JPS63157013A - 海洋調査における温排水拡散調査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は海洋調査における温排水拡散調査方法に関する
ものである。

〈従来の技術〉 海洋調査における温排水拡散調査は、海洋開発工事を行
う一場合に重要な調査である。

この温排水拡散調査は、洋上の船の位置測定と、海水の
流速測定と、水中における温度および水質測定を行う必
要がある。

現在、行われている温排水拡散調査方法は、プロペラ型
の流速計を海中に測定水深ごとに複数固定設置して測定
し、船舶等で水温計および水質計を海中に測定水深ごと
に入れて曳航しながら水温等の測定を行っている。

しかし、潮位は時々刻々と変化するので洋上の船の高さ
も変化してしまい、正確な測定水深を得ることができな
い。

そこで、正確な測定水深を得るためには、別に潮位の測
定を行う必要がある。

そして後に机上にて、その潮位記録によって基準点から
の船の高さを補正し、その高さから測定水深を決定する
。

以上のようにして得た各測定値を組み合わせて解析し、
温排水拡散の測定を行っている。

く本発明が解決しようとする問題点〉 前記した従来の温排水拡散調査方法には、次のような問
題点が存在する。

〈イ〉海水の流況測定、温度および水質測定あるいは船
の位置測定を、それぞれ別々に行っており、同位値、同
時刻の情報を得られない。

そのため、データの精度に問題がある。

く口〉各測定値の入手がばらばらであり、またその測定
方法も極めて原始的であるため、後にそれらの測定値を
組み合わせて解析するのに膨大な時間と労力を費やす。

〈ハ＞Ｉｌｌ所の流速計からは１つの情報しか得られず
、調査海域全体の流速を知るためには、膨大な数の流速
計が必要となる。

そのため、流速計の設置には多大な労力と費用を必要と
する＠ さらに、水深が深い場合や潮流が早い場合等には設置が
困難となる。

く二〉海洋は公のものであるため、流速計の設置には特
別な許可を必要とし、電源立地その他では漁業関係者と
の利害調整や補償の問題で調査が困難になる例も多い。

く本発明の目的〉 本発明は上記のような問題点を解決するために成された
もので、高精度でかつ時間と労力と費用を削減すること
のできる温排水拡散調査方法を提供することを目的とす
る。

く本発明の構成〉 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

本発明の温排水拡散調査方法は、第１図のシステム図に
示されるように、洋上の船の位置測定と、水中における
温度および水質の測定と、海水の流況の測定の３つの測
定を行い、それらの測定値を同位置、同時刻の情報とし
て同一の磁気テープに記録して一元化し、その一元化さ
れた情報を大型電算機によって迅速に解析処理するもの
である。

くイ〉洋上の船の位置測定 洋上における船位を正確に測定することはすべての海洋
調査における基本である。

船位は時々刻々変化するため、その時刻に対応して記録
し、他の情報と連係させる。ことが必要である。

本システムには、こうした種々や位置測定技術と、それ
を用いて船を所定の海域もしくは測定ライン上に誘導す
るサブシステムが整備されている本発明では第２図のよ
うに、光波測距ｆｉｌにより船位を測定する方法である
。

光波測距儀１は、遠隔地から物体の位置測定を行うこと
ができる装置であり、１ｋｌの距離で測定精度が１〜２
ｃｍというきわめて高精度なものである。

すなわち公知のように、陸上には光波測距儀１を、船上
には反射鏡２を位置させる。

陸上の光波測距儀ｌの座標と方向との関係および機械高
は、正確に測定しである。

従って、船上の反射鏡２からの反射光を測定し、かつ光
波測距儀１の水平面を測定するだけで船のＸＹ座標を決
定できる。

さらに光波測距儀１の機械高との差も測定できるから、
船上の反射鏡２の地上高も同時に決定できる。

く口〉船位誘導方法 上記のようにして求めた測定値を、テレメータ３によっ
てテレメータ信号５に変換して船上に送信する。

船上では地上からの測定値をすぐにディスプレイ上に投
影して、必要に応じてプリントアウトすることもできる
。

船の責任者はこの投影点と、測定すべき予定線を比較し
、相違あれば方向を修正して正確な方向に誘導する。

誘導の際には、ジャイロにより船の方位を正確に保ちつ
つ、測定ライン４上を船が航行するように誘導する。

くハ〉海水の流況測定 一般に海水の流速と流れの方向を流況という。

第３図のように、船の舷側部に装備された送受波器６よ
り超音波パルスが水中へ向は発射されると、この超音波
パルスは水中を伝播しながら一部は水中の散乱物体によ
り反射し送受波器６へ戻ってくる。

