Способ определения положения уровенной поверхности

Способ определения положения уровенной поверхности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области топографо-геодезических работ на морях . С целью повьппения точности измерений на дне устанавливают донный якорь 1 с датчиком давления 4, соединенный посредством кабель-троса 2 положительной плавучести с притогшенным буем 3. Притопленный буй содержит датчики давления 5, солености 6, температуры 7 и угла наклона 8 кабельтроса . Поверхностный сигнальный буй 9 снабжен датчиками температуры 10 и солености 11 и соединен с притс(пленным буем 3. По измерениям температуры и солености на поверхности моря и на горизонте притопленного буя определяют среднее значение плотности воды на этом участке, которое с учетом показания датчика давления 5 позволяет определить превьшение между -притопленным буем и уровнем моря. По измеренному углу наклона кабель-троса 2 определяют глубину под притопленным буем, суммируя ее с глубиной притопленного буя под уровнем моря, определяют глубину моря в месте постановки сигнального буя 9. Используя показания датчиков 4, 5, 6,7, 8, 10, 11, определяют значение средней плотности морской воДы на станции по вертикали. Для передачи измеренной информации в пункт ее обработки поверхностный буй снабжен радиостанцией. 1 ил. (rt С 4 tc 00 со to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;",г 1 ac%.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3845350/24-10 (22) 22,01.85 (46) 07.10.88. Бюл. Ф 37 (71) Ленинградский гидрометеорологический институт (72). В.П.Коровин (53) 528.475(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 41708, кл . G 01 С 13/00,,11.02.34.

Патент ФРГ Ф 2144430, кл. С 01 С 13/00, 17 ° 01.74. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ

УРОВЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ, (57) Изобретение относится к области топографо-геодезических работ на мо рях. С целью повышения точности измерений на дне устанавливают донный якорь 1 с датчиком давления 4, соединенный посредством кабель-троса 2 положительной плавучести с притопленным буем 3. Притопленный буй содержит

° датчики давления 5, солености 6, температуры 7 и угла наклона 8 кабель„„SU„„.1428920 А 1

Д (g 4 G 01 С 13!00 троса. Поверхностный сигнальный буй 9 снабжен датчиками температуры 10 и солености 11 и соединен с притопленным буем 3. По измерениям температуры и солености на поверхности моря и на горизонте притопленного буя определяют среднее значение плотности воды на этом участке, которое с учетом показания датчика давления 5 позволяет определить превышение между .притоп" ленным буем и уровнем моря. По измеренному углу наклона кабель-троса 2 определяют глубину под притопленным буем, суммируя ее с глубиной притопленного буя под уровнем моря, опре-. деляют глубину моря в месте постанов- 3 ки сигнального буя 9. Используя пока- эания датчиков 4, 5, 6, Л, 8, 10, 11, МФ определяют значение средней плотности С морской воды на станции по вертикали.

Для передачи измеренной информации Я в пункт ее обработки поверхностный буй снабжен радиостанцией. 1 ил.

1428920

Из о 6 с eт нне ОтноситсЯ к топографО

IeopesEIческим работам на морях и внутренн ix водоемах и может быть использовано при водном нивелировании и

5 океанографических исследованиях.

Целью изобретения является повышЕние точности измерений.

На чертеже изображен уровенный пост в виде автономной буйковой стаи- 1Д" ции, общий вид.

Донный якорь 1 связан кабель-тросом 2 положительной плавучести (например,, с Оболочкой из пропилена) с п итопленным несущим буем 3, который 15 у танавливается глубже минимально врзмажного (по предварительным расчЕтам) уровня моря в данноЙ точке.

Положительная плавучесть кабель-троса необходима. для того чтобы от притог- 20 лвнного буя ЦО ЯкорЯ линиЯ кабельтроса представляла собой прямую линию., что достигается эа счет подьем.-. ной силы кабель-ТросВ и неОбходимО ( дяя бо lee точнОго расчета глубины HB хождения гритопленного буя по известНОи длине кабель=-троса и измеренному углу его наклона. На якоре установлен дат EII 4 гидростатического давления, - а в кор,-.:усе буя размещены датчики давлен .я 5., солености 6, температуры

7 и- -вгла наклона кабель-троса относительно вертикали 8. Оба датчика 4 и.5 давления имеют демпфирующее устройство, устраняющее влияние ветрово- у го волнения. Для связи с береговым (судовым) центром служит поверхностный сигнальньй буй 9, оснащенный преобразователем сигналов и радиостанIIHeÉ „ 46

На сигнальном поверхностном буе крепятся также датчики температуры 10 и солености 11 для определения соответствующих величин на поверхности.

