简易验潮井(温盐

1、简易验潮井（温盐井）建设项目方案简易验潮井（温盐井）建设项目方案广州翔曦能源科技有限公司广州翔曦能源科技有限公司第第1章章 项目简介项目简介1.1 项目建设目标项目建设目标根据广东省海洋与渔业局的部署，简易验潮井作为海洋观测管理的基础设施，在今后重大项目建设中选择性配建。简易验潮井的建设符合广东省防灾减灾工作以及海域海岸带整治修复及保护需求，也是开展海域观测工作的必要基础。地方自建海洋观测体系不仅有利于对全国海洋观测体系建设的完善和补充，更有利于促地方海洋生态修复顼目的顺利进行。湛江流沙简易验潮井建设，是落实广东省自建岸基海洋观测站网规划的一项最基础的建设项目。本项目，拟建设1口简易验潮井（含

2、温盐监测）；验潮井位置拟选址位于雷州市流沙渔业码头外端，其海底地质为基岩岸线，属花岗岩结构，较为稳定。本项目拟布设观测设施包括：自动验潮仪、简易验潮井、通信接点设备等。其中，监测指标包括水温、盐度、潮位等。本项目建设只涉及设备仪器配备和观测设施建设，不涉及征地和楼房建设。1.2 验潮井（温盐井）建设的意义验潮井（温盐井）建设的意义潮位预报是海洋保障的重要要素，沿岸潮位的变化直接关系到船舶的进出港口、海洋与海岸工程设计、风暴潮汐的预测、潮汐发电等方面。其表现的意义有：（1）降低潮汐变化对渔业所造成的损失。监测海水温、盐度为海洋养殖提供有效指导。2011年天文大潮冲击下，流沙湾养殖沉积物及其集聚沼

3、气平衡被打破，激起了海区底部沉积物，形成了连锁效应，刺激本就有暴发隐患的刺激隐核虫病害，多方作用结果造成了海水网箱养殖鱼类的大规模死亡，造成渔业生产经济损失9.6亿元。（2）防灾减灾环境修复，湛江流沙简易验潮井建设，是落实广东省自建岸基海洋观测站网规划的一项最基础的建设项目。（3）确保渔业船舶航行安全。第第2章章 项目设计依据项目设计依据中华人民共和国海域使用管理法，第九届全国人民代表大会常务委员会第二十四次会议通过，2001年；防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例，国务院，2006年；建设项目环境保护管理条例，国务院，1998年；广东省建设项目环境保护实施细则，广东省人民政府，198

4、7年；湛江市环境保护规划（20062020），广东省湛江市人民政府，2007年；湛江流沙湾海洋生态修复项目实施方案；滨海观测规范GB/T 14914-2006；近岸海域环境监测规范HJ 442-2008;验潮仪的检定与校准，国家海洋标准计量中心，天津，300112；高精度海水温度检测系统设计，电子元器件，2011年；海水盐度简易计算方法，中国科学院海洋研究所，2008年；电导法海水盐度检测计，哈尔滨理工大学，2009年；基于GPS和GPRS的海水盐度监测系统设计，计算机与现代化，2011年；第第3章章 项目设计方案项目设计方案 3.1 潮潮井海域水文气象环境井海域水文气象环境 （1）水深 （2

5、）气温和水温 （3）风 （4）潮汐 （5）波浪 （6）海流 （7）地质条件 （8）地震 以上数据需查询当地水位气象资料，不详，待补充。 3.2 潮位、温盐监测技术介绍潮位、温盐监测技术介绍 3.2.1 潮位、海水温度、海水盐度的定义潮位、海水温度、海水盐度的定义 （1）潮位：）潮位：水体的自由水面距离固定基面的高度称为水位，海洋中的水位又称为潮位。潮位的变化包括由于天体的引力引发的周期性垂直涨落、风、气压、大陆径流等因素引起的非周期性变化。 （2）海水温度：）海水温度：海水温度是反映海水热状况的一个物理量。海水温度有日、月、年、多年等周期性变化和不规则的变化，它主要取决于海洋热收支状况及其时间

6、变化。分为表层海水温度与深层海水温度。表示海水的冷热状况，单位为。 （3）海水的盐度：）海水的盐度：为了表示海水中化学物质的多少，通常用“海水盐度”来表示。3.2.2潮位、水温、盐度几种常见的监测方法潮位、水温、盐度几种常见的监测方法（一）潮位的观测：（一）潮位的观测：海洋中的水位变化成为潮位变化，通过不同的方式对潮位变化进行观测的过程又称为验潮。当今常用潮位观测（又称验潮）的方法有以下几种，其优劣分析如下：（1）水尺测量：）水尺测量：固定式木尺测量和皮尺测量。优点：工具简单、机动性强、操作简单、技术含量低、造价低等；缺点：易受风浪影响、测量精度低。（2）浮子式验潮仪（验潮井）：）浮子式验潮仪

