海水的密度十篇

时间:2023-03-26 21:22:43

海水的密度

海水的密度篇1

1、盐度:是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。盐度越大,海水的密度越大。

2、温度:是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度越低,海水的密度越大。

3、压力:是指发生在两个物体的接触表面的作用力,或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力,或者是液体对于固体表面的垂直作用力。压力越大,海水的密度越大。

(来源:文章屋网 )

海水的密度篇2

近年来,天津海河蓝藻持续暴发,虽然采取了补水、换水、人工曝气、打捞等多项措施,但仍未得到根本解决。那究竟蓝藻的暴发与那些因素相关,又如何较为直观的判断蓝藻暴发的程度呢?本文通过对2013年海河蓝藻暴发过程、监测数据、感观判断、相关因素等方面进行分析,初步探讨海河蓝藻暴发的相关因素及感观判断方法。

1 海河蓝藻2013年暴发的过程概述

海河市区段自子北汇流至海津大桥全长13公里,按照地理位置和蓝藻暴发的区域性特点,可将海河分为三个区段,分别是上游段三岔口至赤峰桥、中游段赤峰桥至光华桥、下游段光华桥以下。

2013年海河蓝藻自6月至9月主要经历了四次暴发过程:第一次,自6月末至7月初,海河蓝藻暴发最严重的区域在海河的上段区域;第二次,发生在7月15日左右,重点在海河市区的中段和下段区域,;7月26日上段藻密度较低,而中下段到达全年的最大值,即第三次暴发,至8月初降至较低水平;第四次,8月12日至19日蓝藻数量又逐渐增多,但已不能达到前几次暴发时的藻密度峰值。

2 各类诱因对海河蓝藻生长影响的初步分析

2.1 蓝藻生长相关因素的筛选

藻类水华的暴发涉及物理、化学、生物因素,相关学者普遍认为,促进水华发生的因子主要有充足的营养盐、缓慢的水流流态和适宜的气象条件。只有这三个方面条件都比较适宜的情况下,才会出现某种优势藻类疯长的水华现象。

而海河由于上游基本无来水,除汛期下游二道闸提闸外,水体几乎不流动,满足蓝藻暴发的条件,且由于提闸次数较少,其变化对蓝藻生长变化的影响可以忽略。故本次主要选取营养盐(TN、TP)和气象(水温、气温)因子进行分析。

2.2 营养盐(TN、TP)影响分析

由于氮和磷是藻类生长和水华暴发中不可缺少的营养,根据相关研究表明藻类的“经验分子式”为Cl06H263O110N16P,临界的氮磷比按元素计应为16:1,按重量计应为7.2:1。这就是说,从理论上讲,如果氮磷比小于该值,氮将限制藻类的增长,如果氮磷比大于该值,则磷可认为是藻类增长的限制因素。

而根据2013年夏季对海河上藻密度与水中总氮(TN)、总磷(TP)的监测值的关系:藻密度与总磷(TP)之间的关系并不明显,藻密度最大值出现在0.5至0.6mg/L之间,而次大值出现在0.2至0.3mg/L之间;藻密度与总氮(TN)之间有如下关系,藻密度较大时,TN一般在3至5mg/L之间,藻密度的最大值出现在3至4mg/L之间;藻密度与氮磷比之间有如下关系,藻密度较大时,氮磷比主要分布在7.5至10之间,占总监测数据的60%。而当氮磷比小于7或大于20时,蓝藻都不会处于暴发状态(藻密度小于1亿个/L),总体实际检测值较理论值7.2偏大,且在一定范围内变化;故在营养盐因子中,氮磷比与藻密度的关系最为密切,可在今后的工作中重点研究,作为预报、判别和抑制蓝藻暴发的重要依据,如图1。

2.3 气象因子(水温、气温)影响分析

根据相关研究,在气象因子中水温和气温也是蓝藻生长、暴发的重要条件,一般认为25~30℃是水华藻类的最适宜生长温度。我们将2013年蓝藻暴发时的水温、日最高气温、日最低气温与海河藻密度进行比较。

由图2可知,蓝藻暴发时的水温都集中在26至32℃之间,与相关研究认为的25~30℃是水华藻类的最适宜生长温度基本相吻合,故水温与蓝藻暴发之间的关系比较直接且稳定。

2.4 叶绿素与藻类数量的关系

由于藻密度检测难度很大,而叶绿素相对简单,如果能找到二者之间的关系可大大提高蓝藻暴发判断的效率。根据国内外相关研究表明,当叶绿素a浓度高于40μg/L时,各水样叶绿素a浓度与蓝藻密度的变化趋势趋于一致,具有高相关性。

具体到海河,根据2013年6月至8月间的蓝藻及叶绿素的检测记录,二者之间的关系如图3:

由图3可知,检测数据仅有1组大于40μg/L,绝大多数数据均小于40μg/L故线性关系不明显,线性相关系数约0.73。这与上述相关研究的结论基本相符,故由于海河蓝藻暴发时,叶绿素浓度大部分时候小于40μg/L,所以在海河蓝藻监测中暂不能用用叶绿素指标代替藻密度指标,但叶绿素指标可以作为藻密度指标的重要参考。

3 结语

通过对海河2013年蓝藻暴发相关监测数据的初步分析,将总氮、总磷、氮磷比、水温和气温等蓝藻生长、暴发的影响因素与藻密度进行对比。发现蓝藻暴发与水温、最高气温、氮磷比、总氮等影响均存在一定相关关系,为海河蓝藻的预报、判断和治理提供了一定的依据。

【参考文献】

海水的密度篇3

(秦皇岛海洋环境监测中心站,河北 秦皇岛 066002)

摘要:根据2009-2011年秦皇岛海域浮游生物、大型水母拖网监测数据及相关文献和历史调查资料,对该海域出现水母、浮游生物的特征进行了统计分析。结果如下:秦皇岛海域出现的水母有30种,其中刺胞动物门2纲5目17科,栉水母门1纲1目1科;大型水母包括沙蛰、海蜇、海月水母、白色霞水母四种,对滨海旅游业造成一定影响。近年来秦皇岛海域浮游植物物种数量和密度未发生显著变化,浮游动物物种数量和密度变化也不大。

关键词 :秦皇岛;水母;沙蛰;海蜇

水母类种类多、数量大、分布广,在浮游动物群落中占有相当重要的地位[1]。众多研究表明,在某些近岸海域或半封闭型海湾,水母是影响浮游动物种群数量和鱼类补充的重要因子,甚至是浮游动物种群的主要控制者[2-4]。近年来, 由于全球气候变暖、渔业捕捞强度加大、富营养化程度加重等各种因素影响,在很多海域范围内出现了水母大量繁殖的现象,严重影响了海域生态系统的平衡,对渔业资源、渔业生产活动及滨海旅游业等产生了不同程度的影响。秦皇岛海域海水浴场众多、海水养殖业发达,但近年来沙海蜇、海月水母等大型水母数量呈增加趋势,该海域海洋经济发展和生态环境安全受到了一定威胁。因此对秦皇岛海域水母类特征进行分析研究非常必要。

