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團體標準

T/CTESGSXX—2023

水庫測深聲速測量技術規(guī)范

Technicalspecificationforsoundvelocitymeasurementinreservoirs

（征求意見稿）

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實施

長江技術經(jīng)濟學會發(fā)布

目次

前言................................................................................................................................I

1總則............................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件........................................................................................................1

3術語和定義................................................................................................................1

4基本規(guī)定....................................................................................................................3

5準備工作...................................................................................................................4

6聲速數(shù)據(jù)獲取............................................................................................................5

7聲速數(shù)據(jù)計算與改正................................................................................................7

8資料整理....................................................................................................................9

附錄A..........................................................................................................................10

附錄B..........................................................................................................................13

附錄C..........................................................................................................................15

附錄D..........................................................................................................................16

附錄E..........................................................................................................................17

I

水庫測深聲速測量規(guī)范

1總則

本標準規(guī)定了水庫測深時水體聲速測量的基本要求、準備工作、聲速數(shù)據(jù)獲取、聲速數(shù)

據(jù)計算及改正、聲速成果整理。

本標準適用于內陸各類型水庫，亦適用于湖泊、河流、淺海等水域。

水庫聲速測量除應符合本規(guī)范外，尚應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。

2規(guī)范性引用文件

下列規(guī)范中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。凡是注明日期

的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改單）適用于本文件。

GB/T50095水文基本術語和符號標準

GB12327海道測量規(guī)范

GB/T14911測繪基本術語

GB/T17941數(shù)字測繪成果質量要求

GB/T18316數(shù)字測繪成果質量檢查與驗收

SL257水道觀測規(guī)范

SL339水庫水文泥沙觀測規(guī)范

NB/T10142水電工程水溫原型觀測技術規(guī)范

NB/T35094水電工程水溫計算規(guī)范

JTS131水運工程測量規(guī)范

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1測深sounding

通過測深設備測量水底待測點至水面垂直距離的作業(yè)過程。

3.2水溫觀測watertemperatureobservation

觀測水體溫度的作業(yè)。

3.3聲速soundvelocity

聲波在介質中微弱壓強擾動的傳播速度。

3.4水體聲速soundvelocityofwater

聲波在水體介質中傳播的速度，其大小與介質的性質和狀態(tài)（如溫度、鹽度）有關。

1

3.5聲速剖面soundvelocityprofile

聲速在水體中隨深度變化的分布曲線，或聲速-深度函數(shù)關系。

3.6水庫聲速結構soundvelocitystructureofreservoir