7、（验潮井）：又称为井式验潮仪，主要结构是验潮井、浮筒、记录装置。优点：坚固耐用、滤波性能好；缺点：机动性差。（3）声学式验潮仪：）声学式验潮仪：主要是由探头、声管、支架等部分组成，利用声波测距原理进行非接触性测量。优点：使用方便、工作性能好，滤波性能好。缺点：抗干扰性差。（4）水压式验潮仪：）水压式验潮仪：分为机械式水压验潮仪和电子式水压验潮仪。由压力探头、电缆、控制器等组成。优点：安装方便、测量精确，易携带、滤波性能好。缺点：造价高、技术含量较高；易受泥沙淤积以及海洋附着物腐蚀影响。（6）激光水位观测：）激光水位观测：固定安装位置，结合水尺现场检验。主要结构包括：激光发射器、反射面板（浮子）

8、、数据采集器等。优点：精确度高、稳定性好（不与水接触）、连续性强、使用方便、抗干扰性强。（7）分差）分差GPS：工作原理是在基准站安装一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发给用户观测站。优点：测量精确度高、机动性能好，缺点：造价高、易受小固体潮的影响。（8）卫星遥感：）卫星遥感：利用卫星的高度计来测量海平面高低起伏变化。优点：覆盖范围广、速度快、经济。（二）海水温度的监测：（二）海水温度的监测：海水温度的高低取决于海水所吸收的热量的多少，因此监测海水吸收了多少热量，可以通过测量海水的温度来表示。由于海水的温度随着海水的深度增加而温度降低，所以

9、海水温度又分为表面温度和深水温度。而当今的海水监测方法以观测时次划分，有很多种，具体监测方法如下：（1）沿岸观测：）沿岸观测：只观测表面水温、观测的时间一般在每日的2、8、14、20时。（2）海上观测：）海上观测：包括表层和表层以下各层次水温的监测。观测时间为大面和断面站，船到站就观测一次、连续站每小时观测一次。（3）水文断面观测：）水文断面观测：按照直线布设观测站点位置，由此直线构成的垂直断面，其位置一般应垂直于陆岸或主要海流方向，其站点在近岸侧密一些、近海侧站点疏一些。（4）大面观测：）大面观测：为了了解某区域海区的水文分布情况和海水温度变化规律、在该区域不知若干个监测的点、在一定的时间内

10、、对各个监测点观测一次。(三三）海水盐度监测：）海水盐度监测：海水的盐度监测是测量海水中化学物质的含量，通常有以下几种测量方法：（1）化学方法：）化学方法：氯度滴定法：滴定速度慢，不适合现场测量。（2）物理方法：）物理方法：1）光学测定法：利用光学折射率进行测量，适合精度要求不高、水样量少的场合。2）比重测定法：可获得高精度盐度测量值，但不适合现场测量。3）声速测定法：利用声速测定，然后再反算盐度，获得的盐度值精度不高。4）电导率测定法：在温度允许的范围内，适合现场测量，精度高、速度快、计算密度可靠。 3.3. 流沙验潮井（温流沙验潮井（温盐）设计方案盐）设计方案本项目所建设验潮井（温盐），本

11、项目所建设验潮井（温盐），拟采用岛式验潮井（可根据实际拟采用岛式验潮井（可根据实际现场勘查予以调整）；潮位监测现场勘查予以调整）；潮位监测采用激光水位监测方式；海水表采用激光水位监测方式；海水表层温度拟采用电极法传感器监测；层温度拟采用电极法传感器监测；海水表层盐度监测，拟采用电导海水表层盐度监测，拟采用电导率测定法。数据采集采用连续自率测定法。数据采集采用连续自动观测模式；数据通信拟采用动观测模式；数据通信拟采用GPRS/3G或北斗无线通信模式或北斗无线通信模式（从稳定性及日常通信费用经济（从稳定性及日常通信费用经济性，建议采用性，建议采用3G模式；从安全性模式；从安全性出发，推荐采用北斗模

12、式）；软出发，推荐采用北斗模式）；软件拟采用件拟采用C/S架构网络版综合管架构网络版综合管理平台系统软件。理平台系统软件。简易岛式验潮井（参考）简易岛式验潮井（参考）3.3.1 简易验潮井（温盐井）系统原理介绍简易验潮井（温盐井）系统原理介绍简易验潮井工作原理图3.3.1.1 潮位监测：潮位监测：（1）潮位监测方式：激光探测）潮位监测方式：激光探测 H1为激光测距仪到井面的高度，H2为激光测距仪到水面的高度，H3为验潮井的深度。潮位的变化量H=H3-（H1+H2）。激光测距仪可以内装验潮井内壁，验潮井内水平面放一漂浮物(浮标)从而起到激光光束的反射，使潮位的探测更为精确。 根据验潮井内径一般为

