潮汐观测
潮汐观测通常称为水位观测,又称验潮。验潮的目的是为了了解当地的潮汐性质,应用所获得的潮汐观测资料,计算该地区的潮汐调和常数、平均海面、深度基准面、潮汐预报以及提供测量不同时刻的水位改正数等,供给有关军事、交通、水产、测绘等部门使用。潮汐观测是海洋工程测量、航道测量等工作的重要组成部分。通常记录某时刻的潮汐值作为潮汐改正的资料。在高潮和低潮的前后两个小时,记录的时间间隔要短一些,一般为10分钟记录一次。在平潮时,记录的时间间隔可以适当延长。
基本信息
- 中文名
潮汐观测
- 外文名
tidal observation
- 目的
了解当地的潮汐性质
- 应用
军事、交通、水产、测绘
潮汐观测历史
潮汐观测是了解海潮现象,掌握海潮变化规律的一项最基本的工作。我国沿海劳动人民很早就利用海中自然的标志作过观测。
唐代窦叔蒙、封演,北宋的燕肃、余靖等人都对潮汐现象作过认真的观测。北宋(1075年)建成的福建木兰陂,设有许多“水则”,以便观察水位的高低;而《鄞县志》也记载说,在公元1253-1258年间,在县西南平桥下,设立“水则”,并指定专人看管,按观测潮水的高低,定时开闭闸门。这是当时由于农田水利的需要而设置的。
在明朝《吴江考》中,刻有水则碑的图案。它分左右二碑,其中左碑碑面横七道,每道一则。“水在一则,则高低田俱无恙。过二则,则极低地渰过。三则稍低田渰过。四则下中田渰过。五则上中田渰过。六则稍高田渰过。七则极高田俱渰。如某年水至某则为灾,即于本则刻曰:‘某年水至此。”’
随着生产的不断发展,海洋潮汐的观测方法也得到不断发展,海洋潮汐观测精度日益提高,自记仪器代替了人工的目测方法。但是由于需要不同,大体上可以应用下述方法进行海洋潮位和潮流的观测工作。1
潮汐观测方法
为了了解我国沿海的潮位变化,各地一般设有验潮站,进行长期的潮位观测。如果工程地点没有这些资料可以利用,则必须进行短期的潮位观测,将其与邻近观测站的长期资料进行对比分析,找出相关关系,进而推断出工程地点的潮位变化。
潮位的观测主要利用自记验潮仪和水尺进行。为了便于校测潮高以及检查井内、外潮位是否一致。必须设立井内、外水尺。
自记验潮仪
在进行长期观测的验潮站,一般采用自记验潮仪。在与外海通畅、风浪不直接冲击、最低低潮时有1m以上水深和底质坚实平坦的地方设置验潮井。验潮井常选在码头、防波堤和栈桥等隐蔽处,自记验潮仪设于其中,以避免风浪对潮位观测值的影响。验潮仪由浮子、平衡锤、悬索、传动轮组成的浮子系统和记录装置两个基本部分组成。利用放在验潮井内的浮子随水位的升降,通过悬索带动传动轮和记录筒转动,实现潮高的记录;同时,由时钟控制记录笔尖做水平匀速移动,实现潮时记录。
井内水尺
井内水尺通常采用带形玻璃纤维软尺。潮高H1由井内水尺读取,读数指针到潮高基准面的距离为H,读数指针到水面的距离为H2,则有
井内水尺的浮子系统要避免与验潮仪的浮子系统相碰撞。安装完毕后,按照国家4等水准测量要求与校核水准点联测,确定指针的高程,以后每隔半年复测一次。
井外水尺
井外水尺通常分为木质水尺和搪瓷水尺两种。木质水尺一般采用形变小、不易伸缩的杉木或其他坚硬木材制成,厚为5~10cm,宽为10~15cm,尺面涂有白色油漆,其上用红、蓝油漆标有刻度和数值。搪瓷水尺具有刻度清晰、不易附着海洋生物及便于清洗、维护、更换的优点,一般采用木螺丝固定于木质尺桩上。