为洋山海域做CT —上海海事局海测大队系列报道之二

   2026-02-07 00
核心提示:东海大桥五彩集箱飞梭游走,洋山港万国巨轮卧拥碧波。 为建成这架桥和这座港,六年来,一群“海上部落”带着朝夕相伴的测量仪,为洋山海域做了一遍又一遍“CT


东海大桥五彩集箱飞梭游走,洋山港万国巨轮卧拥碧波。
为建成这架桥和这座港,六年来,一群“海上部落”带着朝夕相伴的测量仪,为洋山海域做了一遍又一遍“CT”。凭着一种“尺幅千里,追求卓越”的职业精神,他们探明了这片60余平方公里的如荒漠般孤寂的海域。
一座摩天大厦的建成,必须以地形测量为基础。同样,海上建造也必须探明变幻莫测的海床形状。但是,这两者的测量难度却不能同日而语。


大规模海上验潮


国家有“八五”高程点,长江口有吴淞零点,但洋山却没有正确的理论最低潮位点。对于任何一个水上大型工程来说,这都等于是“无源之水”,就如一根深入到海中的直线没有原点,所有海上水深及建筑物高度数据都找不到参照。
但是,海图如果不能最真实的反映水下地形地貌,工程建设将危如累卵。
1999年6月的一天,上海海事局海测大队接到上海国际航运中心上海地区领导小组办公室重托,开始了这个原点的探寻。
洋山岛是孤零零的岛,吴淞零点无法漂洋过海传递过来,只能踏踏实实重新测上一回。吴淞零点是历经百余年测得,洋山海域要在短期内测出,其难度可想而知。
此后,海测大队在洋山海域确定了10个潮位站展开了水文同步验潮,全天候、不间断、高密度的将测到的潮位数据发射到海测大队。4个临时潮位站分别每分钟一次、6个长期潮位站分别每10分钟一次发射。此外,测量人员还要对前20年所有水深数据逐一展开搜索,然后,将亿万个水深数据汇总,并利用多种公式进行逐一换算,得出最终结果。
惊人的计算量在海测史上前所未有。那时的海测大队几乎成了一个庞大的“数据加工厂”。
接连数月后,理论最低潮位点终于被找到。当年10月,原武汉测绘科技大学、海军海洋测绘研究所、中国地震局、国家海洋信息中心等8位专家审议一致通过。
  “这是我国首次大范围、高密度理论最低潮面及各基准面关系计算和分析工作,其精度达到国内最高水平,可为洋山港区建设提供科学依据。”中科院院士宁津生高度评价说。
原点确定后,连续30天全天候的实时潮位测量也拉开了序幕。小衢山是一个与世隔绝的小岛,测量员24小时轮流呆在岛上的岩石上,每半小时验潮一次,记下海中水尺棒的刻度变化。岛上每天只供电两小时,测量员见缝插针,将唯一与船上交流的手机充满电,否则失去联系后就接受不到具体指令。恶劣天气是最令测量员头疼的事情:狂风卷起4、5米高的巨浪,向测量人员砸来,测量工作因此变的异常危险和困难。即便遇到常见的阵雨,也很让人头疼,雨水很快就会湿透衣服,特别是在测高、低潮时要10分钟一次验潮,来不及回到住地换衣,只能用自己的体温慢慢蒸干。艰苦卓绝的努力下,小衢山潮位测量最终高质量完成。


挥之不去的假信号


为洋山海域做“CT”,测量船得先做一条线,每间隔50米处再平行做一条,由线到面扫测整个洋山海域。
这就得用上扫海的“三件宝”:前扫声纳,装在船底的一种声波,只要碰到非水物质就反弹;旁扫声纳,装在船的一侧,比前扫声纳测量的扫测区域更大,可在海底呈扇形状大范围发射;多波束,一种最先进的水深测量仪,每秒种相当于2万多只手电筒从不同方位同时射向海底,测出一个三维立体图,水下物体清晰可辨。
即便有这三样高尖端的扫测仪器,还是难以应对洋山海域一个接一个的假信号。
在洋山海域,星罗棋布的岛礁造成水流异常复杂,极易形成回旋流后产生气泡,再加上海中大量流动的渔网和漂浮物,声纳由于穿透不了气泡中的空气和海中的漂浮物而中途变形,使测量者无法读出真实数据。
  众多的假信号使得最先进的仪器也一时无法适应。测量人员只能高度紧张地坐在机算机旁不停“捕捉”假信号,一旦发现,马上调节仪器频率,使之能穿透气泡。即便吃饭时,测量员也必须紧紧盯住屏幕,5分钟吃完一顿饭已成为大家的一种职业习惯。有时,竟然连上厕所的时候都要在心中默默算好,而后以最快的速度回到岗位。
六年来,海测人在洋山海域展开了东海大桥轴线及临时航道扫测、东海大桥附近海域沉船扫测、洋山港航道图及锚地扫测,总共近30项大型扫海工程,几乎每天与假信号结伴同行。


对人和机器都是一种考险


从前扫海,最多是20平方公里,而洋山工程不一样,要在60多平方公里海域进行来回扫测。整个扫海工程中,只要船不停,海测大队人员和仪器就没有停过。
“天亮走船,天黑收工”是外业测量队员的“出勤表”。因为作业测量到的数据直接影响内业数据处理质量,外业测量时,所有测量人员思想都得高度集中,长时间保持一种坐姿,目不转睛地盯住屏幕上的数字。一天至少8小时的外业测量做下来,人人都喊腰酸背痛,下了船后天旋地转。
因工期紧,测量人员必须做完外业后马上转入内业外理。外业将一天近2千万个数据采集回来后,当晚近7个小时的内业就得跟上。测量人员将声纳采集来的线文件一个个清理、编进电脑,然后进行“压缩”计算。工作量比从前翻了近3倍,有时给计算机一个指令,它得运转1个多小时,人只能静候在机器旁。“这样连着干实在是太累了,有一天,在洋山港水域测量船上填资料,我写着写着就睡着了。”测量员沈武军说。“洋山测海做下来,有人视力竟然一下子从1.2下降到了0.6。”他说。
前不久,为洋山工程工作了6年了的主力测量仪德国多波束在洋山扫海时电罗经坏掉,停止运转。国内没有这种高精确度的电罗经,而从德国寄过来最快也需要一个星期。为不影响洋山港开港,海测大队领导给维修人员下了一道死命令:不管采取什么方式,必须2天内解决!维修人员从其它多波束上调用了一个光纤陀螺,接口却不匹配。经过2天2夜的改进,问题终获解决,多波束又重回“战场”。
洋山开港前,海测大队其它工程都搁置下来,全队一半的船、三分之一以上的人马,全扑了上去。他们要为洋山开港做“开路先锋”--扫测通往洋山的几个航道上的沉船及各类碍航物、制作大量的海图。在这个非常时期,海测大队领导要求:在测量过程中机器不停人也不准停,人员采取24小时轮班制。
“我们已感觉到力不从心,一星期做84幅图,特别是假信号处理尤其需要时间……”一位测量员在申请配备测量仪的报告中如此写道。
有人评价,洋山扫测是海测大队有史以来工作量最大、难度最高、工期最紧、数据采集量最大的一次。记者看到,海测大队光是制出的海图就有成千上万幅,堆了满满一间房子,正等着发放到船舶驾驶人员手中。

来源:中国水运报社

 
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