熊春寶，田　磊，熊愛(ài)成，陳小華

(1. 天津大學(xué)建筑工程學(xué)院，天津 300072； 2. 天津市陸海測(cè)繪有限公司，天津 300191)

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側(cè)掃聲吶聲波掠射角對(duì)海底管道檢測(cè)的影響

熊春寶1，田磊1，熊愛(ài)成2，陳小華2

(1. 天津大學(xué)建筑工程學(xué)院，天津 300072； 2. 天津市陸海測(cè)繪有限公司，天津 300191)

Research on Influence of Incidence Angle in Inspection of Submarine Pipeline by Side Scan Sonar

XIONG Chunbao，TIAN Lei，XIONG Aicheng，CHEN Xiaohua

摘要：在側(cè)掃聲吶系統(tǒng)檢測(cè)海底管道的過(guò)程中，聲波掠射角是影響檢測(cè)效果的重要因素。本文針對(duì)影響側(cè)掃聲吶聲波掠射角的主要因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究，推導(dǎo)出聲波掠射角與其影響因素的關(guān)系表達(dá)式，并給出了考慮管徑條件下海底管道懸空高度的計(jì)算式；進(jìn)行了不同聲波掠射角下側(cè)掃聲吶系統(tǒng)檢測(cè)海底管道的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)側(cè)掃聲吶聲波掠射角介于14°～20°時(shí)，檢測(cè)效果最好，聲波掠射角過(guò)小或過(guò)大，均會(huì)使檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。

關(guān)鍵詞：側(cè)掃聲吶；聲波掠射角；海底管道檢測(cè)；懸空高度

海底管道是海上油氣開(kāi)發(fā)設(shè)備的重要組成部分，在提高能源輸送效率和節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本方面有著明顯優(yōu)勢(shì)[1-2]。但海底管道所處環(huán)境復(fù)雜，受海流的長(zhǎng)期沖刷及海洋地質(zhì)災(zāi)害等因素的影響，海底管道可能出現(xiàn)懸空狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致管線斷裂，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的環(huán)境污染[3-7]。側(cè)掃聲吶系統(tǒng)由于成本低，掃測(cè)效率高，橫向分辨率高，目前廣泛應(yīng)用于海底管道的檢測(cè)中[8-9]。然而，傳統(tǒng)的檢測(cè)方式很少考慮側(cè)掃聲吶聲波掠射角對(duì)檢測(cè)效果的影響[10]，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏差較大。雖然有學(xué)者就聲波掠射角的影響進(jìn)行了一定程度的探討[11]，但缺乏相關(guān)的理論研究，且僅利用較短的鋼管模擬體進(jìn)行試驗(yàn)，并未采用真實(shí)的海底管道，加之測(cè)線布設(shè)過(guò)少，導(dǎo)致效果不佳。因此，本文就影響側(cè)掃聲吶聲波掠射角的主要因素進(jìn)行系統(tǒng)深入的理論分析，并進(jìn)行不同聲波掠射角下側(cè)掃聲吶系統(tǒng)檢測(cè)海底輸油管道的試驗(yàn)。

一、側(cè)掃聲吶檢測(cè)懸空海底管道原理

側(cè)掃聲吶系統(tǒng)主要由拖魚(yú)及甲板處理單元組成，拖魚(yú)上的換能器向沿航跡兩側(cè)方向發(fā)射高頻聲脈沖，當(dāng)聲波碰到海底的物體時(shí)會(huì)發(fā)生散射，根據(jù)反向回波信號(hào)的強(qiáng)弱，形成海底地貌特征圖[12-13]。

