水下固定點(diǎn)壓強(qiáng)波動(dòng)分析及其絕對(duì)高程測量新方法研究.pdf

1、沿岸工程施工經(jīng)常遇到水下構(gòu)筑物高程精確測量和控制的問題。傳統(tǒng)的測量方法是使用水準(zhǔn)儀或GPS配合尺桿將絕對(duì)高程值由陸域高程控制點(diǎn)傳遞到水下待測點(diǎn)。受水準(zhǔn)儀視距限制(通常不超過100m)，需要按一定間距設(shè)置水上測量平臺(tái)用于架設(shè)儀器進(jìn)行高程傳遞。當(dāng)工程位置距岸較遠(yuǎn)時(shí)，多測站高程傳遞測量的工作時(shí)間大大延長；同時(shí)水上測量平臺(tái)的搭建成本將顯著增加，水準(zhǔn)儀測量方法已明顯不再適用。另外，隨著待測點(diǎn)水深的增大，尺桿的撓曲造成的測量誤差顯著增大，無論是用水

2、準(zhǔn)儀還是GPS都存在這一問題。為此需要尋求新的測量方法，特別是結(jié)合水下施工機(jī)械的研制，這一需求更顯迫切。 利用水下固定點(diǎn)處壓強(qiáng)同它所處深度的簡單函數(shù)關(guān)系進(jìn)行高程傳遞，測量方法和所需設(shè)備都很簡便，但需要排除表面波浪等因素造成的水下待測點(diǎn)處壓強(qiáng)的波動(dòng)。為此需對(duì)水下固定點(diǎn)壓強(qiáng)波動(dòng)規(guī)律和振幅和頻率的量值的計(jì)算方法進(jìn)行研究。 本文從現(xiàn)有波浪理論出發(fā)，對(duì)水下固定點(diǎn)壓強(qiáng)波動(dòng)振幅同表面波高及固定點(diǎn)水深的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行了推導(dǎo)，得出了利用參考

3、點(diǎn)和被測點(diǎn)壓強(qiáng)波動(dòng)振幅實(shí)測值計(jì)算被測點(diǎn)水深的數(shù)值方法，并通過編程計(jì)算對(duì)有關(guān)公式進(jìn)行了驗(yàn)證；運(yùn)用隨機(jī)過程統(tǒng)計(jì)特征理論公式，對(duì)上述方法適用于實(shí)際工程環(huán)境的合理性進(jìn)行了論述；將波浪譜分析的方法運(yùn)用于水下固定點(diǎn)壓強(qiáng)波動(dòng)實(shí)測數(shù)值序列的諧波成分分解和能量顯著成份波的振幅計(jì)算，并通過對(duì)離散序列快速傅立葉變換算法的分析，對(duì)能量譜密度估計(jì)誤差對(duì)成份波振幅計(jì)算結(jié)果所造成誤差的量值范圍進(jìn)行了計(jì)算，找出了利用現(xiàn)有數(shù)學(xué)軟件克服實(shí)測壓強(qiáng)波動(dòng)序列振幅計(jì)算誤差的方法；