1材料与方法

秦皇岛海洋环境监测中心站在秦皇岛海域布设了三条监测断面,采用专用水母拖网网具进行拖网调查,并在断面上设置9个站位进行浮游生物定点采样。调查时间为2009年至2011年的6-9月份,每年进行6次。浮游生物监测方法按照《海洋监测规范》(GB17378.5-2007)要求,采用浅水Ⅲ型和浅水Ⅰ型浮游生物网自底至表垂直拖取,所获样品用5%甲醛固定保存,采样结束后在实验室内进行镜检分析;拖网采用专用拖网网具,囊网结构,网衣孔径20 mm,网衣长度4 m,拖网方式为海面平拖,计数捕获的大型水母的种类和数量。

同时利用该单位在该海域进行的浮游生物历史调查数据和该海域水母类研究的历史文献资料进行统计分析。

2秦皇岛海域水母种类

根据本项目实测资料以及本单位在该海域的历史监测资料和相关文献[5-12]查询结果,共统计得到在秦皇岛海域出现的水母30种,其中刺胞动物门2纲5目17科,栉水母门1纲1目1科(见表1)。从种类组成来看:水螅水母纲的花水母目和软水母目种数占绝对优势,分别出现14种和9种,两者占总种数的77%;大型水母4种,分别属于钵水母纲的旗口水母目、根口水母目,占水母总种数的13%。从水母出现的季节分布来看:多数出现在夏季,共26种;春秋季发现的水母数量相当,分别为10种和9种;冬季仅发现2种水母,分别为球形侧腕水母和锡兰和平水母,两者均为广温种,冬季发现水母极少的原因除了水温较低外,与冬季现场监测较少、数据缺乏也有一定关系。有3种水母仅在春季发现,14种水母仅在夏季发现,1种水母仅在秋季发现,没有仅在冬季出现的水母种;有7种水母在2个季度中均有发现,5种水母在3个季度中均有发现。

根据2009-2011年在秦皇岛海域的拖网调查结果,2009年8月8日拖网发现大量海月水母,但8月下旬以后拖网调查均未获得水母; 2010年发现的大型水母也主要为海月水母,但总体数量不多,密度较小;2011年大型水母较少,拖网未获得水母,仅在8月份拖网调查过程中,发现能见海面内偶有海蜇出现。

从水母毒性来看,秦皇岛海域出现的有毒水母均为钵水母纲中的大型水母,包括沙蛰、海蜇、海月水母、白色霞水母[13]。根据相关调查和报道[14],秦皇岛海域伤人水母主要为沙蛰、海蜇和海月水母,其中沙蛰毒性最强、危害最大,海蜇也经常造成伤人事件,近几年海月水母数量呈增加趋势,但由于其个体和毒性稍小,造成的危害不大。白色霞水母毒性较大,但在秦皇岛海域出现较少。1987年夏北戴河海滨浴场爆发大规模水母蜇伤事件,蜇伤3 000人,死亡5人[14]。2005-2011年,秦皇岛每年都有浴场游泳者被蜇伤的报道,致伤水母种类主要为沙蛰和海蜇。

3浮游生物特征分析

水母主要以浮游动物和少量的鱼卵、仔鱼为食,水母的数量分布和种类组成可能造成浮游生物群落结构的变化[15]。本文根据我单位在该海域开展的浮游生物监测所获取的实测资料,对该海域浮游生物特征进行分析。

3.1浮游植物

从浮游植物种类组成来看:2010年调查共记录浮游植物2类53种,其中硅藻49种、甲藻4种,主要优势种为高盒形藻;2011年调查共记录浮游植物3类49种,其中硅藻34种、甲藻14种、金藻1种,主要优势种为中肋骨条藻和夜光藻。

从浮游植物密度分布来看:2010年和2011年密度平均值分别为1.56×107个/m3、9.09×106个/m3,两次调查平均密度差别不大。

根据2007年5-10月在秦皇岛进行的浮游植物监测[16],共记录浮游植物有 3类67 种, 其中硅藻54种、甲藻11 种、定鞭藻和绿藻各 1 种,平均密度1.14×107个/m3。跟近两年调查结果比较可知,秦皇岛海域浮游植物物种数量和密度未发生显著变化。

3.2浮游动物

从浮游动物种类组成来看:2010年度调查共获得浮游动物4类17种、幼虫(体)12种以及鱼卵、仔鱼,其中桡足类5种、水母类9种、原生动物2种、毛颚类1种,优势种类为中华哲水蚤和强壮箭虫;2011年调查共获得浮游动物5类15种、幼虫(体)11种以及鱼卵、仔鱼,其中桡足类6种、水母类6种、毛颚类1种、被囊类1种、原生动物1种,优势种类主要为薮枝水母。两年度调查浮游动物种类基本一致,且桡足类和水母类均为主要浮游动物种,但优势种略有不同。

从浮游动物密度分布来看:2010年和2011年密度平均值分别为316个/m3、750个/m3,2011年度多数浮游动物物种密度较上年度有所增大,其中薮枝水母的密度较上年度显著增大;两年度7-9月份密度逐月变化趋势一致,7月份密度最小,8月份密度最大。

根据本单位2005年8月在秦皇岛北戴河生态监控区进行的一次浮游动物监测结果(共获得3类12种、幼虫(体)11种以及鱼卵、仔鱼,其中桡足类9种、水母类2种、软甲类1种,平均密度332个/m3,主要优势种类为中华哲水蚤和强壮箭虫),从一定程度上反映出秦皇岛海域浮游动物物种数量和密度近年来变化不是太大。

4小结

秦皇岛海域出现的水母30种,其中刺胞动物门2纲5目17科,栉水母门1纲1目1科;大型水母包括沙蛰、海蜇、海月水母、白色霞水母四种;近年来秦皇岛海域浮游植物物种数量和密度未发生显著变化,浮游动物物种数量和密度变化也不大。

参考文献:

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张芳,孙松,杨波.胶州湾水母类生态研究I.种类组成与群落结构[J].海洋与湖沼,2005,36(6):507-517

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[4] 马喜平,孙松,高尚武.胶州湾水母类生态的初步研究I.群落结构及其年季变化[J].海洋科学集刊,2000(42):91-99

