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歐美大地 海洋工程
海洋工程
這種海洋勘察的方法，美國(guó)10年前就已有90%的海洋工程采用
發(fā)布時(shí)間：2019-07-17 瀏覽次數(shù)：100603 來源：歐美大地


海洋工程的勘察設(shè)計(jì)工作主要包括項(xiàng)目的論證、工程可行性研究、專題研究、初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作及與此相對(duì)應(yīng)的勘察工作，其中勘察工作是工程勘察設(shè)計(jì)的重要組成部分。工程勘察需要為項(xiàng)目選址、總平面設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程量概算等工作提供大量準(zhǔn)確可靠的地質(zhì)資料。工程勘察的成果對(duì)工程設(shè)計(jì)和建設(shè)的影響重大而深遠(yuǎn)。

 

在項(xiàng)目的論證和前期設(shè)計(jì)階段，成本低、效率高、覆蓋面積大的地球物理勘察通常是必選的勘察方法之一。根據(jù)美國(guó)密歇根大學(xué)工程物理實(shí)驗(yàn)室的統(tǒng)計(jì)，早在10年以前（約2003-2007年間）環(huán)太平洋及南大西洋區(qū)域的可收集的153項(xiàng)海洋工程（不完全統(tǒng)計(jì)，以石油管線、跨國(guó)光纜、鉆井平臺(tái)為主），采用前底層探測(cè)及地震勘探技術(shù)（基于聲學(xué)震源）的有139項(xiàng)，采用聲納技術(shù)的有127項(xiàng)，采用海洋磁力技術(shù)的有82項(xiàng)。

而海洋工程，如跨海大橋、海上風(fēng)電、石油鉆井等，也越來越多的采用地球物理技術(shù)為工程建設(shè)服務(wù)。



地球物理勘察是一種間接的勘察方法，其成本低、效率高、覆蓋面積大的特點(diǎn)符合工程勘察的要求。

 

其主要作用有3方面：

01

給工程前期工作提供宏觀而可靠的地質(zhì)依據(jù)

02

排除工程項(xiàng)目建設(shè)潛在的障礙物等隱患，降低工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)

03

對(duì)于疏浚項(xiàng)目各類巖土疏浚量計(jì)算提供可靠的依據(jù)

 

 

海洋工程中的地球物理勘察方法

 

海洋工程前期的工作主要圍繞可性能論證展開，需要地質(zhì)勘察提供可靠的區(qū)域性的地質(zhì)成果，地球物理勘察是方法之一。

海洋地球物理調(diào)查方法包括：

1. 地震方法（反射、折射）；

2. 重力測(cè)量方法；

3. 磁力測(cè)量方法；

4. 地?zé)釡y(cè)量方法；

5. 水深測(cè)量方法（單波束、多波束）；

6. 電磁測(cè)量方法。

●  淺層剖面法分辨率高，針對(duì)軟土層的勘察，主要包括淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土層等；

● 電火花式地震兼顧分辨能力和穿透能力，主要針對(duì)主要巖土層的勘察，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、砂層、殘積土層以及基巖；

圖例 依據(jù)鉆孔成果繪制地質(zhì)剖面圖

圖例 依據(jù)地球物理和鉆孔成果綜合繪制地質(zhì)剖面圖

 

 

海洋地球物理勘察實(shí)例

 

本案例采用多模式淺地層剖面及地震剖面綜合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在大連附近某海域進(jìn)行海試，主要用于海上風(fēng)電工程的前期勘察，明確工區(qū)地質(zhì)情況、確定基巖面。

 

勘察設(shè)備

此次采用芬蘭Meridata的MD DSS多模式淺地層剖面及地震剖面綜合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)由2-9kHz、10-20kHz雙頻淺剖儀，以及2000J電火花震源組成。
 

開始測(cè)試

 
1

GNSS與控制點(diǎn)比對(duì)校準(zhǔn)，確定MDCS軟件坐標(biāo)系。

注：MD DSS系統(tǒng)包含了幾乎囊括了全世界主要的一些坐標(biāo)系參數(shù)，包括中國(guó)的54、84、2000等，也預(yù)留了可編輯端口，方便后續(xù)補(bǔ)充。

 

 

2

安裝淺剖固定臺(tái)（雙頻淺剖換能器置于白色整流罩內(nèi)）


 

 

 

3

2000J電火花震源箱及魚骨電極



 

4

電火花拖纜：?jiǎn)蔚离娎|總計(jì)32個(gè)電極、油纜部分長(zhǎng)15米。
 

 

5

MDCS采集軟件實(shí)時(shí)顯示淺剖及電火花數(shù)據(jù)。
 



 

結(jié)論

 
 
 

此次海試取得了較好的工區(qū)基巖面數(shù)據(jù)，方便后續(xù)鉆孔勘察，獲得明確的地質(zhì)資料。

 

芬蘭Meridata

芬蘭Meridata公司是一家設(shè)計(jì)和制造高分辨率海洋地球物理調(diào)查系統(tǒng)及其相應(yīng)軟件的公司。自1977年成立以來，Meridata一直致力于聲學(xué)調(diào)查設(shè)備和海床調(diào)查系統(tǒng)的的研究。
 

Meridata的客戶主要包括從事海洋、近岸帶或內(nèi)陸水域的水文，海洋地質(zhì)，地球物理和環(huán)境調(diào)查的一些民間和組織。
 

Meridata公司的MD DSS多模式聲納系統(tǒng)可同時(shí)兼容淺地層剖面儀、地震震源（Boomer, 電火花）、側(cè)掃聲納、單波束測(cè)深儀、多波束測(cè)深儀、磁力儀等大多數(shù)不同頻率的水域勘探設(shè)備，有效地提高了勘探效率。

 

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