黄鑫善
南宁市天诺科技有限责任公司 广西南宁 530000
摘要：在内河航道的工作中，航道的水深测量时关键的一环，其测定的范围主要包括水面到水底的距离高度及点到其平面的距离，目的是确定船舶航行期间可能遇到的障碍物的具体深度、性质及位置等信息，并向船舶提供航道深度等数据。随着航道水深测量技术的不断发展，已实现了对复杂地形航道的有效测量。本文结合C航道的水深测量过程，浅谈内河航道水深测量技术的要点。
关键词：内河航道 水深测量 技术要点
航道测量主要包括地形、控制、水深的测量，其中水深测量是航道测量中的中心环节，其地位尤为重要，航道图质量的高低往往取决于水深测量质量的优劣。水深测量的技术概念较多，如水位（潮位）改正、水位观测记录、水尺、动吃水、深度基准面等，特别是业内普遍使用的多波束测探仪，从业人员往往不得要领，导致作业工程中出现失误造成不必要的损失。本文结合C航道的水深测量过程，浅谈内河航道水深测量技术的要点。
1.概况
C航道属内河航道，全长约为48千米，主航道的水深大约为3.8米至8.9米，水深受潮水的影响较大。本次测量的目的是提供准确的基础性数据以满足航道的日常管理维护需要，属于一次常规性水深测量；本次测量采用1985国家高程基准和1980西安坐标系统，比例为1:2000；本次测量的主要项目包括：航标等通航设施测量、沿岸的地形测量及水深测量等，本文主要对水深测量的主要内容进行技术分析。
2.内河航道水深测量技术要点分析
2.1水深数据的采集环节
在控制测量完成后，启动采集水深数据工作，在该项工作开始前，要进行测深计划线和水尺布设工作、完成测深仪和定位系统的精度检查工作及声速和动吃水的测定工作等。
2.1.1水尺（水位站）布设
水尺一般为非永久性水尺，其作用是观测记录水位可与水深数据采集同步进行。水尺的布设要求应参照《水运工程测量规范》第七章的有关规范。测量C航道的水深位置是前期勘察选定的初步位置，按照8条水尺/3千米的密度进行布设，为保障水尺的零点位置高于图根水准测量的精度，需在C航道水深测量时有效分析每个准点的情况。
2.1.2绘制测深计划线
在航道水深数据收集时，装设测深装备的船舶计划航行的路线即为测深计划线。在测深绘制软件中，测深计划线按《水运工程测量规范》第八章的相关要求进行绘制。
C航道的绘图比例为1:2000，按《水运工程测量规范》相关要求，每20米垂直于即垂直于水流方向布放1条测深线，并沿水流的方向布放测深检查线。
2.1.3精度检验定位系统
在获得WGS84转1980西安坐标系的转换参数后，静态数据采集时，将GNSS接收天线放置在测量区域内已经掌握的节点上，时间要求至少60分钟以上，收集的频率1组数据/秒。收集数据后，需参照《水运工程测量规范》中的要求进行误差估算，满足要求后数据方可被使用。
2.1.4定位法测定动吃水
当船舶在进行测量工作时以固定的航速行进时，船舶的上升或下沉会导致设置在船舶上的测速仪环能器发生上升和下沉的现象即为动吃水。如果上升或下沉的数值不大于5厘米即可忽略。
2.1.5多波束测探仪
为了有效提高测量的效率，全面考虑多波速测深仪的特征，结合技术设计要求，本次在多波速测探过程中，航道的方向保持与计划测线的方向吻合，布设间距为测探区域的水深距离去掉2.5倍的探头吃水长度，测线的重叠率不低于50%。为保证本次测量的准确率并尽量减少相关工作量，测量人员应在测量现场根据多波速探测仪的性能对测探方案灵活调整。
2.1.6测深仪精度检验
测深仪精度检验需采用钢材料制作的检查板并带有深度绳，检验地点选取在测量区域内诸如码头附近的水底较为平坦且水较浅的地方。需严格参照《水运工程测量规范》的相关要求完成检验工作：测深仪设置到正常的测量模式后，沿着换能器将检查板下降，每下降1米都需对比测深仪深度与实际下降深度，从而完成检验工作。