[5] 和振武.秦皇岛和北戴河的水母类[J].河南师范大学学报,1985(4):69-74

[6] 蒋双,陈介康.黄渤海水媳水母、管水母和栉水母的地理分布[J].海洋通报,1994,13(3):17-23

[7]和振武.我国的水媳水母[J].动物学杂志,1964,6(2):53-57

[8]张金标.中国海域水媳水母区系的初步分析[J].海洋学报,1979,1(1):127-137

[9]马喜平,高尚武.渤海水母类生态的初步研究—种类组成、数量分布与季节变化[J].生态学报,2000,20(4):533-540

[10]洪惠馨.水母和海蜇[J].生物学通报,2002,37(2):13-16

[11]和振武.中国的钵水母[J].河南师范大学学报(自然科学版),2006,34(3):194-198

[12]洪惠馨,林利民.中国海域钵水母类(Scyphomedusae)区系的研究[J].集美大学学报(自然科学版),2010,15(1):18-24

[13]洪惠馨,李福振,林利民,等.我国常见的有毒海洋腔肠动物[J].集美大学学报(自然科学版),2004,9(1):32-45

[14]张明良,秦士德,李明,等.中国北方海刺胞动物蛰伤人群的调查[J].青岛医学院学报,1993,29(4):265-268

[15]吴颖,李惠玉,李圣法,等.大型水母的研究现状及展望[J].海洋渔业,2008,30(1):80-87

海水的密度篇4

很多人现在都知道血脂高了不好,但是对高密度脂蛋白(HDL-C)这一项偏低就不怎么在意了。总觉得它是高是低有啥关系,无足轻重。其实,它可不是个可有可无的角色。

我们身体里的血脂像胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)都是不溶于水的物质,它们都要和特殊的蛋白结合才能在血液中如鱼得水,畅行无阻。就像有人喜欢红色法拉利,有人钟情加长林肯那样,不同的脂蛋白上的乘客也各有千秋。脂蛋白用超速离心法主要分为4大类:乳糜微粒、极低密度脂蛋白(VLDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)和高密度脂蛋白。乳糜微粒和极低密度脂蛋白主要转运甘油三酯,低密度脂蛋白负责把肝脏合成的胆固醇送到全身,而高密度脂蛋白呢,它像一部环卫清洁车,负责将身体各处的胆固醇带回肝脏处理并通过胆道排泄。每天都是这些忙忙碌碌的勤劳的小东西在打扫我们的“血管大街”,不然的话许多垃圾就会堆积如山,渗入血管内皮细胞铺成的路面,久而久之就形成粥样硬化斑块。大量临床资料已经证明,低密度脂蛋白增高和高密度脂蛋白水平降低与冠心病密切相关。

现在您明白了吧,这高密度脂蛋白并不是无关痛痒的小人物。因此,如果您有冠心病、高血压、糖尿病,或是有吸烟、肥胖、周围血管病变等高危因素的人群,高密度脂蛋白水平低于1.0毫摩尔/升(mmol/L)就需要积极治疗。那么,具体有什么好办法可以提高高密度脂蛋白水平呢?

调整生活方式

许多不健康的生活方式,比如缺乏运动、吸烟、超重、喜欢甜食都会降低血中高密度脂蛋白水平。因此,改变不良的生活方式,过一种健康自然的生活显得至关重要。要是您想离冠心病远一点,下面这几点建议会有帮助:

1.低脂饮食 少吃动物脂肪及内脏、甜食和精制食品;尽量减少在外就餐;多吃植物蛋白、新鲜蔬菜水果以及鱼类,尤其是多吃含纤维素多的蔬菜,可以减少肠内胆固醇的吸收。

2.加强体育锻炼每周有氧运动至少3次,每次30分钟以上。除了跑步外,其他运动如散步、骑自行车、游泳、跳健身舞等也能增加高密度脂蛋白水平 。体力活动能够消耗体内大量的能量,降低血浆中胆固醇和甘油三酯的水平,又可以提高高密度脂蛋白的水平。但老年人活动量不宜过大,要循序渐进。

3.减轻体重

4.戒烟吸烟者(每日超过20支)血清中总胆固醇和甘油三酯水平升高,高密度脂蛋白降低,所以吸烟者冠心病的发病率和病死率是不吸烟者的2 6倍。

5.少量饮酒很多人平时喜欢饭后喝点红酒,因为饮酒可剂量依赖性地使血清中高密度脂蛋白增高,低密度脂蛋白水平降低。但是酒精热量很高,很容易造成热量过剩而导致肥胖,长期饮酒对肝脏也不利,所以不提倡大量喝酒来提高高密度脂蛋白的水平。

药物治疗

如果积极改善生活方式后收效不显著,可以在医生的指导下服用一些降脂药物。

1.贝特类(如非诺贝特、吉非贝齐)在降低甘油三酯同时也升高5% 20%高密度脂蛋白水平,特别适合甘油三酯偏高而高密度脂蛋白又偏低的人。

2.烟酸类可以提升15% 35%高密度脂蛋白水平,是目前提升高密度脂蛋白最有效的药物。

3.他汀类(如立普妥、舒降之等)在降低低密度脂蛋白同时也升高5% 10%高密度脂蛋白水平,适合那些胆固醇和低密度脂蛋白偏高而高密度脂蛋白水平又偏低的人。

4.噻唑烷二酮类(如文迪雅)可以改善外周组织对胰岛素的敏感性,同时可以升高高密度脂蛋白水平。

5.多不饱和脂肪酸包括ω-3和ω-6脂肪酸,深海鱼类里面含较多ω-3脂肪酸,而豆油、核桃里含较多ω-6脂肪酸。我们平时可以多吃这些富含多不饱和脂肪酸的食物,它们可以加速脂肪分解,促进胆固醇通过胆汁排泄,提升高密度脂蛋白水平。

治疗高密度脂蛋白减低

的病根

临床上能引起低高密度脂蛋白的疾病很多:糖尿病、代谢综合征、慢性肾功能衰竭、急性感染,一些药物如β受体阻滞剂、类固醇激素、孕激素制剂等都会引起低高密度脂蛋白。

血液中的血脂异常可能只是潜藏疾病的冰山一角,所以,我们拿到异常的血脂检查报告,应及时咨询医生,而不是盲目吃药。只有这样,调脂治疗才能收到事半功倍的效果。

(刘建平教授每周一下午在上海仁济医院东院有特需门诊,每周二、五上午在上海同仁医院有专家门诊)

封面专家

海水的密度篇5

等值线图是用布满一定区域内的若干条等值表示某地理现象的数量及分布状况的图形。由于等线标有数值,而且数值间隔是相同的,所以可以根据等值线的数值大小、疏密程度、排列的方向、形状变化等反映出该地理事物变化的急缓、递变的方向及分布特点等。

1 “高与低”

