Độ chính xác của máy đo sâu hồi âm

Máy đo sâu hồi âm là thiết bị không thể thiếu trong các lĩnh vực khảo sát thủy đạc, xây dựng cảng, luồng tàu, công trình ngầm hay đo đạc thủy lợi. Trong quá trình sử dụng, một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu được quan tâm chính là độ chính xác của máy đo sâu hồi âm và công cụ hỗ trợ cho công tác như thiết bị thủy văn. Việt Thanh Group sẽ cùng bạn tìm hiểu về độ chính xác của máy đo sâu hồi âm.

Độ chính xác của máy đo sâu hồi âm là gì?

Độ chính xác của máy đo sâu hồi âm phản ánh khả năng của thiết bị trong việc xác định một cách chính xác khoảng cách từ đầu dò đến đáy nước — có thể là đáy sông, đáy hồ, đáy biển hoặc bất kỳ địa hình dưới nước nào. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc phát ra sóng siêu âm từ đầu dò xuống lòng nước. Khi sóng này chạm vào bề mặt đáy, một phần sóng sẽ phản hồi trở lại và được đầu dò thu lại. Tín hiệu phản hồi sau đó được phần mềm xử lý để tính toán thời gian di chuyển của sóng và từ đó suy ra độ sâu. Độ chính xác của kết quả đo phụ thuộc vào nhiều yếu tố kỹ thuật và môi trường:

Tần số của sóng siêu âm

Tần số là yếu tố cực kỳ quan trọng. Máy đo sâu hồi âm sử dụng sóng siêu âm có tần số khác nhau, và điều này ảnh hưởng trực tiếp đến độ phân giải và độ sâu đo được:

Sóng cao tần (ví dụ: 200kHz, 600kHz) có bước sóng ngắn, cho khả năng xác định độ sâu với độ phân giải rất cao, sai số chỉ vài milimet đến 1–2 cm. Tuy nhiên, nhược điểm là phạm vi đo ngắn, phù hợp với vùng nước nông như kênh rạch, hồ chứa, bến cảng…
Sóng thấp tần (ví dụ: 33kHz, 50kHz) có thể đo ở vùng nước sâu hàng trăm mét, nhưng độ phân giải kém hơn, dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu từ đáy mềm hoặc có vật cản.

Môi trường truyền sóng

Sóng siêu âm khi truyền qua nước sẽ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường:

Độ mặn và nhiệt độ nước làm thay đổi tốc độ truyền sóng (trung bình khoảng 1.500 m/s trong nước ngọt ở 20°C, nhưng có thể dao động tùy điều kiện).
Tạp chất, bùn, rác, sinh vật phù du cũng làm giảm chất lượng phản xạ và gây sai lệch trong đo đạc.
Vì vậy, để đạt được độ chính xác tối ưu, các máy đo sâu chuyên dụng thường tích hợp cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ mặn để hiệu chỉnh tốc độ truyền sóng một cách tự động.

Chất lượng đầu dò và phần mềm xử lý

Hiệu suất thu nhận và phân tích tín hiệu cũng đóng vai trò quan trọng:

Đầu dò hiện đại có khả năng phát/thu sóng với dải tần rộng và góc quét phù hợp với điều kiện khảo sát.
Phần mềm xử lý tiên tiến có thể tự động lọc nhiễu, bù nhiệt độ và tính toán chính xác độ sâu từ dữ liệu sóng phản hồi, thậm chí tạo bản đồ đáy 2D hoặc 3D tùy theo cấu hình máy.

Máy Đo Sâu Hi-Target HD Lite được thiết kế chuyên biệt cho các khu vực nước nông như ao hồ, sông rạch hoặc kênh nội đồng. Thiết bị sử dụng sóng siêu âm tần số cao (thường từ 200kHz trở lên), giúp xác định độ sâu với sai số cực thấp, chỉ khoảng ±1 cm, đảm bảo dữ liệu đo chính xác đến từng chi tiết nhỏ.

>>>Xem thêm: Đo sâu địa hình đáy biển: Giải pháp khảo sát thủy văn chính xác với máy đo sâu

Tại sao độ chính xác lại quan trọng?

Trong các lĩnh vực như thiết kế luồng tàu, nạo vét cảng biển, thi công cầu cảng, quản lý hồ chứa thủy điện hay khảo sát địa hình đáy sông, đáy biển, độ chính xác của dữ liệu đo sâu hồi âm đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo chất lượng, độ an toàn và hiệu quả kinh tế cho toàn bộ dự án.

Một khi dữ liệu độ sâu được thu thập một cách chính xác và đầy đủ, hệ thống bản đồ đáy được tạo ra sẽ phản ánh trung thực cấu trúc địa hình dưới nước. Từ đó, các đơn vị thiết kế và thi công có thể đưa ra quyết định tối ưu hơn về vị trí, độ sâu nạo vét, hướng đi của tàu thuyền, hoặc kết cấu công trình hạ tầng dưới nước.

Đối với các dự án khảo sát quy mô lớn như thi công cảng biển, nghiên cứu đáy biển sâu hay đo đạc lòng hồ thủy điện, Máy Đo Sâu Hi-Target HD-MAX là thiết bị lý tưởng nhờ khả năng đo sâu đến 600 mét với độ phân giải cao. HD-MAX sử dụng công nghệ siêu âm hiện đại với khả năng thu – phân tích tín hiệu chính xác trong môi trường nước phức tạp (nhiều tạp chất, thay đổi độ mặn, nhiệt độ).

