天津图书馆

（一）回声測深仪汛期运用情况及其优点
  今年汛期曾使用M.S26型回声測深仪測量各河道的纵橫断面、碼头护岸的前沿、分洪口門的地形、桥樑附近的河床冲刷、桥墩水下形状以及拦河閘上下游护担的冲刷情况。从測量結果看来，比重錘法的效果好，工作效率也高。在流速大、水面深的地方优越性更为显著。根据今年施測海河、子牙河的情况統計，平均每天可以完成40～50个橫断面的測量工作。回声測深仪有以下几个优点：
  1．精度比較准确。今年在每秒2米的流速条件下，使用回声測深仪，精度可达5厘米以內，远比重錘法測量准确。
  2.不受水深限制。在一般河道的任何深度以內，均可滿足精度要求。（仪器測深范围，高速（500轉／分）測深3～90米；低速（250轉／分）測深3～180米）。
  3.不易发生人为錯誤。由于仪器設有自动記录装置，故可大大减少人为的錯誤。
  4．减輕劳动强度因为在具体施測操作时，人只是控制仪器上的各种按鈕，这样可大大节省人力，减輕劳动强度。
  5.黑夜也可以进行測量。仪器是以自动操作为主，人只是做一些輔助工作，故可不分昼夜施測。
  （二）回声測深仪的构造及簡单原理
  1.仪器构造主要配件共分六部分：
  （1）記录器；（2）电力器；（3）振盪器；（4）电池；（5）計速器；（6）定点器。（見图9—32及9—33）。
  2.仪器工作原理
  （1）当接通电源以后，使发声振盪器（A）（見图9—34）因磁伸縮現象产生超声波，这种声波以每秒約1,500米的速度传播出去，碰到水底后产生回声。这种回声又被接收振盪器（B）所接收，再根据磁伸縮的可逆性把声变成电能，在放大器內經放大后传至自动記录笔尖，而立即在記录紙上記下回声訊号，再用特制比例板尺量知予測的水深。
  （2）知道水中传播振动的速度V，发出超声波信号与收到它的間隔时間△t，即可求出声音自发送点至接收点所經的
  Ho表示施測某点的水深；
  H表示自振盪器平面至河底的距离；
  L表示发声振盪器至接收振盪器的間距；
  D表示由振盪器至水面的垂直距离
  （3）为了量出发声振盪器发出信号与接收振盪器接收信号之間的时間間隔，要在回声仪中装一电动机构，在記录紙条上印出所量的发送与接受之間时間△t的綫段。因为紙条运动的速度相当于声音在水中的速度，所以記录紙条上的綫段距离，应該与所量的水流深度成比例的关系（見图9—35）。
  （三）仪器安装及施測的准备
  1．安裝
  （1）先将振盪器放入水中，用鉄支架联装于船舷上，幷使其与水面垂直。
  （2）将仪器主体（包括：記录器、电力器、蓄电池、計速器、定点器）放于船內平稳淸洁之处，然后連接各电纜插头（不包括电源綫）。
  （3）检查蓄电池电量。
  （4）检查仪器各部操纵鈕是否符合測量的需要。
  （5）装記录卷紙。
  （6）接通电源电纜。此部仪器电源为24伏，接通經复查无誤后再开总开关。
  （7）开动仪器試行运轉，主要检驗：
  ①标尺零尺的标号是否准确；
  ②定点器是否有定点綫出現；
  ③电力器上面圓孔內有紅光。
  2．操纵
  （1）仪器的安装和校正工作都沒有問題以后，測量人員按分工各守崗位，即可开动仪器进行測量操作。
  （2）仪器連續工作了2～2.5小时后必需休息，使仪器冷却半小时。
  （3）測深的校正每天在測前測后各进行一次，可用杆測比較。
  （4）河內流速过大时，在桥樑上游100米以內，最好不做断面測量，防止安全事故。
  （四）施測方法
  在一般河道測量中需要4人。即行船司机1人負責船只行駛；船向定綫1人負責指引行船方向，依岸上的标志保証船体按予定的方向行駛；掌握仪器1人負責仪器的开关、定点、定位等具体操作；