等值线弯曲的普遍规律――凸高为低,凸低为高。凸高为低,是指等值线的弯曲部位向高值凸出,即每条等值线弯曲的凸出部分指向等值线数值递增的方向。这时弯曲所示部位为低值区域;凸低为高,即每条等值线弯曲的凸出部分指向等值线数值递减的方向,这时弯曲所示部位为高值区域。

在等高线地形图中,若等高线的弯曲部分向等高线高度值较高的方向凸出,则该弯曲部分所示为山谷:反之,若等高线的弯曲部分向等高线高度值较低的方向凸出,则该弯曲部分所示为山脊。

在海平面等压线图中,若等压线的弯曲部分向等压线气压值较低的方向凸出,则该弯曲部分所示为高压脊;反之,若等压线的弯曲部分向等压线气压值较高的方向凸出,则该弯曲部分所示为低压槽。

在海平面等温线图中,若等温线的弯曲部分向等温线温度值较低的方向凸出,则该弯曲部分所示为暖流;反之,若等温线的弯曲部分向等温线温度值较高的方向凸出,则该弯曲部分所示为寒流。

2 “疏与密”

等值线疏密,表示等值线受某一地理因素影响的大小。一般情况下,等温线密集,温差较大;反之,温差较小。冬季等温线密集,夏季等温线稀疏;温带等温线密集,热带等温线稀疏;陆地等温线密集,海面等温线稀疏。

在等高线地形图上,等高线越密集,代表该处坡度越陡;等高线越稀疏,代表该处坡度越缓。在等压线图上,等压线越密集,代表此处水平气压梯度力越大,风力越大;等压线越稀疏,代表该处水平气压梯度力越小,风力越小。

3 “大与小”

在两条平行等值线之间的闭合区域.若闭合等值线的数值等于其中数值较大的数值,则闭合区域内的数值大于较大值:若闭合等值线的数值等丁其中较小的数值,则闭合区域内的数值小于较小值,此规律可以总结为“大于大的,小于小的”。

4 “凹与凸”

河流一般发育在山谷地区,而山谷的等高线特征是“凸向高值”,即凸向海拔较高处。“水往低处流”,即由海拔高处流向低处。因此,河流的流向与等高线凸出的方向相反,即“河流向凹”。

海水的密度篇6

关键词:滩海 计量 质量流量计

一、地区情况

滩海开发公司隶属于中国石油大港油田公司,而埕海一区隶属于埕海油田,是滩海开发公司投入开发的第一个采油作业区。而第二个区块埕海二区位于大港油田滩海区南部埕北断阶区,北邻歧口凹陷,南边为羊二庄油田和合作开发区。

二、油品性质

埕海一区的原油平均密度0.9494g/cm3,胶质沥青质含量40.96%,平均粘度290.515mPa·s,高密度、高粘度和高沥青质含量,致使原油的流动需要更高的生产压差,另外,地层水平粘度均0.5 mPa·s,油水粘度比约为581.03,在相同生产压差下,水的流动比原油速度快,致使油井含水上升较快。

而埕海二区原油性质差异较大,既有凝析油和轻质油,又有重质油。

沙二段:张东断层上升盘构造高部位的张参1井沙二上原油密度0.7478g/cm3,粘度0.71mPa.s,为低密度、低粘度的凝析油。西部的张海2-1、张海2-2、张海2-2修等井的沙二段原油密度分布在0.86~0.90g/cm3之间,粘度7.99~60.42mPa.s,凝固点28~38℃,含蜡量12.49~19.57%,胶质沥青质15.45~28.06%,原油性质较差。张东断层下降盘的张海6井沙二段原油密度分布在0.84~0.86g/cm3之间,粘度5~8mPa.s胶质沥青质10~12%,含蜡量17~23%,凝固点为24~33℃,为低比重、低粘度、高凝固点、高含蜡的中质油。

沙三段:张海15井原油密度0.7844g/cm3,粘度1.04mPa.s,凝固点3℃,含蜡量13.18%,胶质沥青质2.7%,为低密度、低粘度、低凝固点的轻质油。下降盘张海6井原油密度0.8431g/cm3,粘度8.14mPa.s,凝固点33℃,含蜡量22.21%,胶质沥青质11.32%。

所以埕海油田的原油物性比较复杂,需要更精确的流量计量装置。

三、现有计量系统

原油外输计量历来被油田企业计量和经营管理者所倍加重视,也关系到企业的最终经济效益,哪怕是万分之一的误差也会带来较大的损失,所以公司都非常关注外输计量交接口的仪表精度。现在公司埕海联合站现在有6台双转子流量计满足现在埕海油田的来液计量,而在临近的赵东平台则采用涡轮流量计进行原油外输的交接计量。由于区块内的原油含水率逐年升高,以及公司经济效益指标的控制,致使对原油计量提出了更精确的要求,这就要求我们在原油交接环节需要更多的努力来减少交接误差。

四、可以改进的计量系统

目前公司外输交接原油所使用的是双转子流量计为主,该流量计属于容积式流量计,其工作原理是由一对特殊齿型的螺旋形转子直接啮合,无相对滑动,尽管液体作用在两个转子上的压力不同,但安装在两个转子上的一对同步齿轮始终保持两个转子间的适当间隙,保证了转子能够平稳地同步转动。转子与壳体之间形成若干个与已知容积的空腔,在被测介质作用下,依靠流量计进出口微压差推动两个旋向相反螺旋转子转动,螺旋转子每转动一周可输出8倍空腔的容积。因此,经过长时间的应用可以看出双转子流量计具有如下特点:

1.转矩均匀无脉动,液流平稳,震动及噪声很低

2.压力损失≤0.06MPa,量程比1:10,漏流量低,计量粘度不同的介质误差变化小,尤其是精度修正器采用油浸齿轮系结构,微调精度0.05%,无需加注油,减少了齿轮间的机械磨损,保持了流量计精度稳定性。

3.转子间隙≤0.2微米,且介质在计量腔内行程较长时,对计量介质纯净度要求比其他容积式流量计高,需使用≥40目不锈钢滤网并定期清洗;因转子采用铸铁材料,计量原油要求含水率≤5%,否则因产生锈蚀影响正常使用。

而科里奥利质量流量计的原理是以弹性测量管为主的敏感谐振状态结构,驱动器位置测量管主震动;当介质流过震动的测量管时,所产生的“科氏效应”诱导出与所流过的质量流量相关的副振动;通过检测器检测出测量管的复合震动,经过变送器内部处理,算出测量副振动相关的信息,从而计算出液体的质量、流量和密度。另外在流量计内部安装有温度传感器,以便于含水值计算时对纯油、纯水密度进行温度修正。经过二次表换算处理,直观反映出纯水、纯油累计产量、含水率、瞬时流量等生产常用数据。

下面是质量流量计和双转子流量计的性能对比图:

所以质量流量计属于连续性在线测量仪表,时刻跟踪流体介质的变化,既可以综合反映一个区块的生产动态还可以在原油计量上减少计算误差从而增加公司利润。

假如公司每年的原油外输计划是22万吨,流量计精度所提高的0.05%可以间接增加原油110吨,按照1吨约合7桶计算 ,相当于770桶,按最新国家原油价格约93美元/桶,总共为公司增加约71610美元的利润。

五、结论

海水的密度篇7

F浮>G上浮漂浮 F浮=G物=G悬浮静止<G下沉沉底 F支+F浮=G

其中物体处于漂浮和悬浮状态时,浮力和重力满足“二力平衡”,我们就可以利用“平衡法”来求物体所受的浮力.

