均。月平均海面相对长期平均海面的差异记为月距平。已知站统计结果列于表4.2。

以港作码头为基准站,采用同步改正法与回归分析法传递20万吨码头、葫芦岭长期平均海面(基于验潮仪零点),传递结果列于下表。

由表4.2知,20万吨码头站两种传递方法的差异最大值为1.0cm,葫芦岭站两种传递方法的差异最大值为1.1cm,故直接采用两种方法传递值的平均值。

(4)20万吨码头、葫芦岭站深度基准面L值的确定

以港作码头为基准站,采用潮差比法与四个主分潮与L值比值法计算20万吨码头的L值,传递结果列于表4.3。

由表4.3知,20万吨码头站两种传递方法的传递值间差异在3cm内,平均值为2.295,与现行L值2.30相差0.005cm,故仍采用有L值2.30m。

葫芦岭站两种传递方法的传递值间差异在5cm内,平均值为2.345故采用L值2.345m。

(5)各验潮站水尺零点高程计算

由同步观测结果得出各验潮站基于验潮仪零点的平均海面和L值,故验潮站验潮仪零点在理论最低潮位上的高程由L值减去平均海面得出。

5.结论

经30天同步验潮验证,20万吨码头长期平均海面L值为2.295米,与历史资料2.30米相差0.005米,故20万吨码头长期平均海面资料正确,该站平均海面及各水准点高程采用历史资料。

葫芦岭各水准点已被破坏,其平均海面采用本次计算结果,并联测水尺及各水准点之间高差,重新计算各水准点到理论最低潮面高程。

参考文献:

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