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課程名稱：《海洋調(diào)查與觀測技術(shù)》第14周，第14講次

摘要

授課題目（章、節(jié)）

第九章潮位觀測

9.3水準(zhǔn)聯(lián)測

9.4利用水尺進行潮位觀測

9.5利用浮筒式水位計進行水位觀測

9.6其他驗潮儀

本講目的要求及重點難點：

【目的要求】掌握水準(zhǔn)聯(lián)測的方法，各種潮位觀測方法。

【重點】掌握各種潮位觀測方法。

【難點】掌握水準(zhǔn)聯(lián)測的方法。

內(nèi)容

【本講課程的引入】驗潮站設(shè)置好之后，就要進行潮位觀測了。

【本講課程的內(nèi)容】

第九章潮位觀測板書“第九章潮位觀測”

9.3水準(zhǔn)聯(lián)測板書“9.3水準(zhǔn)聯(lián)測”

要進行驗潮，首先要解決水尺零點的高程問題，如果水尺零點不與國家水準(zhǔn)網(wǎng)〈基面〉聯(lián)測，不求出水尺零點相對國家的標(biāo)準(zhǔn)高程網(wǎng)〈國家的標(biāo)準(zhǔn)基面〉中的高度，那么這個零點就沒有什么意義，在潮位觀測結(jié)束后，這些資料將很難使用。

在水位觀測過程中，如由于某種原因水尺的位置發(fā)生了變化，要想恢復(fù)原來零點，也必須要與岸上水準(zhǔn)點聯(lián)測才能確定，所以，在潮位觀測中水準(zhǔn)聯(lián)測是不可缺少的工作。

所謂水準(zhǔn)聯(lián)測，就是用水準(zhǔn)測量的方法，測出水尺零點相對國家標(biāo)準(zhǔn)基面中的高程，從而固定水位零點、平均海面及深度基準(zhǔn)面的相互關(guān)系，也就保證了潮位資料的統(tǒng)一性。

9.3.1水準(zhǔn)儀的主要結(jié)構(gòu)及作用原理板書“9.3.1水準(zhǔn)儀的主要結(jié)構(gòu)及作用原理”

水準(zhǔn)儀是在17～18世紀(jì)發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡和水準(zhǔn)器后出現(xiàn)的，建立

水平

視線測定地面兩點間高差的

儀器

。水準(zhǔn)儀構(gòu)成主要有望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器及腳架三部分。

水準(zhǔn)器：管水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器。

腳架：固定水準(zhǔn)儀，并且能伸縮調(diào)整水準(zhǔn)儀的高度以便于觀測。

水準(zhǔn)尺：水準(zhǔn)測量時使用的標(biāo)尺。雙面水準(zhǔn)尺一面漆成每隔lcm的黑白間隔，稱為黑白面；另一面漆成每隔1cm的紅白間隔，稱為紅白面。每根標(biāo)尺的黑面從零米開始，而紅面不是從零開始，一根是從4.687m開始，另一根從4.787m開始。它稱為標(biāo)尺的常數(shù)，用來檢查測量準(zhǔn)確度。

尺墊：專門放置水準(zhǔn)尺用的，它用生鐵鑄成，一般為三角形，中央有一突起的半球體，下方有三個支腳。用時將支腳牢固地插入土中，以防下沉，上方突起的半球形頂點作為豎立水準(zhǔn)尺和標(biāo)志轉(zhuǎn)點之用。

9.3.2測量的基本原理和方法板書“9.3.2測量的基本原理和方法”

水準(zhǔn)測量就是用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺測量兩點之間的高程量（或稱高量）的方法。它是高程測量的主要方法，用于建立水準(zhǔn)網(wǎng)，其中的一個目的是確定水尺零點的高程。

同學(xué)們就唐山沿海地形討論，看哪里適合建設(shè)驗潮站？

9.4利用水尺進行潮位觀測

板書“9.4利用水尺進行潮位觀測”

水尺是目前最普遍、最簡便的方法。

9.4.1觀測與記錄板書“9.4.1觀測與記錄”

水位觀測一般于整點每小時觀測一次，在高、低潮前后半小時內(nèi)，每隔10分鐘觀測一次，在水位變化不正常的情況下，要繼續(xù)按10分鐘間隔觀測直到正常為止。觀測的水尺讀數(shù)記入正式手冊。在讀取水尺讀數(shù)時，應(yīng)盡可能使視線接近水面，在有波浪時，連續(xù)讀取三個波峰和三個波谷通過水尺時的讀數(shù)并取其平均值。

9.4.2水位換算板書“9.4.2水位換算”