水庫水體聲速的時空分布及其變化特征。

3.7聲速測量soundvelocitymeasurement

采用聲速儀直接測量水體聲速或通過水溫計測量水溫間接求得聲速的工作過程。

3.8測線surveyline

測深或聲速測量的計劃航線和實際航線的總稱。

2

4基本規(guī)定

4.1水庫聲速測量宜充分考慮水庫特征及大壩對聲速的影響特點，及時關注外部環(huán)境（天氣、

水位、洪水、水庫調蓄等）對水體聲速的影響。

4.2水庫聲速測量應根據(jù)水庫類型和測量需要，合理確定觀測范圍、時段、頻次，按測線、

測點等方式開展現(xiàn)場測量。

4.3水庫聲速測量應均勻分布于庫區(qū)干流、支流水系，且應具備控制性、代表性，能反映庫

區(qū)及自然河段聲速場特征。

4.4水庫聲速測量應與水深測量時段同步，日期記錄格式與水深測量數(shù)據(jù)格式一致。

4.5聲速測量分為間接法和直接法兩種。

間接法是指通過量測水體的溫度、含鹽度、深度等變量，根據(jù)聲速公式計算水體的聲速

或聲速剖面；直接法是指采用表面聲速儀或聲速剖面儀直接測量水體的聲速或聲速剖面。

水庫水深小于60m且水體溫差小于3℃情況下，應使用間接法或表面聲速儀測量水體聲

速；水庫水深大于60m且水體溫差大于3℃情況下，應采用聲速剖面儀直接法測量水體聲速。

4.6水庫水體不存在聲速剖面時：單波束測深宜采用水溫計量取水溫，間接法計算水體聲速；

多波束測深宜采用表面聲速儀獲取聲速。

3

5準備工作

5.1需求分析

聲速測量前應充分理解項目需求，根據(jù)項目任務書或項目技術設計書確定測區(qū)范圍、獲

取方式、質量及成果形式等要求。

5.2資料收集

5.2.1水庫聲速測量應根據(jù)觀測任務需要，充分收集地理、氣象、水文等基本資料。

5.2.2水庫聲速測量應收集水庫所在水系分布情況、工程運行情況、歷史觀測記錄等資料。

5.2.3水庫聲速測量應收集水庫庫區(qū)及變動回水區(qū)精度不低于1∶10000的地形資料、1：2000

的斷面資料。

5.3儀器設備基本要求

5.3.1水庫水溫測量儀器設備采用表面聲速儀或聲速剖面儀測量聲速，儀器設備應通過質量

認證，量程、精度和性能指標應達到相應等級的技術要求。儀器設備聲速測量范圍在

1400-1600米/秒，分辨率應優(yōu)于0.01米/秒。

5.3.2儀器設備及其部件、線纜、接頭等應具備較好的水密性與抗水壓、抗沖擊能力,應能承

受不小于1.5倍的工作水壓力。

5.3.3儀器設備的數(shù)據(jù)存儲容量應滿足多個頻次觀測的需要。

5.3.4觀測儀器設備數(shù)據(jù)提取與保存應符合相應保密安全標準。應采用涉密電腦與涉密優(yōu)盤

進行數(shù)據(jù)的提取與保存及備份。

5.4儀器設備管理

5.4.1觀測儀器設備使用前應進行通電、常規(guī)檢查,使用期間應定期進行保養(yǎng)、維護。

5.4.2觀測儀器設備的安全性、可靠性、耐久性、實用性及自動化性能要求，應符合相應產

品標準的要求。

5.4.3與觀測儀器設備配套的計算機、移動硬盤等設備,應符合相應保密標準的要求。

5.4.4觀測儀器設備依托的船舶航行、機械設備,應符合相應產品標準的要求。

5.4.5觀測儀器設備應實施儀器出入庫管理規(guī)定，有管理員填寫儀器出入庫管理臺賬。

5.4.6儀器長期放置不用，每年至少通電工作兩次，保持其運轉良好。

5.4.7.儀器長途運輸，應裝箱并有防潮、防震措施。

5.4.8為保證測量精度，儀器設備需要每年進行計量檢定。

4

6聲速數(shù)據(jù)獲取

6.1綜合檢校

測前應在待測區(qū)域對儀器設備進行檢校比測?？刹煌愋蛢x器設備分別量取同一水域地

點聲速進行檢較，也可相同類型設備進行檢較。

不同類型儀器設備聲速差值不得大于3m/s，相同類型儀器設備聲速差值不得大于1m/s。

6.2間接法

6.2.1水庫表層水溫觀測應在水庫干流及主要支流布設觀測點。

6.2.2水庫表層水溫應在每日水深測量作業(yè)測前進行觀測。在干支流匯合口應進行加密觀測。

單個自然日內同時進行了庫區(qū)干流和支流作業(yè)的，應分別進行觀測。

6.2.3水庫表層水溫觀測采用表層水溫計觀測方式，水溫讀數(shù)至0.2℃。

6.2.4水庫表層水溫觀測應在河道主流區(qū)水面以下1.0m處布設水溫測量點，采用溫度計量測

水溫時，應將溫度計入水1.0m以上，觀測時間不小于7min，測量2次，取平均值作為水體

的水溫。

6.2.5水庫表層水溫觀測應在水深測量時段前進行。當水庫表層水溫日內溫差變化較大時，

應增加觀測次數(shù)。

6.3直接法

6.3.1水庫表層聲速測量

6.3.1.1表面聲速儀入水前應進行電池電壓、水密性等檢查，以確定設備狀態(tài)良好。

6.3.1.2應另配拖拽線纜、加裝保護結構等保證表面聲速儀反射面安全，保障聲速測量工作。

6.3.1.3表面聲速儀工作狀態(tài)下應保證聲速數(shù)據(jù)傳輸?shù)綔y深軟件下狀態(tài)穩(wěn)定良好，測量完成后

及時保存聲速測量數(shù)據(jù)。

6.3.1.4測量結束后，檢查表面聲速儀反射面不要存有異物，必要時使用清水進行沖洗。

6.3.2水庫聲速剖面測量

6.3.2.1聲速剖面儀入水前應進行電池電壓、水密性等檢查，以確定設備狀態(tài)良好。開始測量

前應對儀器參數(shù)進行設置，參數(shù)包括聲速采樣間隔、測量時間及文件名稱。聲速剖面點采樣

間隔應優(yōu)于1.0m。

6.3.2.2聲速剖面儀入水后應保持停留2min以上，以消除設備的空氣環(huán)境溫度影響。設備在

水中下放及提升應保持緩慢勻速。

6.3.2.3在測量前，操作人員應了解測區(qū)水深、水流及水下障礙物等分布情況，以確保選擇合

適安全的投放位置，投放速度控制在0.5m/s內為宜。

5

6.3.2.4水庫聲速剖面觀測宜在水深測量作業(yè)日的上午測前、下午測前分別進行觀測。

6.3.2.5對同一測段不同測次進行聲速觀測時，宜采用同一種觀測方式進行觀測。

6

7聲速數(shù)據(jù)計算與改正

7.1采用間接法，聲速可根據(jù)不同條件采用下列不同公示計算求得水體聲速，聲速計算至1m/s。

7.1.1內陸河流、湖泊水體按公式（1）計算聲速。

C14104.21T0.037T21.14S·································(1)

式中：

C──水中聲速，m/s；

T──水體溫度，℃；

S──水層含鹽度，‰，淡水水庫S取0。

7.1.2潮汐河段、近海水域水體按公式（1）計算聲速。

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