水下固定點壓強波動分析及其絕對高程測量新方法研究.pdf

1、沿岸工程施工經(jīng)常遇到水下構(gòu)筑物高程精確測量和控制的問題。傳統(tǒng)的測量方法是使用水準儀或GPS配合尺桿將絕對高程值由陸域高程控制點傳遞到水下待測點。受水準儀視距限制(通常不超過100m)，需要按一定間距設(shè)置水上測量平臺用于架設(shè)儀器進行高程傳遞。當工程位置距岸較遠時，多測站高程傳遞測量的工作時間大大延長；同時水上測量平臺的搭建成本將顯著增加，水準儀測量方法已明顯不再適用。另外，隨著待測點水深的增大，尺桿的撓曲造成的測量誤差顯著增大，無論是用水

2、準儀還是GPS都存在這一問題。為此需要尋求新的測量方法，特別是結(jié)合水下施工機械的研制，這一需求更顯迫切。 利用水下固定點處壓強同它所處深度的簡單函數(shù)關(guān)系進行高程傳遞，測量方法和所需設(shè)備都很簡便，但需要排除表面波浪等因素造成的水下待測點處壓強的波動。為此需對水下固定點壓強波動規(guī)律和振幅和頻率的量值的計算方法進行研究。 本文從現(xiàn)有波浪理論出發(fā)，對水下固定點壓強波動振幅同表面波高及固定點水深的函數(shù)關(guān)系進行了推導(dǎo)，得出了利用參考

3、點和被測點壓強波動振幅實測值計算被測點水深的數(shù)值方法，并通過編程計算對有關(guān)公式進行了驗證；運用隨機過程統(tǒng)計特征理論公式，對上述方法適用于實際工程環(huán)境的合理性進行了論述；將波浪譜分析的方法運用于水下固定點壓強波動實測數(shù)值序列的諧波成分分解和能量顯著成份波的振幅計算，并通過對離散序列快速傅立葉變換算法的分析，對能量譜密度估計誤差對成份波振幅計算結(jié)果所造成誤差的量值范圍進行了計算，找出了利用現(xiàn)有數(shù)學(xué)軟件克服實測壓強波動序列振幅計算誤差的方法；