基于Hypack软件水位推算的应用

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1、基于Hypack软件水位推算的应用李贵生车兵（长江三峡水文水资源勘测局，湖北宜昌443000）摘要水下地形测量中，水位推算是其中一重要环节，水位推算的精度和效率直接影响到测量工程最终成果的精度和进程。本文结合工作实际情况介绍了基于Hypackr软件水位推算的应用，分析了其与常规推算方法相比较的精度，探讨了此方法存在的优点和不足。关键词工程测量；水下地形；水位推算；Hypack；中心线法WaterLevelAdjustmentBaseOnHypackLiGuisheng，CheBing（TheThreeGorgesof

2、theYangtzeRiverHydrologyandWaterResourcesSurveyBureau,Hubei　Yichang443000）Abstract：Underwatertopographicsurvey,waterlevelpredictionisoneofimportantlink,waterlevelcalculationprecisionandefficiencydirectlyaffectsthemeasurementprecisionandprocessengineeringfinalre

3、sults.theessayintroducestheapplicationofHypacksoftwarebasedonthewaterleveladjustment,analysisofitsandthenormaladjustmentmethodiscomparedwiththeaccuracyofthismethod,theadvantagesanddisadvantages.Keywords：EngineeringSurey,UnderwaterTopographicSurvey,WaterLevelAdj

4、ustment,Hypack,CenterLineMethod.1引言水下地形资料是河工模型实验中评价河床动态变化的重要内容，随着我国政府对海岸带的防护及河流治理工作的重视和各项水利、水运工程建设的兴起，对水下地形的要求也越来越高。水下地形测量中，水下地形点的高程是由水面高程（水位）减去相应水深间接求取的[1]。影响水下地形点高程精度的两大因素分别是水深和水位。在在水深测量误差一定时，水下地形测点高程精度主要取决于水位。影响水位的因素主要可分为两类，一类是水位观测误差；另一类是测点水位推算误差。在不考虑水位观测误差的

5、情况下，推算水位的准确与否是影响水下地形测量资料精度的关键[2]。2常用水位推算方法《水道观测规范》SL257-2000中规定，水位推算根据相邻水位差按断面或分段配赋[3]。在长江等内河水域解决水位推算的方法是基于以断面为推算单位的人工水位推算方法，需要每个断面逐一人工推算，而且在存在横比降影响情况下，分区推算水位，计算过程较为复杂。在宽度不大，横比降较小的河段，水位推算是采用线性插补方式，如图1。图1线性插补示意图Ｐ点某时刻的水位由A1、A3同时刻的水位按距离内插求得。（1）式中ZP、ZA1、ZA3：为某时刻Ｐ、A

6、1、A3处的水位（m）；SA1A2：A1、A2间距离（m）；SA1A3：A1、A3间距离（m）。当横比降较大或水域面积较大时，水位推算则采用三角形单元面积加权法或两步内插法，如图２中Ｐ点某时刻的水位按三角形面积加权法计算。（2）式中ZP、ZA1、ZA2、ZA3：为某时刻Ｐ、A1、A2、A3处的水位（m）；、、、：分别为、、、的面积（m2）。由此可见，在考虑横比降的情况下，水位的计算是比较繁琐的。3Hypack软件水位推算模型在长江等内河水域，水下测点水位改正数学模型下式表示。（3）式中，—水下测点高程（m）；Z—水下

7、测点应用水位（m）；—水下测点实测水深值（m）。图２为某测量河段示意图。在上下游同岸布置了3个临时水位站P1、P2、P3，以中心线法，使用临时水位站P1、P2的观测水位，某时刻测点线性插补的应用水位按4式推求。图2水位站布设及水位推算示意图（4）式中，—断面t时刻测点推算水位（m）；、—断面上、下游水位站t时刻水位（m）；—断面至下游水位站间沿深泓线方向距离（m）；—断面上、下游水位站间沿深泓线方向距离（m）。Hypack水文测量软件是一种功能齐全的水下地形数据采集与处理软件。该软件（2010版）单波束编辑器提供了中

8、心线法和三点法水位改正工具。中心线法是根据水下测点投影到中心线与水位站投影到中心线距离插补水位改正进而求得该水下地形测点高程。Hypack软件在进行水位改正时，根据已布设的河道中心线，各水位站沿河道纵向至中心线起点的距离，按时间与距离加权平均的方法计算出水下断面各测点的实时水位。在河段局部存在横比降的情况下，使用临时水位站P1、P2、P3的观测