このとき、散乱物体からの反射信号の周波数。

は、送信信号の周波数に比べ、その移動速度および移動
方向に比例したずれを生じている。

この現象はドツプラー効果として広く知られており、本
測定原理もこの周波数のずれを流速ベクトルに変換して
算定するものである。

本装置では第３図のように、角６０度で互いに直交する
４方向に超音波パルスを発射し、この４方向の反射信号
を流速に変換する際にローリング、ピッチング等の動揺
の影響を除きかつＸＹＺ方向の流速の三次元ベクトル量
を求めるものである。

このことによって、船が蛇行しながら３０秒間に１回、
流速ベクトルを水深方向最大１６層について同時に測定
することができる。

これらの測定値は、大型電算機で迅速に処理され、第４
図に示すようにリアルタイムでテレビブラウン管にアウ
トプットされる。

そのため、船上において直ちに多数段階の水深ごとの流
速とその方向との検討を行うことが可能である。

そして、前記の精密な船の位置（船位）測定あるいは船
位誘導システムと組み合わせることによって、所定の海
域の全体の流速を正確に、きわめて短時間に（１〜２時
間）に測定することができる。

く二〉水中における温度等の測定 水中における温度分布および水質分布の測定は、温排水
の拡散範囲を調べるためには不可欠な情報である。

特に温排水拡散調査については、海水の流速と温度の関
係が重要な調査項目であり、従来側々にとられていたこ
うした情報を、本システムでは同時に測定解析すること
が可能である。

測定は、水圧計を内蔵したサーモセンサ７あるいは水質
センサーを、φ６ｍのステンレスワイヤー等で各測定水
深に複数接続し、曳航しながら立体的に海域の温度分布
を記録するものである。

なお、このサーモセンサ７群の上下両端には水深センサ
を設ける。

センサからのデータ転送としては、電磁誘導伝送法を採
用しており、データの高速サンプリングにより船上での
リアルタイムな解析処理を行うことができる。

前述した流速の測定方法と同時に行い、正確な船の位置
情報とともに同一磁気テープに記録し、大型電算機で処
理することによって、測定から解析に至る一連の工程を
連続して行える。

く温排水拡散調査〉 次に温排水拡散調査方法について説明する。

海水の流速調査は前記の方法で、潮流を鉛直方向最大１
６層、リアルタイムに三次元的に測定を行う。

流速の分解能はｔｅａ／ｓｅｅである。

そして、水温および水質の調査も前述の方法により同時
に船上にて行う。

測定の際の走航ラインは、船位誘導システムにより正確
な位置を確保しつつ行う。

このようにして得られた各測定値は、同位置、同時刻の
情報として磁気テープに記録され、大型電算機によって
速やかにシミュレーション解析処理されて、テレビブラ
ウン管にアウトプットされる。

測定結果は第５図のようにスプライン法によってメツシ
ュデーターに補完し、水温については第６図のように基
準水温からの差の標準偏差の水平分布として求める。

こうした調査データをもとに、温排水拡散の海域特性、
分布特性の把握を行うものである。

く本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるので、次のような効果
を期待することができる。

〈イ〉本発明は、超音波による海水の流況の測定と、水
中における温度および水質分布の測定と、洋上における
船の位置の測定を同時に行う。

そして、それらの測定値を同位置、同時刻の情報として
得ることができる。

そのため、情報の精度が向上する。

〈口〉同一の磁気テープに時刻、船位、流況、温度およ
び水質の情報を記録する。

そのため、測定から大型電算機による解析処理まで連続
して行え、時間、労力を大幅に節約できる。

くハ〉各情報はシミュレーション解析処理され、い、そ
の場で管理することが可能である。

そのため、精度の高い調査が可能になった。

く二〉本発明は、船の舷側部に装備された送受波器より
超音波パルスを水中へ向けて発射する構造であるから、
従来のように膨大な数の流速計を海中に設置する必要が
ない。

そのため、時間と労力と費用を大幅に削減することがで
きる。

〈ホ〉海水の流況測定に、精密な船の位置測定あるいは
船位誘導システムを組み合わせることによって、所定の
海域の全体の流況を正確に、きわめて短時間（１〜２時
間）に測定することができる。

くべ〉本発明によって高精度の温排水拡散調査を行うこ
とができるため、構造物の設置計画や、漁礁調査などに
も大いに役立てることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明のシステムを示す説明図第２図：洋上の
船の位置の測定方法を示す説明図第３図：海水の流況測
定方法の説明間 第４．５図：海水の流況測定結果を表示する方法の説明
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 海洋調査における温排水拡散調査方法において、 洋上における船の位置の測定と、超音波による海水の流
   況の測定と、水中における温度および水質分布の測定を
   同時に行い、 それらの測定値を同位置、同時刻の情報として同一の磁
   気テープに記録し、 大型電算機により処理することを特徴とする、海洋調査
   における温排水拡散調査方法