潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法

摘要

本发明提供一种潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法，包括如下步骤：根据潮间带观测剖面的地形、植被特征以及水动力条件，确定三类观测点位置；根据各类观测点的水动力条件确定观测平台及所需的仪器；根据潮间带各观测点地形和实测潮位过程，利用露滩时间在观测点安装仪器支架和仪器，布设仪器；根据设置的观测起讫时间进行自动观测和数据采集；回收观测仪器和支架。本发明提供的潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法采用国外先进的流速仪、浊度仪、潮位仪，可获取潮间带多点位近底边界层水沙关系的时空变化规律。

说明书

技术领域

本发明涉及水沙观测技术领域，尤其涉及一种潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法。

背景技术

海岸带是海陆相互作用的最前沿地带，自然资源丰富，海岸带内的潮流、波浪、泥沙运动在时空上的变化对地貌演变有着重要的作用。

现今已有很多学者对海岸带的潮流、波浪、含沙量进行现场观测，但由于潮间带为水位变动区，水深浅、宽度大，船测难上滩、人测难下水，现场条件比较复杂，大多数的现场观测都为单点观测，难以获得水沙运动在时空上的同步变化，限制了对于整个潮间带水沙关系以及地貌演变过程的研究。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的是要提供一种潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法，采用国外先进的流速仪、浊度仪、潮位仪，可获取潮间带多点位近底边界层水沙关系的时空变化规律。

为实现上述目的，本发明提供一种潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法，包括如下步骤：步骤S1：根据潮间带观测剖面的地形、植被特征以及水动力条件，确定观测点位置，包括：步骤S2：根据各观测点的水动力条件确定观测平台及所需的仪器，包括：步骤S3：根据潮间带各观测点地形和实测潮位过程，判断各测点露滩时间，利用露滩时间在观测点安装仪器支架和仪器；根据《海洋调查规范》要求，在三类测点布设仪器；步骤S4：根据设置的观测起讫时间进行自动观测和数据采集；步骤S5：回收观测仪器和支架。

作为一种实施例，所述步骤S1进一步包括：子步骤S11：在潮间上带处，设置一个观测点，称为第一类观测点；在潮间带中部、潮间带下部，分别设置一个观测点，称为第二类观测点；在潮间带下部处，设置一个观测点，称为第三类测点；子步骤S12：在潮间带的观测点之间，若距离较远，可插入新的观测点，新插入的观测点称为第二类观测点。

作为一种实施例，还包括：所述潮间上带是平均高潮位线；所述潮间带中部是平均潮位线；所述潮间带下部是平均低潮位线。

作为一种实施例，还包括：潮间带下部的水深大于10米。

作为一种实施例，所述步骤S2进一步包括：子步骤S21：根据水动力条件和潮滩植被情况，确定第一类观测点平台为仪器支架，称为A型支架，第二观测观测平台为仪器支架，称为B型支架，第三类观测平台为锚泊调查船；子步骤S22：根据水动力条件，确定第一类观测点所需仪器为ADV流速仪三台、剖面流速仪一台、浊度传感器三台、潮位计一台,风速仪一台；第二类观测点所需仪器为小威龙剖面流速仪一台、ADCP一台、潮位仪一台、浊度仪若干台，风速仪一台；第三类测点所用仪器为水文绞车一台、横式采样器一台、ADCP一台、测深仪一台、潮位仪一台，风速仪一台。

本发明提供的潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法采用国外先进的流速仪、浊度仪、潮位仪，可获取潮间带多点位近底边界层水沙关系的时空变化规律。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本发明—实施方式的潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法的流程示意图；

图2示出了根据本发明—实施方式的潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法中第一类观测点的支架及仪器安装示意图；

图3示出了根据本发明—实施方式的潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法中第二类观测点的支架及仪器安装示意图；

图4示出了根据本发明—实施方式的潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法中第三类观测点的支架及仪器安。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

在下文的描述中，将以包括触控显示器的智能终端为实施例，其显示器上配置有可触控界面。在以下详细描述中，许多具体细节被示出以提供对本发明的深入了解。然而，本发明可能在没有这些具体细节的情况下被实施对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。在其他情况下，众所周知的方法、规程、部件、电路和网络未被详细描述以免不必要地模糊实施例的各个方面。

