一种滩涂水沙动力环境综合观测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种滩涂水沙动力环境综合观测装置，包括：不锈钢透水结构框架、多普勒海流计、浊度仪和温深仪；不锈钢透水结构框架由4根不锈钢架、中间圆框架和底座圆框架焊接组成；其中，在不锈钢透水结构框架的顶部焊接圆环，所述圆环连接第一绳索，第一绳索连接多普勒海流计；第一C型环抱卡箍和第二C型环抱卡箍的一端分别焊接在不锈钢透水结构框架上，且位于中间圆框架和底座圆框架中间；第一C型环抱卡箍的另一端连接浊度仪，第二C型环抱卡箍的另一端连接温深仪。采用本发明专利技术的技术方案，实现无人值守的全天候海流、温度和浊度观测，基本实现无盲区滩涂海域数据获取，可在常规和极端海况条件下获取数据。况条件下获取数据。况条件下获取数据。

【技术实现步骤摘要】
一种滩涂水沙动力环境综合观测装置


[0001]本专利技术属于环境观测
，尤其涉及一种滩涂水沙动力环境综合观测装置。

技术介绍

[0002]滩涂是沿海滩涂，由于潮汐的作用，滩涂有时被海水淹没，有时又露出海面。一般将沿海滩涂分为三部分：潮上带滩涂，指平均大潮高潮线以上的地带，该区域极少被海水淹没；潮间带滩涂，指平均大潮高潮线与平均低潮线之间，即潮间带之间的泥质、砂质和岩滩等沉积地带，该区域受涨落潮影响大，滩面被海水周期性的淹没或露出；潮下带滩涂，指平均低潮线以下的浅水区泥沙沉积地带，该区域极少露出滩面。
[0003]滩涂（或潮间带）水动力环境和泥沙等水文要素观测一直是海洋观测的难点，虽然与深远海底层水沙环境观测同属于边界层环境观测，但滩涂水沙动力环境复杂，尤其是潮差较大的海域，涨落潮导致滩涂边界层水沙动力环境多变。而且，滩涂海域是人类活动的密集区域，其水沙环境易受人类活动干扰，故滩涂海域或者一直是水沙动力环境观测的薄弱区域。然而，滩涂海域是人类开发利用海洋的主要活动区域，如港口码头、近岸养殖、滨海旅游、油气开发、城镇建设等大部分人类活动都集中在此区域。因此，滩涂区域的自然环境条件与人类活动密切相关，对滩涂水域的潮流运动和泥沙分布数据需求量增大，因此，滩涂区域的水沙动力环境观测需求日益增加。
[0004]常规的滩涂区域水沙动力环境调查常常采用有人值守船舶和无人船两种方式。
[0005]一、有人值守船舶观测。由于滩涂区域水深浅，落潮滩面会露出，高潮时水深会达到3m或者更浅（潮差较大的海域高潮时滩涂区域水深可能会更大），在观测滩涂区域水沙动力环境时一般搭载小型船舶，采用乘潮观测的方式：在高潮时观测，在落潮时观测船舶退至深水区，涨潮时再返回观测水域，如此反复直至完成观测（一般连续观测26小时，需要往返2次）。该种测量方法获取的数据量较小，观测数据还受限于船舶吃水深度，若采用声学多普勒流速剖面仪（ADCP）观测时，海流计的换能器端吃水深度需要大于船舶龙骨吃水深度，设备的下放受限于采样人员人工操作和海况恶劣程度，不同人员和海况测量时，数据质量差异较大，采样质量难以保证。同时，由于水浅一般采用小型船舶，船舶马力较小，若滩涂海域面积较大，小型船舶的往返观测较为费时，若遇到大风浪避险能力较弱，人员安全保障能力差。
[0006]二、无人船观测。采用无人船观测不需要搭载人员，不存在人员安全问题，但存在以下风险。无人船观测时，需要母船在附近海域协助其定位，目前近岸无人船多不具备动力定位条件，一般由母船定位后采用锚固方式定位，由于无人船的船型较小，在涨潮和落潮时遇到海浪的冲击，容易发生船舶的倾覆，导致观测失败。此外，一般出于保护母船、无人船和观测设备安全的目的，在涨急和落急后需要退至水深相对深的区域，当退潮至母船吃水深度时，无人船需要和母船一同撤出观测海域。因此，无人船虽然可以解决观测人员安全的问题，但依旧存在观测数据量小的问题，且还存在无人船和观测设备安全风险问题。
[0007]其他观测装置（亚潮带区域近底泥沙及全水深流速流向观测装置，
CN201420502749.1），该装置采用多普勒声学流速剖面仪（ADP）、多普勒点流速仪（ADV
‑