在較為平坦的海底面上，側(cè)掃聲吶對(duì)處于懸空狀態(tài)的海底管道進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常會(huì)得到如圖1(a)所示的聲圖記錄。凸出的海底管道產(chǎn)生的散射較強(qiáng)，在側(cè)掃聲吶聲圖上顯示為一黑色的條狀目標(biāo)物(如圖1(b)所示)，而管道的背面由于受到管道的遮擋，對(duì)聲線產(chǎn)生了屏蔽作用，在聲圖記錄上顯示為一白色的聲影區(qū)。白色聲影區(qū)并不是緊鄰管道影像出現(xiàn)，而是與管道影像間隔一段距離，如圖1所示。這是由于管道下方的海底面距離聲吶接收端較遠(yuǎn)，其回波信號(hào)晚于管道處的回波信號(hào)到達(dá)聲吶接收端，這部分海底面形成的海底散射影像緊鄰管道影像的后方，因此由于管道遮擋形成的聲影區(qū)在管道影像后方間隔一段距離以后出現(xiàn)[14-15]。

二、影響側(cè)掃聲吶聲波掠射角的主要因素

在側(cè)掃聲吶檢測(cè)懸空狀態(tài)的海底管道時(shí)，聲波掠射角是影響檢測(cè)效果的重要因素。聲波掠射角θ主要由兩個(gè)參數(shù)決定：拖魚(yú)距海底面的高度H、拖魚(yú)至管道中心的水平距離L。為得到θ與H、L之間的關(guān)系表達(dá)式，首先作如下兩條假設(shè)：

硅-焓圖解法首先需作出石英溶解度曲線，通過(guò)冷水的硅焓點(diǎn)與熱水的硅焓點(diǎn)做延長(zhǎng)線，求得與石英溶解度曲線的交點(diǎn)，以此計(jì)算得出熱水的混合比例。當(dāng)交點(diǎn)出現(xiàn)異常或無(wú)交點(diǎn)時(shí)，需考慮蒸汽損失的情況。

1) 忽略聲波在海水中傳播時(shí)產(chǎn)生的聲線彎曲現(xiàn)象。

2) 海底面為一水平面。

在考慮管徑的條件下，聲波掠射角的計(jì)算如圖2所示。

設(shè)管道影像末端至管道聲影區(qū)末端的總長(zhǎng)度為S，管道的直徑為D，管道中心與聲線和海底面的交點(diǎn)的水平距離為S1，管道的懸空高度為h，作輔助線(如圖2中虛線所示)，根據(jù)正切的定義，可以得到如下等式

圖2　側(cè)掃聲吶聲波掠射角及其影響因素幾何關(guān)系

(1)

(2)

聯(lián)立式(1)和式(2)，消去S1，得

(3)

解方程式(3)，得

(4)

為了保證側(cè)掃聲吶系統(tǒng)能夠檢測(cè)到海底管道，形成聲影區(qū)，圖2中A、B點(diǎn)的連線應(yīng)與海底面具有交點(diǎn)C，故拖魚(yú)距海底面的高度H應(yīng)滿足下式條件

H>h+D

(5)

設(shè)發(fā)射線至管道聲影區(qū)末端的斜距為R，管道影像末端至管道聲影區(qū)末端的總長(zhǎng)度為S，R和S的數(shù)值均可以從未經(jīng)斜距改正的聲吶記錄上量取。

1若寶寶燙傷較嚴(yán)重，除去衣服時(shí)，已有明顯的紅色滲水的創(chuàng)面（表皮已燙掉）就不要再用水沖洗，以免感染；也不要把冰塊直接放在傷口上降溫，以免皮膚組織凍傷。應(yīng)用慶大霉素加生理鹽水擦拭患處，用紗布嚴(yán)密包裹后，立即送醫(yī)院進(jìn)行治療。

品，就是產(chǎn)品。一定要把產(chǎn)品做好。沒(méi)有好產(chǎn)品，即使累死員工，銷(xiāo)售額也難增長(zhǎng)。范國(guó)防說(shuō)，曾經(jīng)有一次和褚時(shí)健交流，褚時(shí)健和他聊了很多，尤其在最后褚時(shí)健說(shuō)了一句話讓他很震撼：“一定要把產(chǎn)品做好！”