例1 将重为4N,体积为6×10-4m3的物体投入一装有适量水的杯中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列判断正确的是( ).

A.物体上浮,F浮=6N

B.物体悬浮,F浮=4N

C.物体漂浮,F浮=4N

D.物体沉在水底,F浮=6N

解析 先假设物体完全浸没于水中,则物体所受的浮力F浮=ρ水gV排=103kg/m3

×10N/kg×6×10-4m3=6N,此时同学们很容易误选A答案;注意:题目中强调当物体静止时,根据F浮>G物,所以物体上浮,最终漂浮于水面上,F浮=G物,所以正确答案应为C.

例2 甲、乙两实心球静止在液体中,如图1所示,若甲、乙体积相同,甲、乙受重力比较( ).

A.G甲>G乙

B.G甲<G乙

C.G甲=G乙

D.无法判断

解析 甲球悬浮,乙球漂浮,它们所受的浮力和重力是一对平衡力,因甲、乙体积相同,V排甲>V排乙,所以,F浮甲>F浮乙,即,G甲>G乙,应选择A.

变式1 若上题中,甲、乙两实心球静止在液体中,如图1所示,若甲、乙质量相同,则甲、乙的密度ρ甲

ρ乙.

方法点拨 甲球处于悬浮状态,乙球处于漂浮,它们所受的浮力和重力是一对平衡力,因甲、乙质量相同,则所受浮力相等,则V排相等,则V排甲=V排乙,因甲完全浸没,而乙是部分浸入,所以V甲<V乙,又因甲、乙质量相同,所以ρ甲>ρ乙.

例3 轮船从河水驶入海里,它的重力变不变?它受到的浮力变大、变小还是不变?它排开的液体的质量变不变?它排开的液体的体积变不变?它是沉下一些,还是浮起一些?

解析 轮船无论是在河水中还是在海水中,都是漂浮状态,所以F浮=G物,所以浮力大小不变,排开液体的质量也不变,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排,当液体密度增大时排开液体的体积减小,所以船体浮起一些.

解析 根据二力平衡的条件下:F浮=G物

=m排g=G船+G货物,轮船的排水量(m排)指的是轮船满载货物时排开水的质量,一般以吨(t)为单位;船在不同的水域内航行时,总量不变,所以浮力不变,只有当轮船装货或卸货时浮力才会变化.

变式2 密度计是用来测量液体密度的仪器,测量时漂浮在被测液体中.如图2所示,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,则密度计在两种液体里受到的浮力大小F甲

F乙,若两种液体深度相同,则两液体对容器底的压强是p甲

p乙.(选填“>”“=”或“

方法点拨 同一密度计漂浮在不同的液体中时,所受浮力和重力是一对平衡力,所以F浮=G物,在甲液体中V排较大,由阿基米德原理可知ρ甲<ρ乙,p甲<p乙.

例4 物理小组制作的潜水艇模型如图3所示.通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮.当烧瓶处于如图3所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会( ).

A.上浮,它受到的浮力增大

B.下沉,它受到的浮力减小

C.下沉,它受到的浮力不变

D.上浮,它受到的浮力不变

解析 潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮与沉的,(艇内有两个水舱随时的充水或排水,这样就改变了潜水艇的重力,从而能上浮、下沉或悬浮.)浸没在水中的潜水艇所受的浮力与深度无关.当烧瓶处于如图3所示的悬浮状态时,F浮=G物,若从A管吸气时,瓶内气压减小,在大气压的作用下,有水进入瓶中,重力增大,F浮<G物,所以烧瓶将下沉,而它排开水的体积不变,所以浮力不变,答案为C.

变式3 “远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中( ).

A.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力

B.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力

C.潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力

D.潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力

解析 潜水艇潜行时排开水的体积不变,但由于海水密度大于江水的密度,所以潜水艇在海水中潜行时受到的浮力较大,又由于潜行时(悬浮)受到的浮力等于重力,故潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受浮力.答案为A.即上述过程应往水舱中充入适量的水.答案:A

最后,再提醒同学们注意一下“漂浮”和“悬浮”的异同:

共同点:“漂浮”和“悬浮”F浮=G物

海水的密度篇8

关键词:空气密封; AX型; 船舶

Abstract:This paper introduces the application of AX type air seal stern tube bearing system at modern ship.

Keywords:air seal;AX type;ship

中图分类号:[O355] 文献标识码:A 文章编号:

1 前言

艉轴密封装置能保证艉轴在运转中有下沉、径向跳动及偏心转动、轴向窜动等情况时具有良好的密封性,有效隔离滑油和海水、泥沙,防止艉管滑油泄漏或是海水灌入机舱,所以艉轴密封装置工作性能的好坏,直接影响船舶能否正常营运。目前新造的大中型舶船上广泛采用空气密封型艉轴密封装置,它是传统的“SIMPLEX”型艉轴密封装置的改进型,是目前比较先进的船舶艉轴密封装置。

本文以某新造远洋货轮为例,该轮设计吃水18.1米,船体基线至轴系中心线高度5米,安装了伊格尔工业株式会社-KEMEL公司生产的AX型艉轴密封装置,使用0.7MPA的压缩空气作为工作气源,冲洗水由船上的淡水压力柜供给。结合实际情况,对AX型艉轴密封装置的结构特点、日常操作注意事项等进行介绍、分析。

2 AX型艉轴密封装置的特点和工作原理

2.1 密封装置的特点

AX型艉轴密封装置由前密封和后密封装置组成,具有其独特的优点,比如:1、可靠性和安全性高;2、结构紧凑并且易于操作;3、维护保养简便;4、空气消耗量少;5、带有防渔网功能,减少进坞维修费用;6、根据吃水自动调整压力,确保密封性能。

2.1.1 前密封装置

图1所示,前密封装置的结构基本上与后密封装置相同,不同的是前密封装置只有#4、#5两道密封环。密封环的作用是把滑油密封在艉管和轴承区域的油腔中,阻止滑油泄漏。装置中的衬套通过螺栓上紧的夹紧环安装在艉轴上,随轴的旋转而转动。

