应用Silas技术测量太湖湖底淤泥

论文摘要

太湖湖底淤泥测量是太湖污染底泥疏浚规划的资料收集和基础调查、分析研究阶段的极其重要的基础性工作,其成果将直接关系到综合治理的规划、工程规模、最终将影响到治理效果。本项目研究的目的就是采用国内外先进技术,结合太湖特点,研究测量太湖湖底淤泥的新方法。本项目研究的区域为太湖底泥淤积量大、污染较严重的重点湖湾:竺山湖、梅梁湖和贡湖。测量淤泥普遍采用的是测杆法、钻探法等,这些方法在测量过程中淤泥受扰动很大,也无法在水平、垂直方向连续测量,所以在精度、效率上均不令人满意的。同时,传统的方法不能够查明流泥和浮泥的分布。近几年,国内外对SILAS系统都有研究和分析,目前这一系统已经用于适航水深测量实践中,但把这系统与其它技术相结合并用于淤泥测量的实例并未查到。本文提出了“以密度划分淤泥”的淤泥划分原则,同时介绍几种常用的淤泥测量方法,并与Silas技术进行比较,总结出它们各自的特点。本文介绍了Silas系统的工作原理和特点,通过竺山湖、梅梁湖和贡湖的淤泥测量较为精确的测出了太湖重点污染湖湾底泥的分布,并对无验潮测深、密度计标定、淤泥储量的计算方法等关键技术问题进行了剖析。按密度划分淤泥,采用Silas技术测量淤泥,使对淤泥的量测从单纯的厚度到按密度的空间分布转化,从而可以按照淤泥的物理性质对淤泥的运动规律和污染状况进行定量的分析。这将对河流、水库的淤积研究,港口、航道适航水深的确定及生态清淤的标准有着重要的意义。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究水平综述
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.3.1 Silas 与传统方法的比较
• 1.3.2 岛屿的高程传递和RTK 的作用距离
• 1.3.3 淤泥测点数据处理
• 1.3.4 密度计的标定
• 1.3.5 淤泥储量的计算方法
• 1.3.6 测量成果的评价
• 1.4 研究的约束条件
• 第2章 常用的淤泥测量方法
• 2.1 淤泥的划分
• 2.2 几种常见的淤泥测量方法
• 2.2.1 钻孔取样法
• 2.2.2 静力触探法
• 2.2.3 声纳探测法
• 2.2.4 放射线探测法
• 2.2.5 SILAS 系统
• 2.3 几种淤泥测量方法的比较
• 第3章 Silas 系统介绍
• 3.1 系统原理
• 3.1.1 声波在不同介质中的反射和透射
• 3.1.2 声电类比
• 3.1.3 Silas 原理
• 3.2 系统构成
• 3.3 GPS-RTK 无验潮测深
• 第4章 淤泥测量的实施
• 4.1 工作流程
• 4.2 基本控制网的建立
• 4.2.1 平面坐标系统和高程系统
• 4.2.2 基本平面控制网
• 4.2.3 基本高程控制网
• 4.3 淤泥测量的作业过程
• 第5章 岛屿的高程传递和RTK 的作用距离
• 5.1 岛屿的高程传递
• 5.2 RTK 的有效作用距离及无验潮测深的精度分析
• 第6章 淤泥测量数据处理
• 6.1 匹配和滤波
• 6.2 多重回波的判别
• 6.3 密度计标定
• 第7章 淤积量和库容的计算方法
• 7.1 建立DEM
• 7.2 水域面积算法
• 7.3 淤积量/库容算法
• 7.4 计算结果分析
• 7.4.1 淤积量计算
• 第8章 淤泥测量精度评估
• 8.1 与钻孔的对照
• 8.2 Silas 的重复测定精度
• 第9章 结论和展望
• 9.1 结论
• 9.2 效益评价
• 9.2.1 经济效益
• 9.2.2 社会效益
• 9.3 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文和参加科研情况
• 致谢