總之，城市綠化可美化環(huán)境，凈化空氣，大大改善城市居民的生活質(zhì)量，其社會(huì)效益與環(huán)境效益十分突出。探析城市園林綠化存在的主要問(wèn)題，可以為后續(xù)的綠化工程建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)參考，從而促使其為人類(lèi)生活做出更大貢獻(xiàn)。

佩加蒙博物館的“鎮(zhèn)館之寶”之一是一段古巴比倫城墻——伊施塔爾城門(mén)。據(jù)說(shuō)考古學(xué)家把城墻碎片運(yùn)回德國(guó)，拼了二十年才復(fù)原了一個(gè)小城門(mén)和一段大道。城門(mén)上交替出現(xiàn)的動(dòng)物有獨(dú)角獸和想象中的神獸。背景的藍(lán)色像青金石的顏色，看起來(lái)舒服柔和，反襯出猛獸的威風(fēng)凜凜。意外的是，城門(mén)使用了白色雛菊作為裝飾，真是“威猛風(fēng)”和“小清新風(fēng)”的激烈碰撞??！

(6)

由式(6)可推得

(7)

(2) 拖魚(yú)高度的選擇

式(10)即為考慮管徑條件下海底管道懸空高度的計(jì)算表達(dá)式。

圖3　θ與H關(guān)系曲線

圖4為θ與L之間的關(guān)系曲線圖。由圖4可知：隨著L的增加，θ值單調(diào)遞減，且改變H值時(shí)，θ與L之間的關(guān)系始終呈現(xiàn)非線性關(guān)系，曲線隨著下降而逐漸平緩。

圖5為S與θ之間的關(guān)系曲線圖。由圖5可知：隨著θ的增加，S值單調(diào)遞減，且當(dāng)θ<15°時(shí)，曲線較陡，S值減小速度較快；當(dāng)θ>15°時(shí)，曲線逐漸平緩，S值減小速度較慢。

由以上分析可知：減小拖魚(yú)距海底面的高度或增大拖魚(yú)至管道中心的水平距離時(shí)，聲波掠射角變小，管道影像末端至管道聲影區(qū)末端的總長(zhǎng)度變大，從而在側(cè)掃聲吶聲圖上對(duì)海底管道狀態(tài)的判別更加容易清晰，計(jì)算得到的海底管道懸空高度數(shù)值更加準(zhǔn)確。通過(guò)調(diào)整關(guān)系表達(dá)式中的相關(guān)參數(shù)，可以使檢測(cè)效果達(dá)到最優(yōu)。

圖4　θ與L關(guān)系曲線

圖5　S與θ關(guān)系曲線

三、考慮管徑條件下管道懸空高度的計(jì)算

當(dāng)管道直徑較大時(shí)，通過(guò)傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單比例關(guān)系計(jì)算管道的懸空高度會(huì)產(chǎn)生較大的誤差[6]。因此，大管徑對(duì)于海底管道懸空高度計(jì)算的影響不可忽略，在考慮管徑的條件下，海底管道懸空高度的計(jì)算如圖6所示。

在△BCE中，有

此外，大隊(duì)還組建了一個(gè)專(zhuān)業(yè)隊(duì)?！皩?zhuān)業(yè)隊(duì)就是開(kāi)田、開(kāi)荒、種山，說(shuō)是改田造地，每個(gè)生產(chǎn)隊(duì)抽出幾個(gè)人，在大隊(duì)成立一個(gè)組織?！?TXL170316)專(zhuān)業(yè)隊(duì)在生產(chǎn)隊(duì)抽調(diào)的人是要經(jīng)過(guò)大家評(píng)議的，一般都是勞動(dòng)好手。在十隊(duì)，“許某在大隊(duì)做專(zhuān)業(yè)隊(duì)，主要搞大隊(duì)副業(yè)，生產(chǎn)隊(duì)出工分，一般都要10個(gè)人，鄉(xiāng)(公社的)他也去過(guò)?！?XJA170325)由于管理不善，大隊(duì)的專(zhuān)業(yè)隊(duì)并沒(méi)有做出什么成績(jī)，倒是給各個(gè)生產(chǎn)隊(duì)產(chǎn)生了不少工分。