密封环由氟橡胶(VITON)制成,每个密封环的唇部内侧装有一根固紧的弹簧环,该弹簧环一方面的作用是以一定的预紧力作用在密封环上,使密封环以适当的紧度贴合在衬套上,保证密封环和衬套之间的密封性,另一方面的作用是当密封环由于长时间工作而有磨损时能得到一定的补偿。

图1 前密封装置

2.1.2 后密封装置

图2所示,后密封装置的结构特点是具有更多的密闭腔室。腔室由法兰环、中间环、盖环等多道用螺栓互相上紧的金属环组成,金属环之间有4道密封环,由螺栓紧固在密封环壳体中,密封环壳体由螺栓固定在螺旋桨轴输出端上,不随螺旋桨转动。密封环的唇部与衬套紧密贴合,在海水压力、滑油压力、密封环本身的弹性以及弹簧的夹紧力共同作用下,唇部与衬套保持一定的径向力,从而达到其密封性能,保证装置的密封性。

后密封装置的四道密封环分别是#1、#2、#3、#3S,在靠近海水一侧还设置一道合成橡胶环,目的是阻止割碎的渔网碎片进入装置内部。#1、#2密封环的作用是防止海水进入艉管内。#2和#3密封环之间是空气腔,该腔可将海水和滑油分隔开来。#3S 密封环是备用环,在正常情况下,不投入工作,当#3密封环磨损时,可通过关闭进出#3/#3S油腔的阀门,让#3S密封环投入使用,确保密封装置的正常工作。

图2 后密封装置

2.2 AX型艉轴密封装置的工作原理

图3所示,AX型艉轴密封系统由气控单元、滑油泵单元、泄放收集单元、滑油柜单元、艏密封油柜,重力油柜及其相应的管路附件组成。0.7Mpa的压缩空气进入气控单元,经压力调节阀降为0.3Mpa,在气控单元控制面板的左上方有一个流量计,可根据需要调节空气流量,压缩空气经气控单元后分两路,一路连接滑油柜单元,另一路连接#2/#3密封腔,压缩空气由上方进入#2/#3密封腔。#1密封环左侧承受海水的压力,并且压力随着船吃水的改变而变化,吃水每增加10米,相对应的压力就增加0.1Mpa。通过调整#2/#3密封腔内的压力为0.02∼0.04Mpa加上对应吃水的海水压力,此时,#1/#2密封腔内的压力为0.01∼0.02Mpa加上对应吃水的海水压力,因此#2/#3密封腔内的压力比#1/#2密封腔内高0.01∼0.02Mpa,#1/#2密封腔内的压力比#1密封环承受的海水压力高0.01∼0.02Mpa。压缩空气经#2/#3密封腔进入#1和#2密封腔,再经#1密封环排向海水,这样海水就被隔离在外。此外,系统设置由#2/#3密封腔通往船内的泄放收集单元,当海水从#1、#2密封环泄漏以及滑油从#3密封环泄漏时,泄漏的海水和滑油可以经泄放收集单元泄放到船内。

系统设置两台互为备用的滑油循环泵,正常工作时使用一台另一台处于备用状态,滑油柜单元中的滑油被泵入#3/#3S密封腔及艉轴管内,通过调节循环泵单元上的针阀,即调节回油量,控制#3/#3S密封腔内的油压比#2/#3密封腔内的气压高0.03∼0.05Mpa。

图3 艉轴密封系统图

当船舶吃水改变时, #1密封环左侧承受的海水压力加大,进而更加紧密地贴合在衬套上,使得从#1密封环排向海水的空气量减少,造成#1/#2密封腔内压力上升,导致#2/#3密封腔内的压力跟着上升,由于滑油柜单元与#2/#3密封腔是通过空气管连通的,所以#2/#3密封腔内的压力上升必然造成滑油柜单元压力的增大,导致的结果是滑油从#3/#3S密封腔和艉轴管流回滑油柜单元的阻力变大,从而#3/#3S密封腔和艉轴管中的滑油量变多,油压就会逐渐增大,达到新的平衡。

图4所示,前密封系统使用独立的油柜,该油柜安装在艏密封装置的上方,正常油位高度为距艏密封装置外壳400∼500mm。图中为主机正车时的滑油流向,滑油经过左侧油管进入#4和#5密封腔中,随着螺旋桨轴的旋转,部分滑油经中间和右侧油管流回油柜。

图4前密封(从船头往船尾方向看)

3 AX型艉轴密封装置常见故障

3.1 故障及排除

艉轴密封装置使用过程中,出现故障时要分析可能发生该故障的原因,进行细致的排查。

1)当机舱监测系统显示“气控单元压力低”报警时

①检查气源;如果被切断,立即恢复空气供应。

②检查气控单元压差表;如果指针在红色区域,则对空气滤器进行清洗。

③检查气控单元压力调节器压力表;如果压力低于0.01Mpa,将压力调整到0.3Mpa。

④检查气控单元流量计;如果压缩空气流量低于35NL/min,将流量调整到35NL/min ~40NL/min。

⑤检查滑油柜单元安全阀;如果损坏,修复或换新。

⑥检查滑油柜单元空气管路连接法兰;如果漏气,紧固漏气点。

⑦检查滑油柜单元透气阀;如果被打开,关闭即可。

⑧检查泄放收集单元流量控制阀;如果开度太大,调整流量大约在2∼3L/min。

2)当机舱监测系统显示“滑油柜单元液位高”报警时

①检查滑油柜单元是否有海水进入;如果油柜中有海水,说明#1、#2密封环磨损。

3)当机舱监测系统显示“滑油柜单元液位低”报警时

①检查泄放收集单元液位,如果有大量滑油,说明#3密封环磨损,通过关闭#3/#3S密封腔滑油的进出口阀,让#3S投入工作。

②检查艏密封油柜液位,如果不正常,说明#4密封环磨损。

4)机舱监测系统显示“泄放收集单元液位高”报警,并且报警出现的频率较高

①如泄放收集单元内是海水,说明#1、#2密封环均已磨损,需要对#1、#2密封环进行修复。

②如泄放收集单元内是滑油,说明#3密封环已磨损。

4)检查中发现海水进入滑油柜单元,但在泄放收集单元中没有发现海水,说明泄放收集单元的管路堵塞,可用淡水冲洗#2/#3密封腔的气路和泄放管路。

3.2 航行中的应急操作

船舶航行中,如果压缩空气中断,短期内无法恢复供气时,为了不影响正常航行,可进行下列操作:

打开收集单元泄放阀V5,观察后密封装置的密封状况。

1)如果收集单元中没有发现海水,则船舶可以继续航行。

2)如果收集单元中发现海水,需进行以下操作:

停止艉管滑油循环泵;

关闭阀V1、V2、V4;

关闭阀V8、V9,打开透气阀V10;

打开截止止回阀V7,打开透气阀V11;