2.1.7观测和记录水位记录
在水深数据采集正式开始前10分钟开始、结束10分钟后结束，水位的采集数据要求精确到厘米级，时间为正式采集开始前的600秒到结束后的600秒。在对C航道的水深测量过程中，要严格按照《水运工程测量规范》第七章的相关要求，保证水位数据的准确性，避免重复工作，确保水位采集的数据足够精准，我们拟在测量水位时同时使用距离检测点最近的2把水尺，即业内公认准确率较高的双站观测方法，。
2.1.8水深数据采集过程
在进入水深数据采集环节前，应当确认上述工作均符合《水运工程测量规范》的相关要求。水深测量船装备测深和定位系统后，应该匀速并以较低速度，顺着前期勘察规划后的路线前进。如果实际的测线与计划的测线有超过5毫米的误差就应该补测；在测深过程中，应严格按照《水运工程测量规范》中的行管规定进行定位点的间距设定。在变换水位站前进行检查线的测深。在一些遮挡严重的区域，可以借助测深仪和全站仪进行处理，而在一些浅水区域，则借助侧深感和信标机完成测探。
2.2复核和确定深度的基准面
航道图计算水深的起始面即为深度基准面，因此，航道图的合理性和可读性直接由深度基准面取值是否准确决定。一般在内河航道的测深中，往往以航行基准面作为深度的基准面；按照惯例，一般都是由航道规定的通行水位最低值作为本次深测的航行基准面。由于自然的变迁和人类不断活动，河床的情况也是一直变化的，实际的情况极可能与早期勘察设计的通行水位最低值不相符。所以，需要采取通过将通行水位的设计最低值与收集的水位值做对比等方法进行复核，以保证深度基准面是否合理准确。
3.内业的处理
3.1水位的改正
水位的改正是指在采集完毕水深数据后，按照《水运工程测量规范》的相关要求在操作软件内删掉不正确的水深数据，完成取样。在C航道测量水位时同时使用距离检测点最近的2把水尺。所以，每个测量航段的水位均是参照单站-联合水位-单站的模式进行，详细操作的过程是：每一个临时性水尺1000米范围内，通过这个水尺的观测值单站更正实时的水深值。排除单站的改正区，通过这2把水尺的水位测量数据的平均值对其余2把水尺间的区域进行更正。这种方法的劣势是在操作过程中，临时水尺的距离不可以太大，否则误差较大；优势是操作简单，避免了曲线图绘制等操作繁琐的步骤，与《水运工程测量规范》记载的方法相比，改正后的数据更加准确。
3.2计算基准面
深度基准面作为图载水深的起算，低即为正值，高即为负值。在内河段航道水深测量中，前期资料往往只是给出一些特征地点的船舶最低通过水位，即起点和讫点。其他位置需要自己计算，特征地点除外。
在C航道的水深测量过程中，提供的前期资料仅有起讫点的船舶最低通过水位，起点是-0.87米，讫点是-0.22米，给出的比降为0.66米/24公里，约2.709厘米/千米。分米为水深点标示精度，参照改正偏差小于0.05米即可满足改正的要求。方便计算，可以将48千米的C航道分割为16个改正段，即每个1.5千米。计算深度基准面，临近起点段的数值约为0.85米，；临近讫点段的数值约为0.24米，其他段比其上一段增加约为0.05米。
4.结束语
在C航道水深测量过程中，采取的手段和方案比较全面，基本涵盖了内河航道水深测量的各个技术要点，对今后类似的测量项目具有一定的参考价值。但过程中也不可避免的沿用了一些技术性不强、效率低下的手段，今后还需要不断的探索和完善，使我国的水深测量技术迈向新的阶段。
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