圖6　海底管道懸空高度計(jì)算簡(jiǎn)圖

式(4)即為θ與H、L之間的關(guān)系表達(dá)式，下面再推導(dǎo)管道影像末端至管道聲影區(qū)末端總長(zhǎng)度S與聲波掠射角θ之間的關(guān)系式。

為得到管道懸空高度h的表達(dá)式，作輔助線(如圖6中虛線所示)，根據(jù)正弦的定義，可以得到如下等式

脫敏治療是目前國(guó)際公認(rèn)的行之有效的治療方法，是目前惟一可以針對(duì)病因、阻斷過(guò)敏進(jìn)程、防止新過(guò)敏產(chǎn)生的有效治療方法。希望患者正確認(rèn)識(shí)過(guò)敏，選擇科學(xué)有效的治療方法，早日擺脫花粉過(guò)敏帶來(lái)的困擾。

(8)

(9)

由式(8)和式(9)聯(lián)立解得

(10)

在實(shí)際檢測(cè)海底管道時(shí)，管道直徑D和管道懸空高度h為定值，以本文試驗(yàn)中的參數(shù)為例，取D=0.245 m，h=1.01 m，作θ與H之間的關(guān)系曲線圖(如圖3所示)。由圖3可知：隨著H的增大，θ值單調(diào)遞增，且當(dāng)L值較小時(shí)，θ與H之間呈現(xiàn)非線性關(guān)系，曲線隨著上升而逐漸平緩；隨著L的增大，θ與H之間的關(guān)系由非線性關(guān)系逐漸向線性關(guān)系轉(zhuǎn)變。

四、不同聲波掠射角下側(cè)掃聲吶系統(tǒng)檢測(cè)海底管道試驗(yàn)

1. 試驗(yàn)概況

本次試驗(yàn)地點(diǎn)在山東省東營(yíng)市勝利油田某海域，檢測(cè)海域?qū)儆跍\水區(qū)，試驗(yàn)時(shí)適逢漲潮期，水深約16 m，海底輸油管道直徑D為245 mm，整條管道總長(zhǎng)度為691.15 m，大部分管道處于掩埋和裸露狀態(tài)，在平臺(tái)附近的海底管道呈現(xiàn)出懸空狀態(tài)，本次試驗(yàn)以平臺(tái)附近處于懸空狀態(tài)的海底管道為檢測(cè)目標(biāo)。

2. 試驗(yàn)設(shè)備

建立嚴(yán)密的管理監(jiān)督機(jī)制，有法律的威懾力；加大先進(jìn)設(shè)施設(shè)備的投入和使用；提高管理人員的管理水平，培訓(xùn)服務(wù)人員的服務(wù)力度，提高服務(wù)水平。同時(shí)加大洞庭湖旅游宣傳的投入，科學(xué)的利用宣傳技巧，深度挖掘特色文化，使其具有鮮明特色。

本次試驗(yàn)所采用設(shè)備為EdgeTech 4200FS側(cè)掃聲吶系統(tǒng)、DGPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)、聲速剖面儀、EdgeTech Discover 4200FS數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)。在對(duì)海底管道進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，側(cè)掃聲吶系統(tǒng)工作模式選用高分辨率模式(HDM)，工作頻率選用高頻410 kHz，量程選用75 m，橫向分辨率為2 cm，沿航向方向的波束水平開(kāi)角為0.30°。

3. 試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)

(1) 測(cè)線布設(shè)

在作為檢測(cè)目標(biāo)的海底管道單側(cè)布置測(cè)線，測(cè)線至管道中心的水平距離分別為10、15、20、25、30、35、40、50 m，共8條測(cè)線。在檢測(cè)過(guò)程中，近似認(rèn)為測(cè)線至管道中心的水平距離即為拖魚(yú)與管道中心的水平距離L。