如果轴系中心线至吃水的高度大于10米,则打开高位重力油柜与透气管的连接阀V12;如果小于10米,则打开低位重力油柜与透气管的连接阀V13;

启动一台滑油循环泵。

4 AX型艉轴密封装置维护保养

4.1 管路清洗方法

如果发现从气控单元去#2/#3密封腔的气压与泄放收集单元的压力差超过0.03Mpa,则需在主机停车状态下按下列步骤清洗管路:

打开收集单元泄放阀V5;

将三通阀V1转换到淡水侧,利用淡水冲洗管路;

观察排放至漏斗中水质,直至清澈后完成清洗,将三通阀V1转换到空气侧;

关闭收集单元泄放阀V5。

4.2 长时间停泊时注意事项

当船舶停泊时间超过一个月时,建议进行下列操作:

1)切断压缩空气的供应;

2)关闭艉管滑油循环泵;

3)打开收集单元泄放阀V5,每周检查一次泄放情况;如果收集单元有海水,需进行下面的操作:

关闭阀V1、V2、V4、V5;

关闭阀V8、V9,打开透气阀V10;

打开透气阀V11;

打开重力油柜(高位)与透气管的连接阀V12。

恢复气密封系统时需要进行下列操作:

1)关闭阀V11;

2)关闭阀V12;

3)关闭V10,打开阀V8、V9;

4)打开阀V1、V2、V4;

5)启动一台艉管滑油循环泵;

6)上述工作完成后,观察去#2/#3密封腔的气压、#3/#3S密封腔出口的油压,调整油压和气压的压力差在0.03∼0.05Mpa范围内。

5结束语

通过对AX型艉轴密封装置的工作原理、故障等进行分析可以看出:该装置易于操作,对防止滑油泄漏、防污染有较好的功效,出现故障后,进行合理分析便可找出原因,采取简单的措施就可排除故障,保证船舶的正常航行。

参考文献

[1] 张骜.船舶动力装置[M].哈尔滨工程大学出版社,2007.1

[2] GB/T 25017-2010 船艉轴油密封装置[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2010

[3]日本KEMEL株式会社.艉轴密封装置完工图,2010.8

海水的密度篇9

关键词 夏玉米;播期;播量; 气象因素;山东德州;陵城区

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)10-0016-01

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试夏玉米品种为郑单958、登海605。

1.2 试验设计

1.2.1 播期设计。以麦收前7 d套种为第1期,向后每推7 d为1期,共设3期(后2期为直播),分别是6月7日(a1)、6月14日(a2)、6月20日(a3)播种[1-2]。

1.2.2 播量设计。共设4个种植密度,分别为6.00万株/hm2(b1)、6.75万株/hm2(b2)、7.50万株/hm2(b3)、8.25万株/hm2(b3)。

2 结果与分析

2.1 不同播期及种植密度对夏玉米籽粒产量影响结果的方差分析

通过对郑单958、登海605玉米籽粒产量方差分析,不同播期处理籽粒产量新复极差检验,不同种植密度处理籽粒产量新复极差检验和多重比较得知:郑单958玉米不同重复之间差异不显著,播期、种植密度均达到极显著水平,而播期与种植密度的交互效应未达到极显著水平。适宜的种植密度为7.50万~8.25万株/hm2。播种时间越晚,需要加大种植密度,所以在6月7―14日播种条件下,适宜的种植密度为7.50万~8.25万株/hm2,而在6月20日前后需要的播量为8.25万株/hm2。登海605玉米适宜的播期为6月7―14日,适宜的种植密度为7.50万~8.25万株/hm2。在播期为6月7日条件下,种植密度应为7.50万/hm2。在播期为6月14日条件下,种植密度应为7.50万~8.25万株/hm2。在播期为6月20日前后条件下,种植密度应为6.75万~8.25万株/hm2。

2.2 不同播期及种植密度条件下夏玉米生育期气象记录

2.2.1 不同播期及种植密度条件下郑单958玉米生育期气象因素分析。由表1可知,不同播期条件下,郑单958的全生育期、日平均气温、0 ℃以上积温、降水量及日照时数随密度增加无差异。不同密度条件下,郑单958的全生育期、日平均气温、0 ℃以上积温、降水量及日照时数随播期推迟而降低。

2.2.2 不同播期及种植密度条件下登海605的生育期气象因素分析。由表2可知,不同播期条件下,登海605的全生育期、日平均气温、0 ℃以上积温、降水量及日照时数随密度增加无差异。不同密度条件下,郑单958的全生育期、日平均气温、0 ℃以上积温、降水量及日照时数随播期的推迟而降低。

不同播期及种植密度条件下登海605的生育期气象记录结果与不同播期及种植密度条件下郑单958的生育期气象记录结果表现一致。

2.3 产量与生育期总天数及生育期内气象因素的相关性分析

由表3、4可知,郑单958、登海605玉米籽粒产量与生育期、日平均气温、0 ℃以上积温、降水量及日照时数均呈正相关,且相关性达到显著水平。

3 结论与讨论

陵城区夏玉米适宜的播期为6月7―14日。郑单958玉米籽粒产量一般在10 740~1 3185 kg/hm2之间;登海605玉米籽粒产量一般在10 740~13 665 kg/hm2之间。

夏玉米籽粒产量与生育期、日平均气温、0 ℃以上积温、降水量及日照时数均呈正相关,且相关性达到显著水平。

同一播期,夏玉米双穗率及单株有效穗数随密度增加而降低,株高、穗位高、空秆率及倒伏率随密度增加而增加。同一种植密度,夏玉米双穗率及单株有效穗数随播期的推迟而降低,空秆率及倒伏率随播期的推迟而增加,株高及穗位高随播期的推迟先升高后降低[3-6]。

4 参考文献

[1] 张宁,杜雄.播期对夏玉米生长发育及产量影响的研究[J].河北农业大学学报,2009,32(5):7-11.

[2] 张美年,杜小英,何勇.玉米播种期研究[J].玉米科学,1999,7(增刊1):110-112.

[3] 王聪玲,龚宇,王璞,等.不同类型夏玉米主要性状及产量的分析[J].玉米科学,2008,16(2):39-43.

[4] 张宁,杜雄,江东岭,等.播期对夏玉米生长发育及产量影响的研究[J].河北农业大学学报, 2009(5):7-11.

