华北理工海洋调查与观测技术教案第2讲 深度测量

1课程名称：《海洋调查与观测技术》第2周，第2讲次摘要授课题目（章、节）第二章深度测量本讲目的要求及重点难点：【目的要求】掌握海水深度测量的要求、方法和步骤，及在测量过程中的注意事项。【重点】掌握海水深度测量的要求、方法和步骤。【难点】钢丝绳测深。内容【本讲课程的引入】测量海水深度是海洋调查的一项基础项目，对海洋调查具有重要意义。【本讲课程的内容】第二章深度测量板书“第二章深度测量”。2.1水深测量的意义和目的板书“2.1水深测量的意义和目的”。借助水深测量了解海底地形的分布状况，对国防和国民经济建设具有很重要的意义。水深是指固定地点从海平面至海底的垂直距离。水深可分为现场水深（即瞬时水深）和海图水深。现场水深是指现场测得的自海面至海底的铅直距离，而海图水深是从深度基准面起算到海底的水深。海洋调查中的水深是配合其他海洋要素观测的，又是这些要素测量的基础。2.2水深测量的要求板书“2.2水深测量的要求”。水深测量的时间，连续站每小时测一次；大面（或断面）调查，在船到站后即测量。传统的深度测量准确度为±2%。100m以浅，记录去一位小数；超过100m，记录取整数。水深测量通常采用回声测深仪和钢丝绳测深两种方法。2.3深度测量的方法及资料订正板书“2.3深度测量的方法及资料订正”。2.3.1钢丝绳测深板书“2.3.1钢丝绳测深”。用水文绞车上系有重锤（铅锤）的钢丝绳测量水深称为钢丝绳测深。1、测深设备绞车是提供升降各种海洋仪器和采样工具及水深测量用的，是调查船上最重要也是最基本的设备之一。绳索计数器是用于计量放出或回收钢丝绳长度的仪器，由滑轮和滑轮轴组合的若干齿轮构成。2、测深方法定时测深时，根据海流的大小在水文绞车的钢丝绳前端挂一个（不同规格）重锤，其探测步骤见P22-23。3、利用钢丝绳测深，注意事项见P23。提问：同学们认为水深测量有什么意义？24、计数器器差校正计数器在制作和使用中因机械磨损，存在一定误差，在使用前必须进行器差校正。一般的校正方法：将钢丝绳通过计数器，自绞车上放出来，当钢丝绳的起端通过计数器时，将指针拨到“0”处，到放出一定数量（100~200m）后，用卷尺取经过计数器的钢丝绳实际长度。校正系数lL/A式中：A—所放出钢丝绳的实际长度；l—计数器的示数。计数器的校正值)1(Al的正负值由A决定，A大于1是正号，A小于1是负号。根据上式可先计算出对应该计数器各种示值的校正值。进行测量时，将计数器所指示的钢丝绳长度加上校正值后，即实际钢丝绳长度。5、钢丝绳的倾斜校正在测深时，由于受到海流的影响，钢丝绳发生倾斜。则钢丝绳的长度比实际深度大，需进行倾角校正。用倾角器测出倾角后，仪器沉放的实际深度hLcosZ式中：L—经计算器差校正后的钢丝绳放的实际长度；—倾角；h—计数器滑轮到海面的高度。实际工作中常把上式改为)cos1()(ZLhZL根据计数器高度h和倾角可查订正值m表得出校正值，将水上钢丝绳长减去校正值，得到水上钢丝绳实际长度；再用钢丝绳水下长度和倾角查水下部分订正值k表，得到k的值。则实际深度mkLZ2.3.2回声测深仪测深板书“2.3.2回声测深仪测深”。回声测深仪是利用声波在海水中以一定的速度（平均声速1500m/s）直线传播，并能由海底反射回来的特性制造的。其测深原理见P26。2.3.3现代主要测深系统板书“2.3.3现代主要测深系统”。1、HY152型双频探深仪2、EM系列浅水多波束测深系统3、SeaBeam多波束测深系统4、SeaBat8100系列多波束测深系统2.4深海调查深度订正方法的比较板书“2.4深海调查深度订正方法的比较”。我国海洋调查在水文、化学和生物等要素时，根据海洋调查规范规定，当钢丝绳倾角大于10时，需用海洋学常用表进行订正各预定层的深度。用余弦法进行300m以浅预定层的深度订正较为合适。300m以深钢丝绳的倾斜状况复杂。国家还未作出权威性结论。32.5海图水深计算板书“2.5海图水深计算”。海洋水深不仅随地点变化，还受潮汐影响而随时间变化。为了绘制海图，需要确定一个基准面，将这个面至海底水深标定在海图上，以备航海船只查找。这个基准面称为海图深度基准面。为了保证航海安全，深度基准面需要确定在大多数的低潮位之下。深度基准面的确定，一般应有95%的保证率，即：全年高于深度基准面的低潮次数/全年低潮总次数，不得低于0.95。板书“95%的保证率”。1、略最低低潮面（又称印度大潮低潮面），采用国家：印度、日本指深度基准面在当地平均海平面之下距离L处：1122OKSMHHHHL式中，1122OKSMHHHH，，，分别为1122,,,OKSM四个分潮的振幅。2、平均低潮面，采用国家：美国大西洋沿岸、瑞典北海地区和荷兰2MHL3、平均低低潮面，采用国家：美国太平洋沿岸、菲律宾和夏威夷岛45cos112）（OKMHHHL4、最低潮面）（2222.1KSMHHHL5、平均大潮低潮面，采用国家：欧洲一些国家22SMHHL6、理论深度面（又称理论深度基准面），现为我国法定深度基准面当cmHHHMMSM20644时，用11112222,,,,,,,QPOKKNSM的8个分潮的调和常数计算理论最高、最低潮位，取最低潮位中绝对值最大的一个作为深度基准面。式中644MMSMHHH又称浅水分潮，潮周期为别为1/4和1/6日。【本讲课程的小结】本讲课程主要介绍了海水深度测量的要求、方法和步骤，及在测量过程中的注意事项。【本讲课程的作业】简答题：简述钢丝绳测深的步骤和注意事项。