如何知道黃河壩體泥沙淤積情況？壩體掩埋測量方法

1、如何知道黃河壩體泥沙淤積情況？壩體掩埋測量方法前言：黃河作為中國的第二大河流，被譽(yù)為“母親河”，中華文明的發(fā)源地。作為一條流經(jīng)中國三大階梯，全長約5464公里，流域面積約752443平方公里的長河，黃河的黃河中上游以山地為主，中下游以平原、丘陵為主。由于河流中段流經(jīng)中國黃土高原地區(qū)，因此夾帶了大量的泥沙，所以它也被稱為世界上含沙量最多的河流。但是在中國歷史上，黃河下游的改道給人類文明帶來了巨大的影響。是中華文明最主要的發(fā)源地，中國人稱其為“母親河”。每年都會生產(chǎn)差不多十六億噸泥沙，其中有十二億噸流入大海，剩下四億噸長年留在黃河下游，形成沖積平原，有利于種植。大量的泥沙，對于黃河河道本身來說，卻

2、是非常巨大的隱患。泥沙會導(dǎo)致河道淤積，嚴(yán)重者致使河道堵塞、決堤，危機(jī)兩岸的人民和經(jīng)濟(jì)。因此，隨時(shí)掌握黃河的泥沙淤積情況，對于黃河的河道治理、水下探測、防洪防汛、兩岸的生產(chǎn)和生活來說，都至關(guān)重要。本文就以現(xiàn)代化水下地形測量技術(shù)，介紹黃河壩體泥沙掩埋情況的測量方案。測量方案范圍概況測量示范兩條測線：垂直黃河岸邊的壩體向河中方向約100m。測量壩體表面缺漏及水下部分被泥沙掩埋情況。 儀器設(shè)備本次水下地形測量擬使用美國Benthos公司開發(fā)最新的 ChirpIII淺地層剖面儀。Chirp III 重量輕，方便攜帶和運(yùn)輸，適合在小船潛水作業(yè)。Chirp 

3、III系統(tǒng)簡介Chirp III 是一個(gè)雙頻同時(shí)工作系統(tǒng)，可用的頻率范圍為：27KHz和1020KHz。選擇不同的頻率及Chirp帶寬可以讓用戶按照所需要的水底沉積物探測深度和對沉積物/物標(biāo)的分辨率來進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。 Chirp III系統(tǒng)設(shè)置十分方便，可以使用多種拖魚和震源。舷掛式換能器適合在淺水應(yīng)用，便于安裝與拆卸；TTV-170拖魚和TTV-290拖魚配置適合在深水應(yīng)用。Chirp III系統(tǒng)包含以下組成：n 收發(fā)機(jī)n 換能器陣列n 安裝支架n 采集數(shù)據(jù)用筆記本電腦n 淺剖采集后處理軟件Ch

4、irp III系統(tǒng)主要特點(diǎn) 輕便，操作簡單 雙頻同時(shí)工作 Chirp III 系統(tǒng)能夠以雙頻（2-7 kHz 和10-20 kHz ）同時(shí)工作，該方式覆蓋了較大的頻率范圍，且用戶可以對不同的頻率段進(jìn)行選擇 以太網(wǎng)輸出,Chirp III 系統(tǒng)采用以太網(wǎng)輸出數(shù)據(jù)，保證了高速安全的數(shù)據(jù)輸出 軟件用戶界面良好 采用了新的Chirp 處理技術(shù)，從而保證了數(shù)據(jù)的連續(xù)存儲和顯示 存儲的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以用于海底反射系數(shù)的實(shí)時(shí)計(jì)算，從而判定海底表

5、面沉積物類型 存儲原始數(shù)據(jù)用于質(zhì)量監(jiān)控外業(yè)工作系統(tǒng)定位由帶有RTK 功能的差分GNSS接收機(jī)，淺地層數(shù)據(jù)由獲取Chirp III 系統(tǒng)、現(xiàn)場導(dǎo)航由華測Hydro Survey軟件實(shí)現(xiàn)，外業(yè)儀器安置示意如圖1 所示、現(xiàn)場如圖2所示。外業(yè)利用美國Chesapeake Technology Inc 公司出品的SonarWiz5 軟件進(jìn)行淺地層數(shù)據(jù)采集，界面如圖3所示。圖1:測量示意圖                

6、;                         圖2：安裝測量現(xiàn)場圖3：外業(yè)采集軟件界面內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理室內(nèi)利用美國Chesapeake Technology Inc 公司出品的SonarWiz5 軟件進(jìn)行淺地層剖面數(shù)據(jù)處理。原始淺剖數(shù)據(jù)圖像如圖3所示，經(jīng)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、圖像預(yù)處理、底跟蹤、數(shù)字化分層、制圖等一系列過程，最終處理為各個(gè)航線的剖面成果數(shù)據(jù)，請見附件所列剖面文件。圖4：內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理界面數(shù)據(jù)成果本次示范測量黃河堤壩向外約100米水

7、域測線平面位置如圖5所示，共計(jì)2條測線。測線1坐標(biāo)：（36.73123722, 117.0216591）（36.7313038, 117.0195841）；測線2坐標(biāo)：（36.73101665,1170205194）（36.73193888,117.0208722）；圖5:堤壩附近水域測線平面圖堤壩剖面如圖6，8所示；圖7，9用紅色的線描出堤壩與河底分界示意圖。圖6：測線1所得堤壩及水底泥沙剖面圖圖7：測線1壩體與河底示意圖圖8：測線2所得堤壩及水底泥沙剖面圖圖9：測線2堤壩與河底示意圖結(jié)論演示探測的2條測線，堤壩與河底分界明顯，從堤壩向外水深先變淺后變深。從堤壩向外，測線1從（36.7312365705，117.0215680122）處開始向外被泥沙掩埋，水深6.7m；測線2從（36.7312416543 117.0205805543