“水聲吶”水下地形回聲勘測技術

摘 要：最近幾年，國家的經濟發展速度非常快，這種速度帶動了生產力進步以及科學技術的前進，目前有許多新的工藝逐漸用到各個行業以及領域中，為其發展帶動了新的活力，比如文章講述的“水聲吶”，它作為回聲勘測儀，具有其十分顯著地特性，被廣泛的用到河道項目中。

關鍵詞：水聲吶；水下地形；勘測

1 原理以及特性概述

“水聲吶”作為回聲勘測設備，它的性能非常的強大，它可以掃描一百四十米左右的距離。它的傳感設備傳遞的信號雖然在設備前進的方向是不是非常寬泛，但是在水平方向上十分的寬闊。通常傳感設備里的傳感器一共有九個，而這九個中有七個是用來接受信號的，剩下的是用來發送信號的。其兩側分別配置數量等同的裝置。

“水聲吶”通過使用干涉測量法的數據來計算底部的坐標。通常傳感設備的規模不是很大，就算是非常微小的船只也能夠安設到它上面開展活動。

具體的講，它是由勘察河床地區的信息而得到所需的數據內容。就算是深度僅有一米，它也可以測量到達十米的范圍。它能夠在電腦的監視設備上體現出沒有受到改動的數據信息，正是因為它有如此多的優勢特征，不僅高效，而且非常的精準，所以它才會被廣泛的使用。隨時就可以顯現出測量數據，在最初的選線的時候就能夠確保不會出現多次測量的情況。

2 工藝特征概述

2.1 精確性非常好

水底的輪廓是以至少±20cm（在距傳感器25m的范圍內時 的數學精度產生出來的。“水聲吶”符合IHOS-44標準的要求。要強調的是最終的測量精度取決于相關輔助儀器的精度。假如使用者規定更精確的數值時，通常像是傾角補償設備等都有此功效。

其精確的勘測精度經由與準距儀的對比性測量得以證實。第一步使用準距儀來測定沒有水分的與其，然后對其注水之后使用我們的此項設備來進行測定。通過對比發現兩圖具有非常顯著的協調性。

2.2 耗資少，非常節省成本

通過對比，我們發現其經濟效益十分的明顯。它可以憑借非常高的測量速率以及寬度等得到我們所需的信息，這就顯示出其高超的經濟效益。

不僅效率非常好，它的構造也有許多同類產品無法比擬的優越性。它的基礎裝置有三項，分別為傳感設備，方位傳感器，一個裝有“水聲吶”軟件的筆記本電腦。其中第一項的重量非常低，一般是六十斤，能夠方便我們帶到所需的區域中。

2.3 高效而且高速

3 其生成的輸出信息能夠用到非常多的程序里，如：使水頭損失最小化；航道圖的繪制；制作航道的數字模型；環境規劃，防洪、生態規劃；疏浚前后的勘測。

3.1 疏浚前后的勘測

在眾多的措施中，它是一項對疏浚項目開展規劃的非常有利的措施。假如河堤是第一次開展詳細的測定活動，疏通項目獲取的成就必然會非常的優秀；假如是針對其目前的情況開展的探索活動，疏浚工程的效果將會是高效并更穩定的（維持較長的時間）。如果先對河道本身的動態進行研究，疏浚工程規劃結果就不會與自然本身的變化特點相沖突，其效果也就會持久。

使用“水聲吶”回聲勘測儀，可以非常容易地對相距較遠的數個疏浚工程進行全過程監視。由于它的規模不是很大，能夠方便我們移動到所需的地區，而且就包括小船都能夠隨便的進行移動。在疏通的時候能夠隨時對其進行監測。假如操作步驟和我們設定的存在差距的話，我們就可以及時的發現并且進行修改，而不會對其特性等帶來不利影響。疏浚工程完工后，由“水聲吶”收集疏浚后效果的數據。如果疏浚的實際情況與規劃有出入，便可進行最后的調整（補挖），以保證疏浚效果。

3.2 環境規劃、防洪及生態規劃

通過它對河床開閘電子測量，得到的數據信息能夠輔助我們開展環境測量以及防洪等等的一系列活動。而當用到這些方面的時候，為確保效果能夠和預期的目的一致，就要確保勘察的精準性等。

當完成河床的測量之后，還應該對水流速率開展測量活動，進而生成我們所需的生態模型內容。通過此模型，進而能夠有效地研究河流狀態。假如不進行活動回事一種什么樣的情況，而對其中的一些部位進行活動的話又會是何種意義的，如果水量突然變多又會是何種狀態等。當獲取此類模型之后，如果我們需要改善水質或者是建筑一些項目的話，就能夠合理的開展判斷活動了。

上述模型能夠模擬目前的情況，而且能夠對設計中的河道治理和其他的治理措施等開展詳細的對比活動。

3.3 降低水頭損失現象

為了增加水電站的發電量，首先用“水聲吶”的勘測結果創建一個二維水力模型。再由這個水力模型計算出一個具有成本效益和環保效益的解決方案：從特定的區域疏浚一定方量的泥沙，在維持水流量一定的情況下使下游的水位降低一定高度。

3.4 精確的描繪河道信息

當設計新航線或者是描繪已有的時候，它能夠立刻生成勘查信息的水平是最為關鍵的。使用此類結構緊密，并且效率非常高度聲納設備，能夠非常方便的為測繪項目帶來應對措施。

即時地顯示河道橫斷面的快速勘測結果可以立即獲得水底地形的概況，所以能夠確保實際測量活動可以按照非常方便合理的形式來開展。

通常描繪已有的河道項目的時候，也能十分清楚的分辨到河底的狀態。比如，和前一次的測量內容進行比對，其沉積物出現的位置變化等。

3.5 產生河道的數字模型

它能夠測定的范圍非常的寬，單一的航次通常能夠達到一百四十米的范圍，而且可以獲取十分靜謐的分辨信息。在比較寬泛的領域中能夠隨時的進行信息處理活動，以此來確保測量區域中不會存在側漏區。

當完成測量活動之后，結合分辨率的具體特征對信息按照其所預期的來實行壓縮活動。輸出的數據包括普通的ASCII文本，位置數據由RTK-GPS讀入。通常經過處理的信息能夠被使用到非常多的活動中。