ADCP 在日照港海流测量中的应用

了解 ADCP 如何测量日照港的海流,掌握其工作原理、设备需求及选择方法。

1. 日照港位于何处?


日照港位于黄海之南,确切地说是在中国山东省日照市。它地处中国东部沿海,可便捷地通往太平洋的多条主要航道。这一战略位置使其成为中国与东北亚国家(包括韩国和日本)贸易的重要门户,同时也是通往世界其他地区的重要国际航线节点。日照港受益于其靠近山东半岛经济区,该区域资源丰富,工业基础活跃。

港口规模与吞吐量


日照港是一个功能齐全的大型港口。它拥有大量泊位,这些泊位设计用于容纳各种类型的船舶,如大型散货船、集装箱船和滚装船。其年吞吐量巨大,处理的货物种类繁多。它主要服务于铁矿石、煤炭和原油等货物的进出口。由于中国制造业和建筑业的蓬勃发展,该港口也是水泥和钢铁产品等建筑材料的主要装卸港口之一。各类基础设施项目所需的大型机械设备等工程货物也通过日照港运输。

航线与业务


日照港拥有广泛的航线网络。它与东北亚的主要港口,如韩国的釜山和日本的东京直接相连,确保了区域内货物的顺畅流通。同时也有通往其他国际港口的定期航线,促进了国际贸易。在业务方面,日照港积极开展普通货物装卸、集装箱转运和滚装业务。此外,它还作为一个拥有现代化仓储设施的存储和配送中心,方便货物的高效流转。港口的地理位置也适合相关产业的发展,如石化、钢铁加工和物流。

港口管理与运营


日照港集团负责管理该港口,从安全、效率和环境可持续性方面进行运营管理。管理层负责维护港口的基础设施,包括泊位、码头和存储设施。他们执行国际航运法规、安全标准和环境保护措施。航运公司、货运代理和其他利益相关者与港口管理部门携手合作,优化运营,确保港口更具竞争力。这些活动包括改进货物装卸流程、缩短船舶等待时间,以及在港口运营中采用自动化集装箱处理系统等现代技术。

港口设施


日照港的设施现代化且高效。其中包括大容量集装箱起重机,能够快速、高效地装卸船上的集装箱。它有专门为滚装船设置的坡道和装卸区域。此外,它还有各种存储区域,从处理普通货物的仓库到存储散货的大型露天堆场。港口还设有船舶维修和保养设施,服务于商业船舶和当地注册的渔船。它还包括专门用于处理液体散货(特别是石油和化学品)的专业码头,确保安全有效地管理。港口附近还有先进的物流园区,便于货物从船舶无缝转运到陆路运输。

航道与直接通航


通往日照港的航道维护良好且定期疏浚,以确保船舶安全通行。港口有清晰标记的航道,并有浮标和灯塔等导航设备,在船舶进港时提供协助。由于它直接通向黄海,船舶可以轻松连接到全球航运网络。它还连接内河航道和铁路,进一步将其经济腹地扩展到中国内陆,便于货物的进出运输。

2. 为什么要测量日照港的海流?

航行安全


准确掌握日照港的海流情况对航行安全至关重要。黄海的海流模式受潮水、季风和水体交换的影响。这些海流会对船舶的移动产生重大影响,特别是在船舶靠泊、离泊和在港口航道内航行时。通过测量海流,船长可以做出明智的决策,调整航向,避免潜在的碰撞或搁浅事故。

港口运营优化


海流数据对于优化港口运营至关重要。在船舶靠泊时,需要仔细考虑海流的方向和强度。强海流会使靠泊过程更具挑战性且耗时更长。通过准确测量海流,港口运营者可以规划船舶操纵的最佳时间,更有效地分配资源,并提高货物装卸作业的整体效率。海流还会影响拖船和浮式起重机等港口相关设备的移动,了解这些因素可以提高运营安全性和生产效率。

环境保护


测量海流对港口区域的环境保护非常有帮助。海流是污染物扩散的有效途径。在发生石油泄漏或任何危险成分排放后,可以参考记录的海流模式预测污染物的扩散过程。这使环境管理人员能够及时采取必要的预防措施进行清理,保护黄海及沿海地区敏感的海洋生态系统。
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)已成为测量日照港海流的可靠且高效的工具,能够提供高精度的实时数据。

3. 基于多普勒原理的 ADCP 如何工作?

测量原理


ADCP 基于多普勒效应工作。当 ADCP 的声波发射到水体中时,会穿过水中的悬浮颗粒,如沉积物或小生物。由于这些颗粒随水流移动,反射回 ADCP 的声波频率与最初发射的频率不同。ADCP 测量的正是这种频率变化,通常称为多普勒频移。通过应用多普勒方程,该仪器可以计算水体中不同深度的水流速度。

港口海流测量的具体方法


  • 船载 ADCP:船载 ADCP 安装在移动的船舶上。在日照港水域航行时,它可以测量船舶航迹上多个深度的海流速度。这种方法有助于获取港口海流状况的宏观视图,对大规模航行规划很有帮助。
  • 固定式 ADCP:固定式 ADCP 安装在港口的特定位置,如海底或码头、浮标等固定结构上。这些 ADCP 可以长时间连续监测某一特定点的海流状况,为海流的长期趋势和局部变化提供有价值的数据。

4. 日照港高质量海流测量需要什么?

设备可靠性


为了在日照港实现高质量的海流测量,ADCP 设备必须具有极高的可靠性。黄海的海洋环境盐度和天气条件多变,可能还会受到强风影响,这就要求 ADCP 能够在这种恶劣条件下正常工作,不易损坏。可靠的设备保证数据采集的一致性,这是准确分析和决策的基础。

尺寸、重量与功耗


ADCP 流量计应体积小巧、重量轻。这使得安装更容易,特别是在空间狭小的受限空间内,例如在小型本地船舶上安装或某些港口结构上的安装。它还应具有低功耗,以实现长期运行,特别是对于依靠自供电电池或光伏系统运行的固定安装 ADCP。

成本效益


ADCP 流速剖面仪的成本应合理,以便在港口区域进行大规模测量。这样,如果需要,可以轻松部署多个设备,从港口的不同区域获取全面的海流数据。

材料选择


ADCP 流速仪的外壳最好采用钛合金制造。钛合金具有出色的耐腐蚀性,这对于在黄海海洋环境中长期使用至关重要。它既坚固又轻便,满足耐用性和易于安装的要求。

5. 如何选择合适的海流测量设备?

根据用途选择


  • 船载 ADCP:适用于港口区域的广泛测量。当船舶需要快速估算大面积区域的海流状况时,船载 ADCP 将是最佳选择。
  • 坐底式 ADCP:适合对港口区域内某些特定位置进行长期监测,如靠近港口入口或泊位附近。
  • 浮标式 ADCP:在需要获取水面数据或无法进行固定底部安装的情况下可能会很有用。

根据频率选择


  • 对于水深小于 70 米的情况,600kHz 的 ADCP 较为合适。
  • 300kHz 的 ADCP 适用于水深达 110 米的水域。
  • 当水深更大时,可以使用 75kHz 的 ADCP。


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海豚 2025年3月26日
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