图1示出了根据本发明—实施方式的潮间带多点位近底层水沙过程同步观测方法的流程图。如图1所示，本发明提供一种潮间带多点位近底层水沙过程同步观测方法，包括如下步骤：步骤S1：根据潮间带观测剖面的地形、植被特征以及水动力条件，确定观测点位置，包括：在潮间上带(平均高潮位线)处设置一个观测点，称为第一类观测点,以便获取近岸处的潮流、波浪和泥沙运动在时间上的变化规律；在潮间带中部(平均潮位线)、潮间带下部(平均低潮位线)处各设置一个观测点，称为第二类观测点，以便获取潮间带内潮流、波浪和泥沙运动在时间上的变化规律；在潮下带(水深一般超过10m处)设置一个观测点，称为第三类观测点，用以获取深水处的潮流、波浪和泥沙运动在时间上的变化规律。根据观测剖面的地形、植被特征，在第一类和第二类观测点之间的潮间带，若观测点距离较远，可加密设置第二类观测点。上述三类观测点建立了从水深10m以上处到近岸处的观测剖面，便可获取潮流、波浪和泥沙运动在空间上的变化规律。步骤S2：根据各观测点的水动力条件、植被情况，确定观测平台及所需仪器，第一类观测点滩面高程较高、露滩时间较长，采用A型仪器支架为观测平台，第二类观测点露滩时间相对较长，采用B型仪器支架为观测平台，第三类观测点水深在10m以上，采用锚泊调查船为观测平台。第一类观测点所需仪器为ADV流速仪三台、剖面流速仪一台、浊度传感器三台、潮位计一台,风速仪一台；第二类观测点所需仪器为小威龙剖面流速仪一台、ADCP一台、潮位仪一台、浊度仪若干台(取决于观测位置的最大水深及垂向观测精度)，风速仪一台；第三类测点所需仪器为水文绞车一台、横式采样器一个、ADCP一台、测深仪一台、潮位仪一台，风速仪一台。步骤S3：根据观测点的地形条件、植被覆盖情况，在观测点安装支架和仪器。悬沙浓度在垂向上一般呈“L”形分布，因而OBS传感器在垂向上的布置采取上疏下密的原则；流速测量仪器的布置以能够测量整个剖面的流速分布为原则，在剖面流速仪盲区之外，可布置测量范围较大的流速剖面测量仪器，如先布置ADCP、阔龙流速剖面仪；对于近底层水流结构，采用小威龙剖面流速仪来测量；根据《海洋调查规范》要求，在第三类测点布设仪器。

图2示出了根据本发明—实施方式的潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法中第一类观测点的支架及仪器安装示意图。根据观测点地质条件、植被覆盖情况及所需仪器，在观测点安装仪器支架和仪器，第一类观测点以A型支架为观测平台，A型支架如图2所示，先根据该测点的水动力条件、仪器使用时所处状态确定主支架露出滩面的高度H1，再根据地质条件、所用仪器的重量、仪器支架本身的重量确定主杆的入土深度，以使其保持在观测过程中一直保持铅直状态，先安装主杆2，为便于安装，主杆分为上下两个部分，先按计算的入土深度将下部主杆插入土中，然后将上部顶盒安装1在上部主杆上，然后安装两根横杆3，两根横杆可以绕着主杆360°旋转，将两根横杆调成180°角，并将且横杆与潮流流速方向垂直，在距离支架10m左右的地方用木棍与木质板面搭制一座平台9，平台9上放置电瓶、无线传输装置8，用于仪器供电，最后安装仪器，将波潮仪6、浊度仪5直接用胶带按设计高度绑扎于主杆2上，阔龙流速仪4倒置于土中，探头露出滩面约5cm，ADV流速仪7安装于横杆3之上，安装高度可根据观测的近底层距离要求确定。

图3示出了根据本发明—实施方式的潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法中第二类观测点的支架及仪器安装示意图。第二类观测点以B型仪器支架为观测平台，B型支架如图3所示，先根据该测点的水动力条件、仪器使用时所处状态，确定主支架露出滩面的高度H2，再根据地质条件、所用仪器的重量、仪器支架本身的重量确定主杆11的入土深度，以使其保持在观测过程中一直保持铅直状态，先安装主杆，主杆分为上、中、下三部分，主杆下部按计算得出的深度插入土中，顶盒10安装于主杆上，然后将锚定系统的钢丝绳13系于主杆中部，再将主杆上、中、下部分相连接，主杆安装完成后，将锚定系统的钢丝绳拉紧锚固于滩面中，将浊度仪12、波潮仪16按设计高度用胶带直接绑扎于主杆11上，将小威龙15安装于侧杆上，并调至设计高度，在离仪器支架10m处，将锚18固定于滩面上，用绳子将ADCP流速剖面仪19系于锚上，在仪器支架和船舶支架拉一根长约100m的电缆和网线，用于仪器供电和数据的传输。

图4示出了根据本发明—实施方式的潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法中第三类观测点的支架及仪器安。第三类观测点以调查船25为观测平台，如图4所示，水文绞车28直接用铅丝捆扎在船尾处，再将横式采样器29与水文绞车28的钢丝绳相连接，ADCP流速剖面仪20用绳子系于船上，然后将ADCP放入海中，潮位仪21固定于泡沫23上，将泡沫用特定长度的绳子22系于船舶的锚24上，测深仪26捆绑于钢管27上，钢管捆绑仪器的一端放于水中，钢管捆绑于船舷侧板上；步骤S4：根据设置的观测起讫时间进行自动观测和数据采集；步骤S5：回收观测仪器和支架。

本发明提供的潮间带多点位近底边界层水沙过程同步观测方法，采用国外先进的流速仪、浊度仪、潮位仪，可获取潮间带多点位近底边界层水沙关系的时空变化规律。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。