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追憶重力測量 精選

已有 4766 次閱讀 2016-6-21 12:07 |個人分類:科苑記事|系統分類:人物紀事|關鍵詞:追憶,重力測量| 重力測量, 追憶

                     追憶重力測量

                         

                       籍利平

                             (2016-06-23,更新,主要是添加了鏈接)

                   (1 ——圖5見:http://www.zgchb.com.cn/page/zazhi_detail.action?id=2016062215383516663)

19924月,我從西北軍營調入河北豐潤縣某部,仍然從事大地測量,專業方向由導線測量改為重力測量。

用過一種從美國進口的沃爾登重力儀,也用過國產的ZSM-3重力儀。它們的核心部件都是石英彈簧、測程都是兩百毫伽(地球赤道和兩極的重力差近5190毫伽),每次作業都需要用兩臺儀器。按照規范的要求,這兩種重力儀的格值每兩年測一次。

我們在豐潤的農村里駐訓了一個來月,就去了北京昌平高崖口基線場,測格值。19835月基線場修建在省道219線邊上,交通便利。這個基線場的選取很講究,不過幾公里的距離,落差足有百余米,重力差就達到了幾十毫伽;這是為了更好地測量重力儀的格值。每次金杯牌面包車急速下坡時,都可以聞到山風卷入車窗里的濃烈焦糊味。重力儀的石英彈簧對震蕩很敏感,儀器內筒里有減震海綿、外筒里也有減震措施;儀器運輸時,還放置在大海綿墊上,有專人保護。有一個基線點正好在山口附近,即使修建了高高的擋風墻,也不能完全擋住山風。大約是19943月下旬,山風吹歪了沃爾登,嚇得我趕緊扶好儀器、停止觀測。等風頭過去了,儀器穩定了,才繼續觀測。有一回,我中隊進高崖口時,帶了相機。副手張永河蹲在重力基線點石碑旁,我給他拍了照,積累了寶貴的業務和歷史資料。

3月份,是儀器檢測的高峰期,在基線場遇到過來自天津的同行。如果同時到了一個點上,就算儀器擺得開,為了避免互相影響,我們也不同時觀測。他們使用的是金屬彈簧拉科斯特重力儀,比我們的沃爾登測程大、精度高,還小巧玲瓏。直到2005年夏天,我在研究院大地所短期負責技術服務的時候,才用上了這種重力儀。合作方是山東泰安的一家測繪公司,觀測手選定在北京門頭溝的靈山基線場檢驗儀器。這是我第一次到靈山基線場,也算彌補了一種缺憾。

北京昌平高崖口,我去了許多次。上高崖口最頻繁的時候是1999年,單位一下子購入八臺Z400重力儀。這種儀器的測程是四百毫伽,優點是測量重力差比較大的測線時,可以省去測程調整的麻煩,節約測量時間。當時,我已經離開外業隊,在計算資料室任工程師,還是被抽調去進行八臺重力儀的格值測定和格值試驗。我們一次攜帶四臺儀器進場,把儀器一字兒排開在基線點的水泥地上,我逐個觀測。觀測兩臺儀器是比較輕松的,連續觀測四臺儀器就比較累了。重力儀器比較小,安置在底盤上仍然很低——不到半米,我只能蹲著觀測。蹲久了腿腳發麻,是難免的。

也許是擔心我太累了吧,第二次攜帶四臺重力儀進高崖口時,業務處增派了一位老工程師。這一回,我只觀測兩臺儀器,輕松多了。

                         二

19928月,重力中隊去桂林機場的重力基本點往湖南境內的雪峰山里引測二等點。我中隊借住的連隊,八點才開早飯,我們等不及。為了早點進機場,天剛亮我們就出發了。路過通道縣城時簡單吃了早點,就繼續趕路了。

在停機坪上完成了測量后,正好有飛機起飛,螺旋槳旋轉形成的旋風,吹跑了我們的小海綿墊。小海綿墊是圓形的,滾動得飛快。湖北仙桃兵胡純中,他眼疾腳快,箭步追上去踩住了小海綿墊。中午飯是在桂林市的一家米粉店吃的,大家都渴壞啦,幾乎把米粉店一保溫桶的綠豆粥全消滅了。在旅館里測完重力儀的靜掉格,已經是晚上九點左右了。第二天,再次測靜掉格,就直奔湖南駐地了。按照規范要求,我們必須完成兩個測線的觀測;這意味著,要進兩次桂林機場。第二次到機場觀測完畢后,二等重力測量就結束了。返程路過著名的象鼻山。

   從引測的二等點上開始,進行了若干個加密重力點的測量。任務持續了兩個多月,建軍節和國慶節都是在測區度過的。有人說,重力測量,功夫多半花跑車上。這話很有道理。在雪峰山區測量重力時,我就覺得全中隊最累的是司機,一天跑車十幾個小時,多半是崎嶇山路,只有我觀測的時候他才可以休息。那次測量的點位,都不在高山上,多數在山洞里。下車走到點位上,再返回車上,來回也就是二十來分鐘。