Những lợi ích thiết thực của dữ liệu đo sâu chính xác:

Tránh sai sót trong thiết kế và thi công:
Nếu dữ liệu độ sâu sai lệch, các công trình như cầu cảng, bến neo, đập hoặc ống dẫn dưới nước có thể đặt sai vị trí, dẫn đến phát sinh chi phí điều chỉnh, kéo dài tiến độ, thậm chí gây rủi ro nghiêm trọng về an toàn. Dữ liệu chính xác giúp đảm bảo mỗi cấu kiện được lắp đặt đúng vị trí và độ sâu được tính toán khoa học.
Tiết kiệm chi phí và thời gian:
Một bản đồ đáy đáng tin cậy giúp các đội ngũ kỹ thuật lập kế hoạch thi công và vận hành hợp lý hơn, giảm số lần khảo sát lặp lại, đồng thời giới hạn tối đa chi phí phát sinh trong quá trình triển khai thực địa. Đặc biệt trong các công trình quy mô lớn như cảng biển quốc tế hoặc hồ chứa nước, hiệu quả kinh tế do giảm thiểu sai sót là rất đáng kể.
Đảm bảo an toàn hàng hải và công trình kỹ thuật:
Trong ngành vận tải thủy, thông tin độ sâu chính xác giúp các tàu tránh mắc cạn, va vào chướng ngại vật dưới nước, từ đó đảm bảo an toàn cho phương tiện, hàng hóa và con người. Tương tự, các công trình như đập thủy điện, ống dẫn nước ngầm, giàn khoan hay bệ móng cầu cũng cần biết chính xác địa hình đáy để đưa ra giải pháp thiết kế chống xói lở, sạt lở hoặc chịu tải an toàn.

>>>Xem thêm: Lựa chọn tần số máy đo sâu : Hướng dẫn chi tiết để đảm bảo hiệu quả khảo sát

Lưu ý khi lựa chọn máy đo sâu hồi âm có độ chính xác cao

Việc lựa chọn máy đo sâu hồi âm không thể chỉ dựa vào thương hiệu hay giá thành, mà cần phải đặt trong mối quan hệ mật thiết giữa mục đích sử dụng cụ thể và đặc điểm địa hình – thủy văn của khu vực khảo sát. Mỗi loại địa hình dưới nước sẽ yêu cầu một thông số kỹ thuật khác nhau, và lựa chọn đúng thiết bị sẽ giúp tối ưu chi phí, nâng cao độ chính xác, đồng thời đảm bảo tiến độ công việc.

Với các khu vực nước nông

Ở những môi trường như ao hồ, kênh rạch, đầm lầy hoặc các sông nhỏ có độ sâu không lớn, địa hình đơn giản và dòng chảy không quá phức tạp, người dùng nên ưu tiên sử dụng các dòng máy đo sâu hồi âm tần số cao (ví dụ: 200kHz – 600kHz). Những thiết bị này có khả năng đo với sai số cực thấp, chỉ từ ±1 cm, đồng thời thường được thiết kế nhỏ gọn, dễ lắp đặt trên các phương tiện như ca nô, thuyền nhỏ. Một số máy còn được tích hợp GPS, giúp xác định vị trí đo nhanh chóng và tiện lợi mà không cần nhiều thiết bị hỗ trợ. Đặc biệt, các dòng máy như Hi-Target HD Lite là lựa chọn lý tưởng vì vừa đảm bảo độ chính xác cao vừa thân thiện với người dùng phổ thông, giúp tiết kiệm thời gian và công sức triển khai.

Với các khu vực nước sâu hoặc dự án chuyên sâu

Ngược lại, khi làm việc trong môi trường phức tạp như đáy biển, lòng hồ sâu, khu vực có địa hình biến đổi mạnh, hoặc phục vụ các mục đích như thi công công trình ngầm, nạo vét cảng biển, nghiên cứu địa chất thủy văn quy mô lớn, thì yêu cầu về thiết bị sẽ cao hơn rất nhiều. Lúc này, người sử dụng cần chọn các dòng máy đo sâu hồi âm chuyên nghiệp có thể đo ở độ sâu hàng trăm mét, đi kèm với độ phân giải cao, phần mềm xử lý mạnh và khả năng lọc nhiễu tốt. Ví dụ, dòng máy như Hi-Target HD-MAX là giải pháp hoàn hảo cho các chuyên gia khảo sát biển sâu nhờ khả năng đo tới 600m và cho ra bản đồ đáy có độ tin cậy cực cao.

Việc sử dụng đúng máy không chỉ đảm bảo độ chính xác của dữ liệu đầu vào mà còn góp phần vào việc giảm thiểu sai sót trong thi công, tiết kiệm chi phí đầu tư và quan trọng hơn là đảm bảo an toàn kỹ thuật cho các công trình lớn, phức tạp. Đặc biệt, trong các lĩnh vực như vận tải thủy, thủy lợi hay khai thác tài nguyên, sai số nhỏ có thể tạo nên khác biệt lớn về hiệu quả và mức độ rủi ro.