13、0.71.0m。为了能观测到极值水位，安装测井时井口应高于历年最高水位1. 5m，井底应低于最低水位1. 52. 0m。 测井底部开46个9cm* 9cm大的进水孔，使测井内外水面变化保持一致。图中的激光测距仪安装高度应大于当地极高水位，井底应在当地潮汐极低水位以下。潮高水位（当地理论最低潮面）：极端高水位： 待测；极端低水位：待测；（3）进水孔及消波设计：）进水孔及消波设计： 根据验潮井内径一般为0.71.0m， 底部采用封闭式，探测管可采用不锈钢管、无缝钢管、或具备一定厚度的加工钢管，或工程塑料管。深入海水低端侧面，可开3.0-7.0cm直径进水孔。孔径大小可参考经验原则(进水孔直径/探测

14、管直径)1/100-1/500。进水孔直径大小直接关系到肖波效果以及与海洋潮位的同步性。（2）基准点测绘与函数的确定：）基准点测绘与函数的确定： 1957年，我国统一规定青岛验潮站的多年的平均海平面作为全国搞成系统的基准面。 根据实际测量情况，首先确定本验潮井潮位观测岸起算（测站基面）。设定绝对基面，相对青岛零点（基面）或珠江零点（基面）。确定验潮零点（水尺零点即记录潮高的起算面，其上为正值，其下为负值。（4）水尺校验与基准点的保护）水尺校验与基准点的保护 设置固定水准点之后，应与国家水准网的水准点进行联测。求出水尺零点在国家水准网中的绝对方程，并且标示固定位置，长期保存。设置水尺是对激光测定

15、的校验。 （5）现场潮位的）现场潮位的LED显示显示 并可根据需要，在验潮站室外部安装LED显示屏、可显示实时潮位高度。3.3.1.2 温度、盐度监测：温度、盐度监测： 将温度、电导率传感器放置于另一涵管，直接与海水水体相连，利于海水水体交换。直接监测表层海水温度、盐度变化。 3.3.2 数据的采集与传输数据的采集与传输 潮位及温度、盐度监测数据采集频率，可根据需要设定。可按照滨海观测规范要求设定。 数据采用无线传输模式。数据通信接口协议，可兼容省局信息数据通信接口协议，可兼容省局信息中心。可实现省、市、县三级单位数据共享。中心。可实现省、市、县三级单位数据共享。简易验潮井通信结构拓扑图3.3

16、.3 供电系统供电系统可根据渔港实际情况，采用市电供电；如因拉电不方便或存在困难，可采用离网型太阳能供电系统。供电系统应当满足验潮井所有负载设备能耗。并具有一定富裕，应当连续阴雨天。可参考满足连续阴雨天15-30天3.3.4 数据中心及软件综合管理平台数据中心及软件综合管理平台其中：中心数据库软件：SQL2005；基于大型ERP数据管理系统，数据中心设计模块化。应用服务平台为网络版，C/S架构；采用大型ERP系统设计模式，功能模块化。兼容WINDOWSXP及以上系统；综合管理平台软件，网络版，采用基于物联网及GIS技术综合监测监控系统管理软件。系统主要功能包括：（1）管理员设置，管理权限，管理

17、流程设置；根据角色及管理层级需要，设定分级、角色、内容流程等多种管理权限。（2）数据备份；（3）自动数据采集及运行监测管理；（4）远程实时在线，智能警报管理；（5）GIS地理信息地图，验潮站地理位置图标信息及周边监测海域地理信息；（6）具有多种预警模式，可采用图、声信号预警；预警范围及模式可根据需要设定或改变；预警内容包括：监测参数超出或低于设定范围值；数据通信超时，数据接收不完整，供电系统故障，数据采集设备故障，传感器设备故障，信号灯故障等。（7）系统具备数据统计、存储、备份、编辑、历史查询，对比分析，趋势分析；图表分析等功能；（8）可根据后期管理需要，增设视屏拍照图像监控，视屏图片历史查询，回放，录像，远程控制终端设备调整拍摄设备视距操作等功能。（9）人机界面友好，操作简单，简便。3.4 主要设备介绍主要设备介绍3.4.1激光测距仪激光测距仪对潮水水位实时监测。增加设备：激光测距设备1套；控制器设备1套；通讯采用：GSM或GPRS、3G模式。根据验潮井所在通信环境确定。主要技术参数：（1）CHT _B系列的激光测距传感器创建了光学测距领域的新标准；（2）最大测量值为300米，测量精度达到1毫米；（3）内置温控装置能使设备在-40至70的恶劣环境