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海洋工程——深度

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卖家[上传人]：今***

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1、深度,目录,1.水深概念 2.海洋深度测量史回顾 3.测量深度的主要方法 4.海洋深度的意义及结论,1.水深概念,水深：固定地点从海平面至海底的垂直距离；现场水深（瞬时水深）：现场测得的自海面至海底的铅直距离；海图水深：从深度基准面起算到海底的水深。,1.水深概念,海洋水深不仅随地点变化，还受潮汐影响而变化；为了绘制海图，需要确定一个基准面，将这个面至海底水深标定在海图上，这个基准面成为海图深度基准面。深度基准面的确定：全年高于深度基准面的低潮次数/全年低潮总次数=0.95 中国在1957年起采用理论深度基准面（即理论最低潮面）。,2.海洋深度测量史回顾,人类探测深海的最早记录可追溯到公元前1800年。埃及古墓中考古学家发现人类试图探测海底的壁画，当时人们用很长的细杆测量海洋的深度。,公元前1450年埃及古墓中，测量水深的壁画。手拿九尾鞭的官吏用手中的鞭子来保证工作的进行。,2.海洋深度测量史回顾,1888年，科学家约翰莫里曾使用吊锤的方法对海洋深度进行过测量，这是有文字记载以来人类第一次测量海洋深度。吊锤测量就是将重物连着绳索沉入海底，通过测量绳子的长度间接测海底的办法。,改

2、进：在中空的重物中填入油脂，以粘取海底的泥沙碎石，或设计出可以精确确定重物触底时刻的装置。右图：可以精确确定触底时刻的重物。触底时，杆子往上送，活动的绳扣就会打开，重物就会自动脱落。,2.海洋深度测量史回顾,2.海洋深度测量史回顾,亚里士多德时代，人们就发现声音可以在水中传播；2000多年后的达芬奇发现，把一根长管放入水中，另一端靠在耳边，可以听到很远的船只发出的声音； 1912年，泰坦尼克号的沉没，有人研制了一种能测定3公里之外冰山的回声探测仪； 1916年，法国物理学家郎之万研制出第一部声呐，用声波导航和测距，来应对德国的潜艇战。,2.海洋深度测量史回顾,利用声音的传播时碰到物体可以部分反射回来的原理，人们很快研制出有源声呐，即可以发射声波和接收发射回声。,2.海洋深度测量史回顾,20世纪60年代，随着多波束测量系统和旁侧声呐技术的出现，人类探测海底的能力发生了很大的变革。,3.测量深度的主要方法,直接测深用测深杆、测深绳或钢丝绳等直接测量海洋的深度。这种方法只能用于浅海区，且受海流的影响较大。在较深的海洋中，用放出的钢丝绳长度和倾角计算其深度，并加以改正，由于受海流影响，负载

3、触底的状态不明，其准确的也是不高的。,3.测量深度的主要方法,A、测深时根据海流大小在水文绞车的钢丝绳前端挂一个（不同规格）重锤； B、操纵绞车，放松钢丝绳，让重锤底部恰好降到水面上，此时把计数器清零或记下计数器读数； C、操纵绞车，继续放出钢丝绳，当重锤触底使钢丝绳松弛时，立即停车，然后将钢丝绳慢慢收紧，重锤刚好触底时读取计数器指示数并记录，两次计数器的差即为实测水深,3.测量深度的主要方法,D、若钢丝绳倾斜时，应用倾角器测量钢丝绳倾角；钢丝绳倾角过大时，应尽可能加重铅锤，减小倾角；加重铅锤后，倾角=10度则应施行倾斜校正；倾角超过30度时，应想办法控制在30度内 E、操纵绞车，收回钢丝绳 F、Z=Lcos-h L是经计数器差校正后的钢丝绳放的实际长度； a是倾角；h是计数器滑轮到海面的高度。,3.测量深度的主要方法,校正：钢丝绳倾角10时，先进行钢丝绳水上部分校正：根据计数器高度h和倾角a查表得出校正值,然后将水上钢丝绳长减去校正值，得到水上钢丝绳实际长度；再用钢丝绳的水下长度和倾角1查表,得钢丝绳倾斜的水下部分订正值k此钢丝绳倾角校正是根据前苏联伊万诺夫方法所编制的海洋

4、常用表而得)。然后依下式算得实际深度Z=L-k-m,3.测量深度的主要方法,声学测深（回声测深仪测深）回声测深仪是利用声波在海水中以一定的速度(平均声速1 500m/s)直线传播，并能由海底反射回来的特性制造的。,3.测量深度的主要方法,其测深原理如图所示。图中发射超声波的装置,称为发射震动器，接收海底回声的装置，称为接收震动器。它安装在船底，若超声波由发出，到达海底后，立即反射回来，被接收,前后经过的时间间隔为t，那么，由船底到海底的距离s为: S=(1 500xt)/2 H=S+h 式中:h为船吃水深度;H为真实水深。,3.测量深度的主要方法,在实际使用中，可直接在回声测深仪指示器上读取深度数据。目前，我国使用回声测深仪的船只较为广泛，它不仅记录迅速，而且在停航和航行中均可进行工作，并能把连续测得的结果记录下来,使我们能得到整个航线上的深度、地形分布轮廓和固定站位的潮汐情况。,3.测量深度的主要方法,与传统的单波束回声测深系统相比，多波束测深系统具有扫幅宽、全覆盖，高效和高精度的特点。,3.测量深度的主要方法,压力测深原理:根据某处单位面积水柱的重量、水的密度和深度的关系计算深度。水柱的重量一般用压力传感器测定，实测的是该处单位面积的压力。,3.测量深度的主要方法,在水中某处，深度为D，在该处测得单位面积压力Pw=egD，是水的密度、重力加速度和深度的乘积，海面上的大气压力Po，所以压力传感器所测得的压力值 P=Po+Pw=Po+egD，改写为D=（P-Po）/eg,4.海洋深度的意义及结论,水深测量是研究海洋形态的一种手段；海洋表面是“平面”，海底则是高低不平的隆起或凹地，要了解复杂多端的海底地貌的分布状况；保证海面航行的船只的安全；社会科学领域，可以演变为与政治、经济、外交、军事高度关联的海洋深度控制权；,谢谢聆听！,

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