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欧美大地 海洋工程
海洋工程
这种海洋勘察的必备方法,美国10年前就已有90%的海洋工程采用
发布时间:2019-07-17 浏览次数:5485 来源:欧美大地


海洋工程的勘察设计工作主要包括项目的论证、工程可行性研究、专题研究、初步设计及施工图设计等环节的设计工作及与此相对应的勘察工作,其中勘察工作是工程勘察设计的重要组成部分。工程勘察需要为项目选址、总平面设计、结构设计、工程量概算等工作提供大量准确可靠的地质资料。工程勘察的成果对工程设计和建设的影响重大而深远。

 

在项目的论证和前期设计阶段,成本低、效率高、覆盖面积大的地球物理勘察通常是必选的勘察方法之一。根据美国密歇根大学工程物理实验室的统计,早在10年以前(约2003-2007年间)环太平洋及南大西洋区域的可收集的153项海洋工程(不完全统计,以石油管线、跨国光缆、钻井平台为主),采用前底层探测及地震勘探技术(基于声学震源)的有139项,采用声纳技术的有127项,采用海洋磁力技术的有82项。

而国内海洋工程,如跨海大桥、海上风电、石油钻井等,也越来越多的采用地球物理技术为工程建设服务。



地球物理勘察是一种间接的勘察方法,其成本低、效率高、覆盖面积大的特点符合工程勘察可靠、高效、安全环保的要求。

 

其主要作用有3方面:

01

给工程前期工作提供宏观而可靠的地质依据

02

排除工程项目建设潜在的障碍物等隐患,降低工程建设风险

03

对于疏浚项目各类岩土疏浚量计算提供可靠的依据

 

 

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围绕可性能论证展开,需要地质勘察提供可靠的区域性的地质成果,地球物理勘察是必选方法之一。

海洋地球物理调查方法包括:

1. 地震方法(反射、折射);

2. 重力测量方法;

3. 磁力测量方法;

4. 地热测量方法;

5. 水深测量方法(单波束、多波束);

6. 电磁测量方法。

●  浅层剖面法分辨率高,针对软土层的勘察,主要包括淤泥、淤泥质土、黏性土层等;

● 电火花式地震兼顾分辨能力和穿透能力,主要针对主要岩土层的勘察,包括淤泥、淤泥质土、黏性土、砂层、残积土层以及基岩;

图例 依据钻孔成果绘制地质剖面图

图例 依据地球物理和钻孔成果综合绘制地质剖面图

 

 

海洋地球物理勘察实例

 

本案例采用多模式浅地层剖面及地震剖面综合数据采集系统在大连附近某海域进行海试,主要用于海上风电工程的前期勘察,明确工区地质情况、确定基岩面。

 

勘察设备

此次采用芬兰Meridata的MD DSS多模式浅地层剖面及地震剖面综合数据采集系统,该系统由2-9kHz、10-20kHz双频浅剖仪,以及2000J电火花震源组成。
 

开始测试

 
1

GNSS与控制点比对校准,确定MDCS软件坐标系。

注:MD DSS系统包含了几乎囊括了全世界主要的一些坐标系参数,包括中国的54、84、2000等,也预留了可编辑端口,方便后续补充。

 

 

2

安装浅剖固定台(双频浅剖换能器置于白色整流罩内)


 

 

 

3

2000J电火花震源箱及鱼骨电极



 

4

电火花拖缆:单道电缆总计32个电极、油缆部分长15米。
 

 

5

MDCS采集软件实时显示浅剖及电火花数据。
 



 

结论

 
 
 

此次海试取得了较好的工区基岩面数据,方便后续钻孔勘察,获得明确的地质资料。

 

芬兰Meridata

芬兰Meridata公司是一家专门设计和制造高分辨率海洋地球物理调查系统及其相应软件的知名公司。自1977年成立以来,Meridata一直致力于专业的声学调查设备和海床调查系统的的研究。
 

Meridata的客户主要包括从事海洋、近岸带或内陆水域的水文,海洋地质,地球物理和环境调查的一些民间和政府组织。
 

Meridata公司的MD DSS多模式声纳系统可同时兼容浅地层剖面仪、地震震源(Boomer, 电火花)、侧扫声纳、单波束测深仪、多波束测深仪、磁力仪等绝大多数不同频率的水域勘探设备,有效地提高了勘探效率。

 

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