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第九章 潮位观测 主要内容 潮位观测的基本概念 测站的设置 水准联测 利用水尺进行潮位观测 习题 1 概述 水体的自由表面距离固定基面的高度统称水位 海洋中的水位又称潮位 天体引潮力导致的周期性垂直涨落 风、气压、大陆径流等因素引起的非周期变化 潮位观测的重要性 船舶进出港口、海洋和海岸工程设计 海军水雷布设深度、风暴潮和潮汐预报 海涂围垦、潮汐发电 确定平均海平面和深度基准面、潮汐表制作 海上作战指挥、海底电缆的敷设…… 潮高观测以厘米为单位，取整数，潮时观测精确到1分钟 2 9.1 潮位观测的基本概念 一、潮汐的基本要素 3 潮汐的涨落现象以一定时间重复出现 半日潮、全日潮 高潮、低潮 涨潮、落潮 平潮、高潮时、高潮水位 停潮、低潮时、低潮水位 潮高、高高潮高、低高潮高、低低潮高、高低潮高 涨潮时、落潮时、潮周期 涨潮潮差、落潮潮差、潮差 二、验潮站站址的选择 验潮站的潮汐情况在本海区必须具有代表性 ?选择验潮站的主要条件 选择风浪较小、来往船只较少的地方，有利于提高观测准确度，也能避免水尺被风浪刮倒、船只撞倒，给工作带来不便 选择在海滩坡度大的地方，使水尺位置便于由岸上观测 坡度小，潮位升降不易观测 应尽量利用现有码头、防波堤、栈桥等海上建筑物作为观测点，且应避开冲刷、淤积、崩坍等使海岸变形迅速的地方 4 三、海平面与基准面 1. 海平面 验潮站站址选定后，通过大量观测资料可确定该区域海平面 测量陆地上人工建筑物和自然物高程的一个起算面，也叫基准面 海平面基准面又称绝对基准面 解放前我国没有统一高程起算零点 1957年起，以青岛验潮站多年的平均海平面作为全国高程系统的基准面 其他国家也有其各自的高程起算面 5 2. 平均海平面及其变化 某测站测得任意时段的每小时的潮高取其平均值，称为某测站的、在某一段时间的平均海平面 日平均海平面、月平均海平面、年平均海平面 平均海平面是变化的 随季节变化 随地点变化 地理条件、气象因素、海水密度不同导致 全球变暖使得海平面整体呈上升趋势 6 四、基准面和水准点与各种潮位的关系 潮位是以海面到固定基面的高程表示的 选定观测站后，要确定该测站潮位观测的起算面 7 ?? 绝对基面、假定基面、冻结基面、海图深度基面 水准点：国家高程网的控制点 1. 绝对基面 一般是以某一测站的多年平均海平面作为高程的零点，如青岛零点(基面)、吴淞零点(基面)等 黄海高程基准(青岛大港1950~1956年验潮资料平均海平面，也称56基面) 1985国家高程基准(青岛大港1952~1979年验潮资料平均海平面，也称85基面) 8 9 黄海高程基准面(56基面)和1985国家高程基面 56基面已废止 10 青岛地处我国纬度的中段，地质结构比较稳定，为花岗岩地区，海军一号码头验潮站，验潮时间长，资料连续而丰富，因此，通过科学的方法计算出日平均海平面、月平均海平面、多年平均海平面，是相对稳定可靠的，当然这个测算过程是比较复杂的。 经过国家权威部门的确认，我国高程起算零点黄海平均海平面在1954年就确定下来，并投入使用。 在黄海平均海平面确定的同时，还在青岛观象山上设置了水准原点，这个水准原点高出黄海平均海平面72.289米，是用特殊材料做成的，因此，极为稳定，在青岛市区建立若干副点，组成水准圆点网，中国的高程测量起算零点就这样建立起来了。 11 中华人民共和国水准原点 这座小石屋全部由崂山花岗岩砌成，顶部中央及四角各竖一石柱，雕凿精细，玲珑别致，室内墙壁上镶一块刻有“中华人民共和国水准原点”的黑色大理石碑，室中有一约2米深的旱井，水袋玛瑙位于旱井底中。小石屋建筑面积8平方米，俄式建筑风格，1954年建成。 12 我国高程基准面间关系 2. 假定基面 某测站附近没有国家水准点，测站的高程无法与国家某一水准点联接时，可自行假定一个测站基面，称为假定基面 3. 冻结基面 原测站基面变动，不再使用，将其冻结，称为~ 4. 验潮零点 一般来讲，验潮零点所在面称为潮高基准面，通常相当于当地的最低低潮面 水尺零点是记录潮高的起算面, 其上为正, 下为负 13 5. 深度基准面 海图水深的起算面 一般确定在最低低潮面附近 各国不同 英国：最低天文潮面 美国、瑞典、荷兰：平均低潮面 中国、俄罗斯：理论深度基准面 日本：略低低潮面 14 15 潮高（m） 时间（h） 平均海面 大潮高潮 小潮高潮 大潮低潮 小潮低潮 大潮潮差 小潮潮差 大潮高潮高 小潮高潮高 大潮低潮高 小潮低潮高 大潮高潮面 小潮高潮面高 大潮低潮面 小潮低潮面 潮高基准面（海图基准面） 海图水深 9.2 测站的设置 一、水尺设置及其维护 16 验潮站设置主要涉及到水尺、水准点和验潮井 水尺是验潮站观测的基本设备，按形式分为直立式、倾斜式、矮桩式、悬锤式 采用坚硬的