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水下高程测量新方法初探李增军（中交第一航务工程局有限公司，天津300461）摘要：传统的水下构筑物高程测量方法是使用水准仪或GPS配合尺杆将绝对高程传递到水下待测点。当工程距岸较远、水深增大时，测深的误差显著增大、测量的工作时间大大延长、水上测量平台的搭建成本显著增加。为此开发了利用水压传感器测深的新方法，对于所面临的波浪影响问题进行了专题研究。从波浪理论出发，对水下固定点压强波动振幅同表面波高及固定点水深的函数关系进行了推导，得出了利用参考点和被测点压强波动振幅实测值计算被测点水深的方法，可作为实用阶段测量系统研究开发的基础和途径之一。关键词：高程；水深测量；压强波动；谱分析；能量谱密度估计；水下构筑物中图分类号：U652.4文献标识码：A文章编号：1003-3688（2009）03-0010-03PreliminaryResearchonNewMethodofUnderwaterAbsoluteElevationSurveyLIZeng-jun（CCCCFirstHarborEngineeringCo.Ltd.，Tianjin300461，China）Abstract：Traditionalmethodtomeasuretheelevationofunderwaterstructuresistotransmittheabsoluteelevationfromtheland-basedcontrolpointstotheunderwaterpointstobemeasuredbyusinglevelinginstrumentorGPStogetherwithlevelingrod.Whenaprojectisfarawayfromthecoastwithincreasedwaterdepth,thesoundingerrorincreasessignificantly,workinghoursofsurveyingextendgreatly,andtheexpenditureinconstructionofplatformsforunderwatersurveysincreasessignificantly.There-fore,anewmethodforsoundingbyusingpressuresensorisdevelopedandmonographicalstudyismadeontheproblemofwaveimpact.Fromthewavetheory,thefunctionalrelationshipbetweenafixedpointontheunderwaterpressurefluctuantamplitudeandsurfacewaveheightandwaterdepthatafixedpointhasbeenderivedtoobtainamethodtocalculatethewaterdepthatameasuredpointbyusingthemeasuredvalueofthereferencepointandmeasuredpointpressurefluctuationsamplitude,whichcanbeusedasthefoundationandapproachfortheresearchanddevelopmentofmeasurementsystematthepracticalphase.Keywords：elevation；sounding；pressurefluctuation；spectralanalysis；PSDestimation；underwaterstructure1引言近岸海上工程施工中，许多场合需要对水下某固定点的绝对高程进行准确测量，以便对水下构筑物的建造或安装标高进行控制。重力式码头水下基础施工就是一例。水下基础标高施工控制的精度直接影响到墙身及以上结构的安装偏差和整个码头施工质量。传统测量方法，是使用水砣或刚性尺杆将被测点高程传递到水面以上，再使用水准仪进行测量。这种测量方法在当时的技术条件下，几乎是唯一能够保证精度的测量手段，并一直沿用至今。这种测量方法存在以下不足：（1）人为因素以及砣线或尺杆的倾斜和挠曲不可避免并直接导致测量误差；（2）采用水准仪测量需要有高程后视点，这在工程地点离岸较远的情况下会显著增加成本，甚至根本不可能实现。随着港口深水化的不断发展，上述缺点越来越明显，测量新方法的研究开发已经十分迫切。2专题研究简述利用水下固定点处压强同它所处深度的简单函数关系进行高程传递，测量方法和所需设备都很简便，但需要排除表面波浪等因素造成的水下待测点处压强的波动。专题研究从盖司特奈圆余摆线波理论和司托克斯非线性波理论出发，对水下固定点压强波