[发明专利]内河航道船行波浪观测量方法

说明书

本发明涉及一种内河航道船行波浪观测量方法，包括以下步骤：S1、确定观测点，制作观测桩；S2、设置矩型观测桩群；S3、观测船行波的波速和计算波向；S4、观测船行波的周期和计算频率；S5、计算船行波波长；S6、观测和计算船行波波高；S7、计算船行波振幅；S8、计算行船舶离岸距离测量；S9、计算行船航速；S10、巡查和记录行船吨位；S11、风速和风向测量；S12、水流的流速和水位(潮汐)测量。本发明设计合理，操作方便，给船行波浪观测提供保证，给设计提供基础资料。

技术领域

本发明涉及水运工程水文观测技术领域，更具体地说，涉及一种内河航道船行波浪观测量方法。

背景技术

随着物流事业的发展，尤其是长三角和珠三角地区，内河航运繁忙，护岸破坏严重。经分析研究内河水流流速小，影响护岸破坏主要原因为船行波浪的冲刷。船行波是设计航道护岸工程的重要依据，护岸工程设计要求对船行波浪进行观测，测出船行波浪的各要素，以便研究船行波对护岸作用和影响。

目前我国水运工程最先进的波浪观测仪器为“浪龙”和“阔龙”，由于该波浪仪测量对水深有一定的要求，且有一定的盲区，无法测量几米浅水航道的船行波浪；在水运工程行业内没有内河航道船行波浪观测的方法；在其他行业也没有理论方法。船行波浪的观测方法一直被行业人士研究，希望能填补行业技术空白。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种内河航道船行波浪观测量方法，其能够一定区域内得到船行波浪要素，供技术人员对护岸设计参考使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种内河航道船行波浪观测量方法，包括以下步骤：

S1、确定观测点，根据水深和波浪情况，制作观测桩；

S2、设置矩型观测桩群，设置四根观测桩A桩、B桩、C桩和D桩形成矩型，测出A桩与相邻的B桩、C桩之间的距离S_AB和S_BC；

S3、观测波速和计算波向，观测波峰或波谷，通过矩型观测桩群垂直边的时间计算波速和波向；

S4、观测船行波的周期和计算频率，观测相邻波峰或波谷，通过同一个观测桩所历经的时间计算周期和频率；

S5、计算船行波波长，通过波周期和波速计算波长；

S6、观测船行波波高，通过相邻的波峰和波谷通过同一观测桩的水位观测计算波高；

S7、计算船行波振幅，通过波高计算振幅；

S8、计算行船离岸距离测量，通过观测行船的轨迹计算到岸地距离，或采用免陵镜全站仪施测；

S9、计算行船航速，测定行船通过固定距离的时间计算航速；

S10、巡查和距离行船吨位；

S11、风速和风向测量；

S12、观测水流的流速和水位或潮汐；

S13、记录周围情况：通过观察，如实描述和记录过往船只和水草情况，供设计技术人员参考使用。

按上述方案，所述步骤S3中，波速和波向的具体算法为：用秒表测出同一束船行波通过BC和AB的时间T_BC和T_AB，则船行波的纵波波速V_纵＝S_BC/T_BC，船行波的横波波速V_横＝S_AB/T_AB；则波速据tanα＝V_横/V_纵，则波向夹角α＝arctan(V_横/V_纵)。