基于水下多波束的长江堤防护岸工程监测技术研究

为了预防长江堤防护岸工程受损或者大面积崩岸的发生,应定期对护岸工程进行监测和稳定性分析,必要时采取工程措施消除安全隐患。根据水下多波束测深技术全覆盖、高精度、高效率等特点,探讨了水下多波束测深系统的平面位置和水深测量精度,论述了基于水下多波束的护岸工程监测技术方法。并以湖北省监利县铺子湾护岸工程为例,采用水下多波束测深技术,连续2 a同一时段进行全覆盖扫测,根据2次扫测结果,采用3种不同的分析方法对堤防护岸工程地形变化进行分析。结果表明：护岸工程实施后深槽向右岸偏移,岸坡冲淤平衡,护岸工程稳定。     

多波束测深结合声呐技术在河道堤防水下外观病害探测中的应用

针对河道堤防水面线以下的表观病害具有隐蔽性、难于探测和发现的特点,将多波束条带测深技术和双频识别声呐技术相组合,实现了准确布置计划测线确保水下外观病害全覆盖扫测。通过在双频识别声呐换能器上安置GPS接收机,基于位置信息将病害中心位置在多波束点云图上准确地标示出来,从而弥补了两种技术各自的局限性,并在工程实践中开展应用。实践表明,选择波束角小的多波束条带测深系统,可获取高质量、高分辨率的数据,便于发现细微的外观破碎、剥落等病害。在多波束扫测工作中船速不宜太快,应控制在5节以内,同时声呐探测时应平行水流方向布置测线。工程实例表明,将两种技术组合在一起,能准确发现水下破损、塌陷等表观病害。研究成果为类似工程的病害探测和除险加固提供技术支撑。     

浅谈多波束测深质量控制

多波束测深技术已经成为水下地形测量工程中一种非常重要的水深测量方法.由于多波束测深系统是一套多传感器的综合性测量系统,与传统的测深设备相比,其测深误差具有一定的复杂性和隐蔽性.在测量过程中,仪器设备因素、海况因素、人为因素等都会不同程度地给多波束系统的正常测量工作带来一定的干扰与影响.为了获取高质量、高精度的水下河床扫测成果,必须对多波束系统的整个测量过程进行检查监测和质量控制.     

多波束水深测量与GPS-RTK高程测量比测研究

随着长江洪枯季水位的变化,长江航道整治建筑物在枯水季时露出水面,在洪水季时没入水下。在多年多波束水下扫测经验的基础上,结合长江航道整治建筑物的特点,提出了一种检验多波束测深精度的方法。枯水季时用GPS—RTK对航道整治建筑物进行高程测量;洪水季时用多波束测深系统对航道整治建筑物进行扫测。二者高程进行对比,从而确定多波束扫测作业方式的精度及作业流程的规范性。     

多波束与单波束测深技术在水下工程中的应用比较研究

 多波束测深系统是目前河道测量中最先进的仪器之一,通过对多波束测深系统、单波束测深技术在典型水下工程的比测实验,分析其误差来源和精度,验证了在水下工程中多波束测深系统与常规的单波束测深技术相比具有明显的优势,从而为多波束测深系统在水下工程中的应用拓展提供科学的依据。     

三维声呐系统在水工建筑物水下结构检测中的应用

近年来,有较多的先进光学、声学探测设备投入到水下检测中来,如水下高清摄像机、水下激光成像、水下多波束测深系统、侧扫声呐等,但这些设备都存在一定的使用限制条件,而三维声呐技术,操作便捷,安装方便,可以通过处理软件实时显示水下结构的三维图像。通过三维声呐在水闸等水下结构检测中的应用,表明其具有较高适用性及工作效率,可以对整体结构及淤积情况具有清晰直观的了解。     

多波束测深系统在长江沉排护岸工程运行状况监测中的应用

常用单波束对水下工程进行测量,且建成后的整体运行情况很少受到关注。应用多波束测深系统对建成后4年的长江铰链沉排护岸工程运行状况进行扫测,通过与建成时地形进行对比,观察工程经历多个汛期后的稳定情况。对比结果是断面形状比较稳定,达到了设计的效果。     

混凝土铰链沉排护岸工程水下部分铺设质量检测技术研究与探讨

近年来,国内在江河护岸工程实践过程中,创新优化出了预制混凝土铰链沉排护岸的新型结构形式,在多个护岸工程中得到成功应用并取得了良好的防洪护岸效果,但由于其水下排体尺寸较小,施工完成后水下部分的铺设情况很难被准确探测出来,也为水下部分的施工质量进行质量评定带来了困难。在对目前各种水下检测技术进行充分对比分析的基础上,提出超高分辨率多波束测深技术,并利用该技术成功地应用于长江武汉段铰链沉排护岸工程的水下部分施工铺设情况的勘测。实践证明该技术在定量检测预制混凝土铰链沉排工程水下铺设质量方面具有较大的优势,并可作为类似工程水下部分质量检测的技术手段。     

多波束测深技术在长江某水厂取水管现状检查中的应用

长江水质浑浊、流速较大,传统水下建筑物现状检查方法如潜水摸查和水下视频录像不再适用,而利用多波束测深技术进行全覆盖扫测,并对水下高精度点云数据三维建模,能够实现水下建筑物现状可视化和缺陷定量分析。针对长江某水厂取水管现状检查工程,利用Kongsberg EM2040C(双探头)多波束测深系统,通过设计测线、选择合适的波速角和发射角,利用自适应滤波算法对获取的高精度、高分辨率水下点云数据进行精细处理,结果能准确反映取水管破残现状和破损位置,为该水厂取水口修复项目提供了可靠的基础数据资料。应用成果对类似工程的现状检查和加固修复具有一定的借鉴意义。     