В качестве этих датчиков используются 45 стандартные океанографические приборы. Измеритель угла наклона кабельТросВ представляет сО6ОЙ пОтенциОметрический или гидростатический датчик.

Способ осуществляют следующим обр аз ом.

Дискретно в заданном режиме или по =àïðîñó из центра информация со всех датчиков поступает На преобразователь сигналовî C ПОмощью счетнО решающего устройства в преобразова" теле или непосредственно в центре по измеренным температуре и солености на пОверхности моря и на горизонте притопленного буя определяют среднее значение плотности воды () в верхнем деятельном слое над несущим буем, что дает возможность определить превышение уровня моря (h) над ним по формуле

Р, =pqh, откуда

Р где Р, — величина гидростатического давления, измеренная на притопленном буе. . Определение среднего значения плотности по всей толще воды по одному-двум горизонтам вносит значительную погрешность., так как эта ве-= личина претерпевает существенные.изменения в своем вертикальном распределении, не учитывая даже изменений во времени. Наибольшим же изменениям подвержен верхний деятельный слой, в котором и размещаются поверхностньй и притопленный буй, позволяющие

1 зарегистрировать слой скачка плотнос-, ти и соответственно уменьшить погрешности в определении средней плотности.

По измеренным углам наклона (III) кабель-троса определяется глубина Н под притопленным буем

Н = К.1 cosy где К вЂ” коэффициент растяжения троса;

1 " длина кабель-троса.

Тогда глубина моря Но в месте постановки буйковой станции в данный момент времени вычисляется как сумма глубин под несущим буем и превышения над ним

Но

Зная величину давления всего столба воды (Р), можно получить значение средней плотности морской воды (p) на станции по вертикали

Р

Г= Н, q или

Н ) q + Р, K1P q cosg+ Р, По значениям р, полученным таким образом для всей сети буйковых станций, получают пространственное распределение поля средней плотности морской воды по всей исследуемой акватории.

Известно, что плотностные изменения оказывают значительное влияние на колебания уровня моря, а с учетом внешних анемобарических воздействий

1428920 можно с большой точностью определить приращение уровня (().между двумя пунктами по измеренным величинам плотности в этих пунктах дать абсолютную отметку на все станции сети.

Формула изобретения

Составитель В.Лыков

Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Редактор А.Шандор

Тираж 080 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5112/36

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Н(Р - P ) pnoS

2 где Н вЂ” средняя глубина между двумя станциями;

P - средняя плотность морской во10 ды на одной станции; р - средняя плотность морской воды на второй станции — средняя плотность морской во15 .ды на поверхности.

Учитывая, что „ з 1,0 г/см и переходя к единицам условной плотности, получают

=0,5 hG Й10 где ьб — средняя условная плотность между двумя смежными станциями.

Принимая береговой уровенныи пост, имеющий абсолютную отметку в единой системе высот, за основную станцию, 25 последовательным суммированием приращений уровня (g) от станции к станции получают отклонение уровня моря на них от нуля глубин единой системы высот

Ь Е; = . = (, + y, +. " °, + где gz „= Е „- отклонение уровня от нуля глубин единой системы высот на и-й станции;

,,,...,. „, —. приращение уровня 1, 2, ° ... n-1 станций относительно берегового уровенного пос- 40 та.

Величина ЬЕ„и глубина станции в данный момент времени позволяет переЗначение абсолютной высоты уровенной поверхности Ь Z в точке наблюдения определяется выражением b,Z = 2 + E! + h, где Z — - абсолютная высота якоря; ; Н, h — - превышения притопленного буя над якорем и поверхностного буя над притопленным с учетом температуры и солености воды.

Способ определения положения уровенной поверхности, включающий измерение угла наклона кабель-троса, соединяющего притопленный буй с закрепленным на дне якорем, измерение на притопленном буе гидростатического давления ивычисления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, одновременно с измерениями на притопленном буе измеряют гидростатическое давление на якоре с известной абсолютной высотой, температуру и соленость на якоре, притопленном буе и поверхностном буе, связанном кабель-тросом с притопленным буем, установленным ниже минимально возможного уровня водной поверхности, а вычисления производят по зависимости

ЬЕ=Е+Н+Ь, где b.Е, Z — абсолютные высоты уровенной поверхности и якоря;

Н, h — - превышения притопленного буя над якорем и поверхностного буя над притоп" ленным с учетом температуры и солености.