不管汽車(chē)如何變化，修車(chē)的方法都不會(huì)變：診斷、維修/更換、調(diào)試。今后車(chē)輛的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可能比機(jī)械部件更容易維修，過(guò)去汽車(chē)有了故障，只會(huì)生成故障碼或者簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)流，現(xiàn)在工信部要求所有生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)企做到，純電動(dòng)汽車(chē)的數(shù)據(jù)采集以分、秒為單位計(jì)算，故障發(fā)生的時(shí)間、發(fā)生的內(nèi)容，在車(chē)輛內(nèi)部系統(tǒng)中都必須生成細(xì)化的記錄。也就是說(shuō)，現(xiàn)在所有的電動(dòng)汽車(chē)，一旦發(fā)生故障，不用外接診斷設(shè)備，在主機(jī)廠的數(shù)據(jù)庫(kù)中就可以反饋出這輛車(chē)的運(yùn)行出了問(wèn)題。基于這種數(shù)據(jù)支持，相比于傳統(tǒng)汽車(chē)，電動(dòng)汽車(chē)更容易維修。

式(7)即為S與θ之間的關(guān)系表達(dá)式。

由于進(jìn)行檢測(cè)的海域?yàn)闇\水區(qū)，水深為16 m左右，且海底狀況復(fù)雜，海底障礙物較多，考慮到拖魚(yú)的安全性，在檢測(cè)的過(guò)程中，保持拖魚(yú)距海底面的高度為11 m左右。

(3) 航速設(shè)計(jì)

食品檢驗(yàn)是一個(gè)程序復(fù)雜嚴(yán)密的過(guò)程，需要檢驗(yàn)人員手工與儀器相互結(jié)合進(jìn)行精密化監(jiān)測(cè)，其中檢驗(yàn)人員的工作流程、儀器的使用與維護(hù)、樣品的采集和保護(hù)、檢驗(yàn)方法等環(huán)節(jié)都會(huì)影響到食品檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。筆者結(jié)合自身的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，將影響食品檢驗(yàn)準(zhǔn)確性的因素總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

在側(cè)掃聲吶系統(tǒng)檢測(cè)海底管道過(guò)程中，應(yīng)保證對(duì)海底的全方位覆蓋掃測(cè)，為得到較為清晰的海底聲圖圖像，要求至少有3 pings擊中被探測(cè)的海底目標(biāo)。設(shè)側(cè)掃聲吶系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)頻率為f，沿航向方向的波束水平開(kāi)角為θ0，拖魚(yú)距海底面的高度為H，則測(cè)船的航速v必須滿足[12]

(11)

由式(11)得

其次，教師的教學(xué)技能水平不高，教學(xué)方式仍采用唱獨(dú)角戲的單向灌輸式，沒(méi)有給學(xué)生創(chuàng)造交流互動(dòng)的機(jī)會(huì)，限制了學(xué)生的課堂積極表現(xiàn)，導(dǎo)致課堂沉默情況出現(xiàn)。

(12)

在對(duì)海底管道進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，側(cè)掃聲吶系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)頻率為410kHz，沿航向方向的波束水平開(kāi)角為0.30°，拖魚(yú)距海底面的高度為11m。代入以上參數(shù)，計(jì)算得測(cè)船的最大航速為4.25kn，試驗(yàn)時(shí)考慮到檢測(cè)效率，確定航速為4kn左右。