海水的密度篇10

关键词:一级加密控制网 高程贯通测量

1 概述

青岛海湾大桥位于黄海中部、胶东半岛南部的胶州湾内。地处著名的对外贸易良港青岛,是我国继东海大桥、杭州湾大桥之后又一座具有世界级规模的超长跨海桥梁,是青岛市规划的胶州湾东西岸跨海通道“一路、一桥、一隧”中的“一桥”,也是山东省“五纵四横一环”公路网主框架的重要组成部分。

随着工程施工的逐步展开,首级控制网已不能满足大桥施工放样的需要,为了解决大桥施工放样精度,对首级控制网进行加密建立大桥一级加密控制网,为大桥施工提供可靠的控制测量资料。

2 主要技术依据

①《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-

2001);

②《公路全球定位系统(GPS)测量规范》(JTJ/T 06-

98);

③《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);

④《工程测量规范》(GB50026-93);

⑤《青岛海湾大桥土建工程施工技术规范》;

⑥《国家三、四等水准测量规范》(GB 12898-91)。

3 采用系统

3.1 平面坐标系统

3.1.1 青岛80坐标系

青岛80坐标系是根据1980西安坐标进行平移的方法建立的,参考椭球与西安坐标系相同,长半轴a=6378140.0m,扁率a=1/298.257。中央子午线为东经120°,投影高程面为0高斯平面。

青岛80坐标系与1980西安坐标系之间的转换关系为:

X西=X青+

3890000.000m

Y西=Y青+300000.000m

测区青岛80坐标系大地高与1985国家高程基准之间的高程异常为8.8m。

3.1.2 大桥施工坐标系

大桥施工坐标系为独立坐标系,根据设计报告及青监桥(2007)53号文中关于大桥施工坐标系的规定,大桥施工坐标系根据设计的非通航孔桥桥面平均高程12m和通航孔桥桥面平均高程50m(均为1985国家高程基准),分别计算两套边长经过不同的投影面改正的大桥施工坐标系的成果。

其参数如下:

中央子午线东经:120°15′

投影高程面:12m(非通航孔桥桥面平均高程)

50m(通航孔桥桥面平均高程)

大桥施工坐标系的起算坐标及起算方位角的确定:

选取大桥两端的QD15、QD01两首级控制点,以QD15的假设坐标(X=10000.000m,Y=10000.000m)为起算坐标,QD15至QD01的假设方位0°00′00.0″为起算方位角。

3.2 高程系统

高程系统采用1985国家高程基准。

4 技术指标

4.1 平面加密网精度

青岛海湾大桥平面加密控制网采用《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2001)中的C级网精度进行观测,加密控制网精度应满足以下技术指标:

起始边边长相对中误差≤1/150000;

最弱边边长相对中误差≤1/70000;

最弱边相邻点点位中误差≤±10.0mm。

4.2 高程加密网精度

水准测量误差(每公里水准测量的偶然中误差MΔ和每公里水准测量的全中误差MW),一般不得超过表3规定的限差:

5 一级平面加密控制网

5.1 一级加密控制网布设

一级加密控制网是在青岛海湾大桥GPS首级控制网点和GPS综合应用系统的框架下进行加密,为了保证一级加密控制网精度,按国家C级GPS网要求进行施测,在原有的基础上每隔500-600m搭建测量平台布设加密控制点。海上加密网GPS测量至少与三个首级控制网点或GPS综合应用系统参考站点联测,且要考虑图形强度,其网形布置成以测量平台连线为公共边的重叠多层三角形,以此加强海中加密网点与首级网的图形联系强度。

5.2 基线解算及平差计算

5.2.1 基线解算

一级加密控制网基线解算采用TTC软件进行处理,解算时须注意正确处理周跳和大残差等质量较差的观测数据,以确保数据正确、可靠。保留合理基线,对不合要求的基线需仔细分析、准确判断,根据需要进行合理的取舍。基线解算要保证同步环闭合差、非同步闭合差及重复边闭合差应符合规范要求如下:

①同步环的坐标分量及全长相对闭合差检核不得大于2ppm·D与3ppm·D。

②非同步环按标准GB/T 18314-2001规定:

5.2.2 平差计算

①GPS控制网平差采用武汉大学开发的Cosa GPS5.1数据处理软件。

②在GPS基线解算质量检核合格的基础上,首先进行GPS网的WGS-84坐标系下的三维无约束平差。取一个首级网GPS控制点或参考站点为基准点进行平差,来评定GPS网的内部符合精度与外业观测质量,并利用基线向量改正数进行粗差的检验,基线向量的改正数(VX、VY、VZ)的绝对值应满足以下要求:VX≤3σ VY≤3σ VZ≤3σ。

③在WGS-84坐标系下三维无约束平差检核合格的基础上,在青岛80坐标系下,固定联测的全部首级GPS点和参考站点的青岛80坐标进行二维约束严密平差,得出各控制点的青岛80坐标系坐标。

④经过青岛80坐标系平差后,在大桥施工坐标下,固定联测的全部首级GPS点和参考站点的大桥坐标,在大桥施工坐标系(投影面高程12m或50m,中央子午线120°15')的过渡坐标系中进行约束平差,网平差成果通过各项检验后,最后将平差结果进行平移和旋转,即可得出设计的大桥施工坐标系坐标(投影面高程12m或50m)。

6 高程控制网

6.1 数据采集

由于海中加密控制点布设在海中测量平台上,相邻点间距离比较远,无法采用常规水准进行水准测量。鉴于受大气垂直折光差、地球曲率、人工照准目标误差等误差的影响,海中进行三等精度三角高程测量,采用带全自动寻找目标的精密全站仪进行,针对以上主要误差来源,采用两台仪器分别架设在两个测量平台上,精确量出仪器高、棱镜高,同时正倒镜对向观测,以消除大气垂直折光差和地球曲率等误差影响,然后调换仪器进行观测,以消除仪器系统误差,采用自动识别目标的仪器,以消除人工照准误差。

6.2 数据处理

海中跨海高程观测采用全站仪自动存储数据,内业将数据下载到电脑中,首先对一组正镜或倒镜观测值进行粗差检验,剔除不合格的数据,以保证数据准确可靠,以两台仪器同时观测的正倒镜平均值作为一个单测回,与另一组调换仪器所观测的单测回组成一组双测回,将所有双测回取平均值即得出一跨两控制点高差。根据跨海高程观测线路,利用所有观测高差共同组成高程网,按距离定权进行严密平差,求出各海中加密控制点的85高程。

7 结论

结合施工现场的实际情况,合理布测施工加密控制网。使用高精度数据处理软件,精密星历解算基线向量,使平差成果的各项精度都显著高于设计指标及相关等级网要求,全桥的施工精度得到了保障。

参考文献:

[1]阳凡林,曾旭平,杨晓滨,周传松,独知行.GPS精密定位在青岛海湾大桥首级平面控制网中的应用[J].山东科技大学学报(自然科学版).2006(1):25-27.

[2]JTJ/T 066-98 公路全球定位系统(GPS)测量规范[S].

[3]GBT 18314-2001 全球定位系统(GPS)测量规范.

[4]GB 12898-91 国家三、四等水准测量规范.