[摘 要]在水道地形测量中，由于某些河道水深较浅，大的测船无法进入，使得水道测量工作无法开展。汉江局根据测区的实际情况选用吃水较浅的橡皮船进行断面的水下测量，根据橡皮船上面的仓面设计情况及水下测量的技术要求设计了悬吊回声仪探头的支架，在生产过程中极大的提高了生产效率，取得了良好的经济效益和社会效益。
　　[关键词]支架 水道地形 横摇 应用
　　中图分类号：U412.24+1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）40-0389-01
　　1 引言
　　由于人為采砂的影响，在汉江河道中，形成了一个个水塘，这些水塘大小不一，水深从几米到十几米不等，这些水塘与大江之间靠一条浅浅的水道相连，水道水深不足半米。在测量过程中，大船根本无法通过狭窄的水道，这时候如果选择吃水较浅的橡皮船，船只可以轻易抵达测区，但橡皮船的自重太轻，回声仪及GPS的固定又成了一大难题。在测量中根据橡皮船上面的仓面设计情况，按照水下测量的技术要求设计了悬吊回声仪探头的支架，解决了测量仪器固定困难的问题。
　　2 构造与原理
　　悬吊支架如图1所示
　　在距船艏1/3处垂直于船体固定好一根1.2米的钢管，钢管上十字架，把固定换能器的钢管固定。固定换能器的钢管安放在船右舷距船艏1∕3处。距钢管顶部20cm处分别用一根尼龙绳和一根花杆固定。其中尼龙绳另一头固定在橡皮船扶手上，地形杆另一头固定在钢管上，这样换能器就被固定牢固而且保持竖直状态。
　　3 各部分受力情况
　　把换能器与钢管视为一个整体，换能器在前进过程中受到自身重力G，浮力（换能器体积小，可忽略），流水阻力f1，绳子拉力F，花杆弹力N，以及钢管弹力M的影响，如图2所示。
　　为方便计算，可先将绳子拉力F 分解为XZ平面的力F1和XY面上力F2.其中F1与重力方向相同，F2可分解为X轴方向的力F3和Y轴方向的力F4，同理，花杆的作用力在XZ平面内也可分解为X轴方向的力N1和Y轴方向的力N2。经过测量得知，OA=1.5m，OB=1.5m，BC=1.53m，CD=0.3m.橡皮船发动机功率P为15匹，换能器自重m=13kg，橡皮船以及测量仪器重量M为500kg，船速v=5ms.根据三角函数知识可计算出θ1=45°，θ2=11°45″，θ3=45°。
　　根据动量定理以及力的合成分解原理得
　　P换=Pm/M （1）
　　P换=f1v （2）
　　F1=Fsinθ2 （3）
　　F2=Fcosθ2 （4）
　　F3=F2sinθ3 （5）
　　F4=F2sinθ3 （6）
　　N1=Ncosθ1 （7）
　　N2=Nsinθ1 （8）
　　F3=f1 （9）
　　N2=F3 （10）
　　G+F1=M+F3 （11）
　　代入数据可得绳子拉力F=82.6N ，花杆弹力N=22.9N.而国家尼龙绳标准如图3。
　　通过对比发现，采用尼龙绳和花杆固定钢管及换能器在技术上是可行的。
　　4 结论
　　橡皮船支架法在技术上是完全可行的，它充分利用三角形的稳定性，解决了浅水地区水下地形测量难的问题，在生产中收到了良好的经济效益。
　　参考文献
　　[1] 《工程力学》，北京：经济科技出版社.
　　[2] 水利部.《声学多普勒流量测验规范》（SL337-2006）.北京：水利电力出版社.
　　[3] 中海达测深仪HD-27说明书.
　　作者简介
　　郝金义，男，汉族，（1982-），河南林州人，汉江水文水资源勘测局工程师，大学学历，工学学士，研究方向：水文与河道勘测分析计算。