多波束测深系统与三维声呐系统在码头水下部分的应用对比

码头水下部分的仪器检测手段主要有多波束测深系统及三维全景成像声纳系统。以Sea Bat T50-P多波束测深、BV5000-1350声呐系统为例,对码头水下部分进行检测分析,探讨各自的适用范围。结果表明:BV5000-1350声呐系统对水下工程结构的检测适用范围更广、精度高、仪器安装方便,无需导航、定位及姿态传感器等辅助设备;Sea Bat T50-P多波束测深系统对码头的结构形式要求较高、精度适中、对大型码头的水下结构普查较为适用。     

基于多元协同测深技术的复杂水域水下地形测量

为提高复杂水域水下地形地貌测量精度，提出基于多元协同测深技术的复杂水域水下地形测量方法。该方法首先利用多波束大面积普查获得高精度点云，对点云进行高程赋色并发现异常区，然后利用侧扫声呐对异常区进行重点排查并构建二维影像，最后结合多波束点云，构建水下构筑物的精细化纹理模型。以武汉市天兴洲大桥下游试验区域为例利用该方法展开了实例分析。结果表明：协同运用多波束精密测深与侧扫声呐高清摄像的方法可清晰观察水下构筑物的形态特征，获取水下地形的丰富信息。     

多波束与水下无人潜航器联合检测技术在水工建筑物中的应用

介绍了多波束测深系统和水下无人潜航器的工作原理、作业方法,提出联合检测技术思路,通过在某水电站消能塘水下检测的工作实践,证明使用多波束与水下无人潜航器在水工建筑物联合检测中可以得到令人满意的检测结果。     

声纳系统在三峡工程明渠截流中的应用

多波束测深及前视声纳系统在功效、水下布点密度、真实反应测区水下地物地貌特征等方面,与单波束测深系统相比,具有不可替代的优越性.多波束测深及前视声纳系统在三峡工程明渠截流水文泥沙监测中发挥了重要作用.     

多波束测深技术在锦屏二级水电站坝后冲刷分析中的应用

随着水声、计算机、导航定位和数字化传感器等技术快速发展,多波束测深技术已广泛应用于水下地形勘测和水下建筑物探测等工程领域.笔者介绍了多波束测深技术基本原理及系统组成,结合其在锦屏二级水电站坝后冲刷分析中的应用,探讨了测量成果的应用效果,为类似冲刷分析研究提供了参考.     

多波束测深技术在工程实际中的应用

本文通过多波束在察尔森水库除险加固工程泄洪洞进口淤积物清物测量中的试验应用,验证了多波束水下测量技术的先进性、准确性和实用性,为类似水下测量提供参考和技术支撑。     

多波束与单频测深技术应用比较

多波束测深系统是目前河道测量中最先进的仪器，它的使用将在防洪减灾、堤防工程监测、水下地形测量等方面发挥巨大的作用。通过对多波束测深系统、单频测深仪及数字测深仪比测实验，分析其误差来源和精度，验证了在特殊的水下地形测量过程中，多波束测深系统配合单频测深仪可以完成测量任务，从而为多波束测深系统应用空间的拓宽提供科学的依据。     

多波速测深系统在水电站泄洪消能建筑物缺陷检测中的应用

通过对多波束的基本原理、系统组成等方面进行分析,对某水电站坝下泄洪消能建筑物中的冲刷破坏进行检测,以确定其混凝土冲刷破坏程度。工程检测结果表明,多波束测深系统具有适用性广、效率高、成像清晰等直观的技术优势,对水下结构隐患的识别给予了一种可行、便利的方法和途径。作为一种全新的海洋探测技术,在引入水电领域的过程中也暴露出了问题,但随着技术的不断进步将会得到妥善解决。     

多波束测深技术在高坝洲坝前淤积测量中的应用

介绍在高坝洲坝前淤积测量中引进的水下多波束测深系统测量方法,该方法具有范围大、速度快、精度高、记录数字化以及成图自动化等优点,能精确、快速测定沿航线一定宽度内水下目标的大小、形状、最高点和最低点,较可靠地描绘出水下地形的精细特征,高坝洲坝前水下三维地形扫测结果表明,该方法能直观、准确地反映坝前淤积情况。     

多波束测深系统在大洋河涨潮段水下地形测量的应用

R2Sonic2024多波束测深系统具有较高的分辨率,通过采用高精度的RTK基站技术和测船姿态等数据信息,经过声速改正和数据合并,以及采用Cube技术处理可生成水下三维地形图,实现精准的水下地形测量。笔者介绍了 R2Sonic2024多波束测深系统的组成,分析了传统水下地形测量存在的问题,详细介绍了 R2Sonic2024多波束测深系统在大洋河涨潮段水下地形测量中的具体应用过程以及应用中的注意事项,为受涨潮影响的河道、近海岸和水库清淤测量提供借鉴。     

多波束联合三维声呐在水闸工程中的应用分析

水闸作为重要的水利工程,具有挡潮、排涝、引水、通航等作用。对水闸结构进行安全检查及安全评价,是水闸工程进行维修、加固、改建或重建的重要依据。在水闸安全评价过程中,水闸水上结构的检测相对成熟,水下结构由于不可见,其安全性能存在隐患,是评价的重点。本文运用多波束水下检测系统、三维声呐相结合的互补方法,对上海市某水闸水下结构进行检测,通过阐述检测原理、检测作业过程、数据处理及检测结果分析,为水闸安全鉴定、安全运行和修复提供数据及技术支撑。