  机动工作一人。（見图9—36）
  現将具体施測方法分述如下：
  1．河道断面測量从8月下旬至10月上旬共施測了河道的各种断面704个。其中測海河解放桥至子牙河胜芳碼头間河道断面二次，海河小孙庄至子牙河胜芳碼头間碼头护岸前沿水深三次，独流减河进洪閘至大紅桥間河道断面一次，子牙河右堤进洪閘至大紅桥間险工断面一次，解放桥下游河道纵断二次。
  在施測方法上一般分两种情况。
  （1）較寬的河道
  如独流减河的橫断除用回声仪測深外，还配合六分仪进行定位，求出水平距离，这样就保証了測量的精度。
  具体操作方法是：
  ①首先在堤上里程桩A点插一紅旗，沿堤埝前进500米处的B点再插一紅旗，然后在堤坡下C处（距A点約30米）再插一紅旗。
  ②予先量好β角，測船从C点出发，对准A、C二旗緩緩向对岸直綫駛測，幷在施測期間，随时使用六分仪測得a角。
  ③根据固定的L及β和不同的α角，依三角学定理即可求出不同的X距离（見图37）
   （2）較窄的河道
  在海河、子牙河等較窄的河道上施測横断时，根据流速的大小，也使用了两种測量方法：
  ①在河水低流速的情况下，可使用无动力的船只。为了做好水平定位，可在河两岸拉好过河绳纜，在绳纜上面每5米做一标記，測船即可沿绳纜上所标的距离前进（見图9—38）。
  ②在每秒2米左右的流速情况下，最好使用有动力的船只，兼用过河绳纜决定水平距离。如只測岸前水深，可首先在河流的任意一側岸上插两支紅旗做为航向，船只沿二旗直綫前进。绳纜扎在船上，岸上有专人負責放绳定距，船每前进5米，即做一手式，船上即按定点器，定出水平距离（見图9—39）。
  2.桥下河床断面及桥墩形式的測量这次主要对解放桥、胜利桥、金湯桥、獅子林桥、金鋼桥、大紅桥等进行了施測。由于汛期桥下水流湍急，无法使用船只，故采用了桥上測量方法。
  （1）桥下河床断面的測量 将振盪器 图9—39 直綫定距示意图（活动绳纜）悬挂于桥面上，把仪器装在小車內即可操作。如系定点測量，可每隔5米測一次。如需連續測量，亦可掌握振盪器在水內徐徐移动，則出現連續測点，而得到与在船上相同的測量效果。
  （2）桥墩沒水部分形状的測量使振盪器在桥墩附近水內徐徐移动，将仪器主体置于桥面上操作，这样就可把水下露出土面的桥台形状測量出来。这次汛期由于大紅桥桥墩沒有技术資料，用回声仪測量后，得知桥台附近冲刷严重，經过研究，及时进行了拋石加固。
  3．护坦及护岸险工的測量，汛期除測量了海河閘下游及西河閘上下游护坦外，做配合潜水人員对獅子林桥护岸及子牙河护岸等险工加固地段也进行了重点測量。通过实际工作証明，在測深方面比潜水探模的結果更为准确。在这次配合探測中，先以仪器施測为主，发現有空洞或护坡不平整等間題后，再进行潜水探摸，旣节省了人力又突出了重点。例如海河閘下游护坦如全部用潜水員探摸情况，估計需六天以上的时間，才能掌握。而用回声仪只用了一天时間就可測出全貌，然后重点地区再由潜水員具体探摸，达到又快又准。
  具体的方法步驟是：如护岸的险工測量，可首先用仪器与測橫断相同的方法測知岸前冲刷情况，如发現冲刷过深时，即指定潜水員在較严重的地段进行摸探，确定有无碎砖碎石等防护材料，发現冲走，則应研究加固措施。在拋石或拋碎砖过程中，仍可使用回声仪施測其平整程度。发現不平时，可再指定潜水員下水查实情况，再进行补拋或找平。
  4．分洪口門測量，10月上旬在独流减河共施測三处分洪口門，測量方法与橫断測量相同。該段口門曾用重錘法施測过，經与回声仪測量的結果比較，在水深8米流速每秒1米的情况下，两个測量結果相差50至60厘米。証明重錘法是不够可靠的。