4. 試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)采用EdgeTechDiscover4200FS軟件對(duì)側(cè)掃聲吶檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，將聲速剖面儀測(cè)得的實(shí)時(shí)剖面聲速導(dǎo)入軟件，經(jīng)過(guò)橫搖、縱搖、艏搖誤差修正，并對(duì)聲圖圖像進(jìn)行增益調(diào)節(jié)及TVG調(diào)節(jié)，得到各條測(cè)線的側(cè)掃聲吶聲圖記錄。該軟件還可以在檢測(cè)過(guò)程中實(shí)時(shí)獲取拖魚(yú)距海底面的高度H。在本次試驗(yàn)中，對(duì)聲吶記錄不進(jìn)行斜距改正處理，側(cè)掃聲吶對(duì)平臺(tái)附近的懸空海底管道檢測(cè)效果圖像如圖7—圖14所示。

圖7　L=10 m的檢測(cè)效果

圖8　L=15 m的檢測(cè)效果

圖9　L=20 m的檢測(cè)效果

圖10　L=25 m的檢測(cè)效果

圖11　L=30 m的檢測(cè)效果

圖12　L=35 m的檢測(cè)效果

圖13　L=40 m的檢測(cè)效果

圖14　L=50 m的檢測(cè)效果

以每張圖中的A-A′截面為例進(jìn)行分析，A-A′截面與平臺(tái)的距離為2.26 m，經(jīng)過(guò)潛水員水下探摸及多波束精密掃測(cè)，得出該截面處的海底管道真實(shí)懸空高度為1.01 m。從各條測(cè)線未經(jīng)斜距改正的聲吶記錄中量取A-A′截面處的R值和S值，計(jì)算相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1　各條測(cè)線檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果及誤差

由圖7—圖14及表1可以得出以下分析結(jié)果：

1) 當(dāng)L=10 m、L=15 m時(shí)，由圖7—圖8可知，管道影像和海底散射影像灰度接近，很難區(qū)分。這是由于海底反向散射強(qiáng)度和聲波掠射角之間存在著密切的關(guān)系。對(duì)于較為粗糙的海底，可由經(jīng)典的蘭伯特定律描述這一關(guān)系[16]

Sb=S0+10lg sin2θ

(13)

式中，Sb為海底反向散射強(qiáng)度；S0為常數(shù)；θ為聲波掠射角。由式(13)可知：在海底面較為平坦時(shí)，聲波掠射角越大，海底反向散射強(qiáng)度也越大。圖7—圖8中的聲波掠射角較大，從而海底散射影像灰度較大，很難與管道影像區(qū)分，并且管道聲影區(qū)很窄，從聲吶記錄中很難量取R和S的準(zhǔn)確值，只能通過(guò)估讀得到。根據(jù)前文推得的海底管道懸空高度計(jì)算表達(dá)式(10)計(jì)算管道的懸空高度h，所得計(jì)算值與真實(shí)值誤差很大。

2) 當(dāng)L=20 m時(shí)，管道聲影區(qū)較窄，海底散射影像灰度仍然較大，與管道影像灰度比較接近，但已經(jīng)可以區(qū)分。R值和S值可以較為準(zhǔn)確地被量取，計(jì)算得到的管道懸空高度h與真實(shí)值誤差較大。

3) 當(dāng)L=25 m、L=30 m、L=35 m、L=40 m時(shí)，管道聲影區(qū)較寬且較為清晰，管道影像與海底散射影像區(qū)分明顯。從聲吶記錄中可以較為準(zhǔn)確地量取R值和S值，計(jì)算得到的管道懸空高度h與真實(shí)值較為接近，誤差很小，其中當(dāng)L=35 m時(shí)，誤差僅有5.9%。

4) 當(dāng)L=50 m時(shí)，雖然根據(jù)聲吶記錄計(jì)算得到的管道懸空高度h與真實(shí)值較為接近，但由于聲波掠射角很小，使得海底反向散射強(qiáng)度較小，海底散射影像灰度與管道聲影區(qū)灰度接近，不易區(qū)分。R值與S值的量取需要通過(guò)估讀，從而使檢測(cè)結(jié)果具有偶然性。