    1993年,在屯溪附近完成了測重力的任務后,游覽了黃山(圖4)。同時去測區的還有一個導線中隊,我們的重力測量任務完成后,時間有富裕,就協助導線中隊。導線中隊長姓張,六年后和我成了樓上樓下的鄰居。去安徽測了好幾次重力,任務量都不大,每次持續時間都不長。

我擔任了五年多的重力中隊隊長,作業過程都比較順利,也出現過一些不如意的情況。

有一回,在江西測區找重力點,點位沒有找到。返回駐地時天色已晚,我中隊的兵們幾乎都迷糊著了。我帶車,不敢打瞌睡。突然,我們的面包車緊急剎車,驚醒了迷迷糊糊的兵們。在拐彎處,面包車險些和迎面飛馳的貨車撞上。司機反應很快,判斷和操作都沒有失誤。不然,我們都得掉進鄱陽湖里喂魚。幸好,儀器都在箱子里,防震。過了沒有多大功夫,我們的面包車,又陷進了雨后的軟土里。原來是一條新修的公路,看上去平整得很。我的司機,歸營心切,看到沒有車轍的新路,居然莽撞地開上去了。開上去,就后悔啦!越是掙扎,車輪陷得越深刻。只好向過路的司機求援。接連攔了三輛卡車,都說是沒帶鋼絲繩,無法拖車。幸好,天無絕人之路,旁邊有個露天煤礦,有幾個人在通宵打牌。我們央求人家幫忙推車,人家牌興正濃,不愿意浪費了好牌;他們提供了一根鋼絲繩,這也幫了大忙!我們的車被拖出來后,已經是后半夜了。

   最豪放、最得意、最沮喪的一次測量,是1999年夏天在青海海西的懷頭他拉做高原試驗——我的任務是加密測量重力。說豪放,是因為使用的交通工具。進行重力測量,一般用小汽車做運輸工具,從一個點到另一個點或者多個點,構成條測線。那次,在高原上的試驗,我們借用了駐地的軍車。他們的后勤部門說,小轎車沒有啦,吉普車都沒有啦,只有一輛“驪山”,可以派遣。于是,我們就乘坐可以容納數十人的“驪山”,在芨芨草上行駛,看著受驚的黃羊在戈壁灘上飛馳。那次看上去得意的成果(閉合差為零),最終沒有讓我得意起來——回去后,我發現了一個原則性失誤,好像表的粗心人,分針都看對了,卻把時針看錯了。    

2000年夏季,最失算的重力測量發生在去河北張家口康保農場的路上。離開重力中隊三年了,臨時帶隊外業,準備不充分。沒有借地形圖,不了解測區的地形情況,作業就難免失算。當時,我按照測線起始和結束點的高點的重力差,確定中途是否需要調整測程。單從起始和結束點的高差看,需要調整。問題是在什么地方調整。后來,事實證明,我的估算不符合事實。張北高原的地形,并非階梯式的,而是波浪式起伏的。我選擇的調整測程的中間點,正好在高處。里調測程不僅沒有意義,還影響了以后的測量。我額外花費時間,做了無用功。當時的窘境,至今記憶猶新。

被不守信的人耽誤時間,2000夏季。有已知點在京西場坪附近,點位就在旁邊,我們也帶了介紹信。那個謝頂主管上午答應得很好,才過了一頓午飯的功夫變卦,不允許我們進入場坪使用已知點。完成作業的時間,只好比原計劃推遲一天。我無奈地放棄辛苦多半天觀測的重力測線,臨時更換已知點開始觀測。

首都機場候機大廳的水泥地上,有我們需要的重力基本點,這個點位非常好找。1993,金輪工程的重力測量中,那里,位置記得很清楚。改變作業計劃,我讓司機驅車首都機場。

(作者單位:中國測繪科學研究院

(全文見《中國測繪》2016年第3期,72-75頁;颍

http://www.zgchb.com.cn/page/zazhi_detail.action?id=2016062215383516663)


姊妹篇:鏡里鏡外,見:

http://www.zgchb.com.cn/page/zazhi_detail.action?id=141948



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附錄:六篇重力文章


[1]籍利平. 20′×20′網格加密重力測量的點位布設[J]. 海洋測繪,2002,22(5:46-47.

[2]籍利平. 六臺Z400重力儀的格值試驗[J]. 測繪技術裝備,20021:39-41.

[3]籍利平,李丹. 原子干涉儀——一種新型重力儀[J]. 測繪技術裝備,20024:32-33+36.

[4]籍利平. 給力的新一代重力衛星[J]. 百科知識,201219:10-12.

[5]籍利平. 關于局部區域重力測量的若干問題[J]. 北京測繪,20012:27-28+5.

[6]籍利平. 地球重力場的奧秘[J]. 百科知識,200824:14-15.




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