一般驗潮站都有兩根以上的水尺，因此必須將不同水尺的觀測資料，換算至同一水位零點上，水位零點一般取離岸量遠(yuǎn)那根水尺零點下1m左右。

9.4.3幾種特殊情況的處理方法板書“9.4.3幾種特殊情況的處理方法”

假如水尺損壞，而在短時間內(nèi)不能恢復(fù)，或者海面高于最高水尺，或者海面低于最低的一根在尺而無法進行觀測時，處置方法如下：

1）在岸邊刻上海面所在的位置，并記上時間，待適當(dāng)時刻進行水準(zhǔn)測量，求出此時海面在水位零點上的高度。

2）也可以準(zhǔn)備幾條一米左右的木板和小竹片作成的小水尺。小水尺必須與另一根水尺有段重疊帶，以便進行水位換算，小水尺不能長久的代替大水尺，必須抓緊時間設(shè)立新水尺。

3）也可以用水準(zhǔn)儀直接求得水準(zhǔn)點與某時潮面的高程，再經(jīng)過水位換算求出潮面在水位零點在上的高度。

9.5利用浮筒式水位計進行水位觀測

板書“9.5利用浮筒式水位計進行水位觀測”

自記水位計的類型很多，按其工作原理可分為；浮筒式水位計、壓力式水位計和聲學(xué)式水位計。我國多采用浮筒式水位計。

9.5.1HCJ1-2型驗潮儀結(jié)構(gòu)和工作原理板書“9.5.1HCJ1-2型驗潮儀”

HCJ1-2型驗潮儀是用于測量潮位的連續(xù)自記儀器，整個儀器由浮動系統(tǒng)和記錄裝置兩個基本部分組成，浮動系統(tǒng)主要由繩輪、鋼絲繩、平街錘、浮筒等組成。

繩輪、鋼絲繩連接平衡錘與浮筒，繩輪隨浮筒的升降而轉(zhuǎn)動，當(dāng)浮筒隨海面上升時，繩輪帶動記錄筒作順時針方向轉(zhuǎn)動，反之，則作逆時針方向轉(zhuǎn)動。

平衡錘對于浮筒起平衡作用。

記錄裝置分鐘表系統(tǒng)和記錄部分，鐘表部分由時鐘、鐘輪、鐘鋼絲輪、鐘鋼絲錘等組成。

鐘鋼絲通過導(dǎo)向輪連接鐘鋼絲輪與鐘重錘，用專用扳手給鐘輪上弦后，使自記鐘帶動記錄部分的筆架、記錄筆，使記錄筆尖自右向左均勻移動，24小時之內(nèi)從右端8時移至左端8時，在記錄紙筒隨海面升降而轉(zhuǎn)動的同時，通過記錄裝置的自記筆自動地畫出潮位曲線。

9.5.2儀器的安裝和使用板書“9.5.2儀器的安裝和使用”

1、儀器安裝在儀器室的工作臺上，并保持水平；2、上鋼絲繩；3、加注墨水；4、上記錄紙；5、時間校準(zhǔn)。

9.6其他驗潮儀板書“9.6其他驗潮儀”

9.6.1安德拉水位計板書“9.6.1安德拉水位計”

水位記錄儀(WLR-WalerLevelRecorde)是為記錄海洋潮位而特別設(shè)計的，通常放置于海底，在規(guī)定時間間隔內(nèi)，測量并記錄壓力、溫度和鹽度，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算出水位的變化。儀器由一個高準(zhǔn)確度的壓傳情感器、電子線路板、數(shù)據(jù)存儲單元、電源、圓柱壓力桶組成。

9.6.2聲學(xué)水位計板書“9.6.2聲學(xué)水位計”

本儀器適用于無驗潮井場合的潮位觀測，為港口調(diào)度、導(dǎo)航及港口建設(shè)隨時提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)，也可用于沿海臺站的常規(guī)長期潮位觀測及水庫、湖泊和內(nèi)河的水位自動測量。

儀器的特點是采用聲管傳輸信號，應(yīng)用空氣聲學(xué)回聲測距原理進行水位變化測量的。

9.6驗潮井的設(shè)置板書“9.6驗潮井的設(shè)置”

驗潮井是提供長期定點驗潮的固定、可靠設(shè)施，衡量驗潮井的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)通常用消波性和隨潮性來判別。

對于整個驗潮并來說，消波性和隨波性直接相關(guān)的是驗潮井的進水孔，若進水孔設(shè)計得過大，則濾波性能差，自記曲線將出現(xiàn)很寬的帶狀記錄，這樣觀測得出的潮位值既不準(zhǔn)確又給資料的整理帶來了閑難。

反之，進水孔孔設(shè)計得過小，濾波性能是增強了，