Ocean）及光学后向散射浊度仪（OBS3+和OBS3A）和分层接沙杯综合观测近底层水域的潮流和泥沙，但由于ADP工作仍存在一定的工作盲区，分层接沙杯反复使用会对浊度数据获取产生较大的干扰，故并不能完全实现近底层潮流和泥沙的高精度观测。此外，该装置的搭载有高频ADP和ADV，两者同时工作，易产生同频采样干扰，不利于数据获取，且整套装置的制造成本较高，不利于广泛使用。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的技术问题是，提供一种滩涂水沙动力环境综合观测装置，获取数据的盲区很小，可获取流速、流向、温度和浊度等水文要素。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种滩涂水沙动力环境综合观测装置，包括：不锈钢透水结构框架、多普勒海流计、浊度仪和温深仪；不锈钢透水结构框架由4根不锈钢架、中间圆框架和底座圆框架焊接组成；其中，在不锈钢透水结构框架的顶部焊接圆环，所述圆环连接第一绳索，第一绳索连接多普勒海流计；第一C型环抱卡箍和第二C型环抱卡箍的一端分别焊接在不锈钢透水结构框架上，且位于中间圆框架和底座圆框架中间；第一C型环抱卡箍的另一端连接浊度仪，第二C型环抱卡箍的另一端连接温深仪。
[0010]作为优选，所述中间圆框架上均匀焊接有4个不锈钢勾环，用于连接4根拉簧。
[0011]作为优选，拉簧连接不锈钢圆环外侧的勾环。
[0012]作为优选，所述圆环还用于连接第二绳索，第二绳索连接于浮体。
[0013]作为优选，闪光器捆绑在浮体上。
[0014]作为优选，通过第三C型环抱卡箍固定在多普勒海流计换能器上部，钢丝绳的两端通过锁扣分别固定在第三C型环抱卡箍两侧的螺丝上。
[0015]作为优选，还包括：弓型卸扣和第三绳索，弓型卸扣穿过钢丝绳，第三绳索的一端连接弓型卸扣，第三绳索的另一端连接配重铅块。
[0016]作为优选，底座圆框架上均匀焊接有4个不锈钢穿孔环，用于连接第四绳索，第四绳索连接铁锚。
[0017]作为优选，浮体采用新泡沫材质。
[0018]本专利技术具有以有益效果：本专利技术装置采用无人值守方式，搭载的观测设备有声学多普勒海流计（Aquadopp
ꢀ–
Current Meter，ACM，即小阔龙海流计，为单点无盲区海流计）、浊度仪（OBS）和温深仪（CTD），可观测滩涂海域近底层的流速、流向、浊度、温度和相对水深，由于采用无盲区海流计，其数据获取基本无盲区存在。海流数据的获取在距海底20cm以上，搭载的声学多普勒海流计无工作盲区，确保了边界层海流数据的获取可靠性，并同步获取悬沙数据，并可进行高度调节，可观测距海底20cm
‑
50cm任意高度的流速、流向、浊度温度、深度数据。
[0019]本专利技术装置可高效、连续获取滩涂海域近底层的水文泥沙数据，均采用自容式设备，数据采集量大，实现无人值守的全天候观测，可在常规和极端海况条件下获取数据。
[0020]本专利技术装置底座宽大，依托锚链固定于滩涂上，重心稳定，采用不锈钢透水结构框
架，可有效抵御海浪或海流的冲击，保障了装置安全性。
[0021]本专利技术装置不受低潮时露出滩面的影响（海流计和温深仪的压力探头感受不到水压时自动停止记录），无需在低潮时撤出观测装置，故与常规调查方法相比，数据获取量要多，减少人工干预工作量。
[0022]海流计位于装置的中心位置，外有框架保护，海流计得到了有效的保护，浊度计和温深仪位于不锈钢架内侧，也得到了有效保护。
[0023]本装置所获取的流速、流向、浊度和温度数据贴近于海床边界层，可为潮滩边界层水沙动力环境研究提供重要的数据支撑。
附图说明
[0024]图1为本专利技术滩涂水沙动力环境综合观测装置的结构示意图。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滩涂水沙动力环境综合观测装置，其特征在于，包括：不锈钢透水结构框架、多普勒海流计、浊度仪和温深仪；不锈钢透水结构框架由4根不锈钢架、中间圆框架和底座圆框架焊接组成；其中，在所述不锈钢透水结构框架的顶部焊接圆环，所述圆环连接第一绳索，所述第一绳索连接多普勒海流计；第一C型环抱卡箍和第二C型环抱卡箍的一端分别焊接在所述不锈钢透水结构框架上，且位于所述中间圆框架和所述底座圆框架中间；所述第一C型环抱卡箍的另一端连接浊度仪，所述第二C型环抱卡箍的另一端连接温深仪。2.如权利要求1所述的滩涂水沙动力环境综合观测装置，其特征在于，所述中间圆框架上均匀焊接有4个不锈钢勾环，用于连接4根拉簧。3.如权利要求2所述的滩涂水沙动力环境综合观测装置，其特征在于，所述拉簧连接不锈钢圆环外侧的勾环。4.如权利要求3所述的滩涂水沙动力环境综合观测装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇智，徐国强，杜军，
申请(专利权)人：自然资源部第一海洋研究所，
类型：发明
国别省市：