綜合以上分析：當(dāng)聲波掠射角介于14°～20°之間時(shí)，側(cè)掃聲吶檢測(cè)海底管道效果最好。聲波掠射角過(guò)大時(shí)，管道影像與海底散射影像難以區(qū)分，檢測(cè)結(jié)果的誤差較大；聲波掠射角過(guò)小時(shí)，海底散射影像與管道聲影區(qū)不易區(qū)分，從而影響到檢測(cè)效果。

OSCE模式的使用可以提高學(xué)生臨床能力，但是不可避免地出現(xiàn)了一些不穩(wěn)定因素。教師的臨床經(jīng)驗(yàn)?zāi)芊窈屠碚摼o密聯(lián)系、考站設(shè)置是否采取科學(xué)合理的研究方法、標(biāo)準(zhǔn)化病人培訓(xùn)是否過(guò)關(guān)、學(xué)生配合度不高等因素都影響著OSCE模式的實(shí)施，要在考站設(shè)置的初始環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，避免不穩(wěn)定因素的出現(xiàn)。

五、結(jié)論

1) 聲波掠射角是影響側(cè)掃聲吶檢測(cè)海底管道效果的重要因素，在檢測(cè)過(guò)程中，拖魚(yú)距海底面高度、拖魚(yú)至管道中心的水平距離是決定聲波掠射角的兩個(gè)主要因素。通過(guò)理論計(jì)算分析，可推導(dǎo)出聲波掠射角與這兩個(gè)影響因素的關(guān)系表達(dá)式。在實(shí)際檢測(cè)工作中，可以根據(jù)這個(gè)關(guān)系表達(dá)式靈活調(diào)整相關(guān)的參數(shù)，從而使檢測(cè)效果達(dá)到最優(yōu)。

2) 當(dāng)管道的直徑較大時(shí)，在進(jìn)行海底管道懸空高度的計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮管徑的影響。經(jīng)過(guò)理論分析，推導(dǎo)出考慮管徑條件下海底管道懸空高度的計(jì)算表達(dá)式，這使得通過(guò)側(cè)掃聲吶聲圖記錄計(jì)算管道懸空高度的準(zhǔn)確性有所提高。

建設(shè)綠色生態(tài)名市是榆林的戰(zhàn)略抉擇，也是榆陽(yáng)的奮斗目標(biāo)。只有生態(tài)產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)才能夠達(dá)到既要生態(tài)效益又有經(jīng)濟(jì)效益的目的。從生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)涵來(lái)看，生態(tài)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)是解決“三農(nóng)”問(wèn)題、保障“三農(nóng)”利益、促進(jìn)農(nóng)民增收的有效途徑，也是林業(yè)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的根本途徑。政府在產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)上必須給予政策保護(hù)、市場(chǎng)需求、科技支撐、投入保障等方面的大力支持，才能從根本上促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3) 通過(guò)不同聲波掠射角下側(cè)掃聲吶系統(tǒng)檢測(cè)海底管道的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)聲波掠射角介于14°～20°之間時(shí)，檢測(cè)效果最好。應(yīng)用于工程實(shí)踐時(shí)，如果在檢測(cè)過(guò)程中控制拖魚(yú)距海底面的高度為10 m左右，則在布設(shè)測(cè)線時(shí)，應(yīng)使測(cè)線至管道中心的水平距離為35 m左右，這樣可使檢測(cè)結(jié)果誤差較小，并且提高檢測(cè)效率。

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中圖分類(lèi)號(hào)：P229.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：0494-0911(2016)04-0058-06

作者簡(jiǎn)介：熊春寶(1964—)，男，博士，教授，主要從事工程健康監(jiān)測(cè)及海洋測(cè)繪的技術(shù)方法研究。E-mail:luhai_tj@126.com

收稿日期：2015-05-13； 修回日期： 2015-11-23

引文格式： 熊春寶，田磊，熊愛(ài)成,等. 側(cè)掃聲吶聲波掠射角對(duì)海底管道檢測(cè)的影響[J].測(cè)繪通報(bào)，2016(4)：58-63.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0121.