水工建筑物多波束水下监测技术研究

作     者：王宝成 许怡 

作者机构：长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局 

出 版 物：《人民长江》 (Yangtze River)

年 卷 期：2024年

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：多源信息融合的崩岸险情智能筛查技术研发与示范(2023YFC3209502) 长江水利委员会水文局科技创新基金项目(SWJ-CJX23Z04) 

主　　题：倾斜安装 边缘波束 多波束测深系统 水工建筑物 水下监测技术 

摘      要：为改善多波束常规安装方式受其波束开角的限制，浅水区域水工建筑物数据采集难度大，且边缘波束精度可靠性逐渐下降等问题，本文结合多波束测深系统的工作原理及特性，提出了一种多波束倾斜安装方案，即通过制作一个转换法兰盘，上端与安装杆平行安装，下端倾斜与换能器对接。并且选择三峡大坝坝前泄洪孔、纵向围堰及二者交界区域进行试验性研究，对垂直安装常规测量、垂直安装高密度测量、倾斜安装常规测量、倾斜安装高密度测量四种模式下数据采集精度进行统计与分析。在与被扫测水工建筑物保持相同距离的条件下，换能器倾斜安装方法在高密度测量模式下的绝对精度、相对精度、相对点云密度、相对最浅水深分别为：0.092m、0.068m、9.56个/m2、2.41m。结果表明，在保证测量精度的前提下，倾斜安装能够获得更全面的扫测数据，在一定程度上消除了垂直安装时必须尽量靠近水工建筑物以获得更加详细扫测数据的弊端，能够极大的保障人员、船舶、设备的安全，且高密度测量模式能更有效地提高测量点位密度，成果精度更加可靠。