《表1 两种情况下理论计算L0、L1和L2(水深10～60 m)》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《三锚式浮标综合观测平台的研究和应用》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

注:L2为剖面观测设备升降过程中受浪流条件影响，距离中心井的距离；L3是估算值。

采用三锚系留系统是解决剖面观测设备在进行上下升降式水体剖面观测时，有效避免剖面观测设备与浮标锚系缠绕的一个优化方案，三锚系留法将主浮标与3套锚系分开，即浮标本身不直接与固定其的3套锚系相连，3套锚系分别链接于3个保护浮鼓上，这3只保护浮鼓再用锚链与主浮标体相连，3套锚系按照夹角120°均布分布于主浮标体周围的海底，在理想状态下，漂浮于海面的保护浮鼓也以夹角120°的状态，等距离均布分布于主浮标体周围海面（图1）。但是随着风、浪、流等海洋复杂因素的影响，实际的状况为3个保护浮鼓与主浮标体之间的距离是随时变化的，保护浮鼓与主浮标体之间的链接锚链随风、浪、流条件的变化而张紧或松弛、悬垂（图3）。因此，在设计时须考虑两个位置处会发生剖面观测设备被缠绕的情况，即剖面观测设备升降至与保护浮鼓链接锚链可能发生缠绕的位置（图中A0位置）和剖面观测设备升降至下层水深与保护浮鼓锚系可能缠绕的位置（图中A1位置），理论上计算采取极端条件下，只要控制了主浮标体与保护浮鼓之间的距离，即L0的长度，就可以确定A0位置时L1的距离，同时也可以确定A1位置时L3的距离。所以L0的距离是防止剖面观测设备上下升降时与链接锚链和保护浮鼓锚系缠绕的关键，采用悬链线理论计算浮体静平衡位置以及锚系几何形状，设置初始条件设定剖面观测设备升降的路径形状，综合考虑流速剖面、设备和系泊线参数，通过静力学分析，可确定L0、L1。结合常规观测参数获取的东海实验观测海域环境条件，设置的极限海况的计算条件为:风速:10 m/s，流速:1.5 m/s，浪高:最大波高2.5 m，采用Jonswap波浪谱，有效波高2 m，谱峰周期4 s。考虑观测水深的条件，给出两种主浮标体与保护浮鼓的链接情况，情况1为1节锚链链接，长度27.5 m，水深范围为10～30 m；情况2为2节锚链链接，长度为55 m，水深范围为40～60 m（表1），更深的水深情况可参照此方法进行计算和设定。通过理论计算，可以看出此种设计方案在设定安全的极限阈值海况下，剖面观测设备进行上下升降式观测时，不存在与链接锚链和固定锚系缠绕的情况，可以进行稳定的实时水体剖面数据获取。