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歐美大地 海洋工程
海洋工程
這種海洋勘察的必備方法,美國10年前就已有90%的海洋工程采用
發布時間:2019-07-17 瀏覽次數:2701 來源:歐美大地


海洋工程的勘察設計工作主要包括項目的論證、工程可行性研究、專題研究、初步設計及施工圖設計等環節的設計工作及與此相對應的勘察工作,其中勘察工作是工程勘察設計的重要組成部分。工程勘察需要為項目選址、總平面設計、結構設計、工程量概算等工作提供大量準確可靠的地質資料。工程勘察的成果對工程設計和建設的影響重大而深遠。

 

在項目的論證和前期設計階段,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。根據美國密歇根大學工程物理實驗室的統計,早在10年以前(約2003-2007年間)環太平洋及南大西洋區域的可收集的153項海洋工程(不完全統計,以石油管線、跨國光纜、鉆井平臺為主),采用前底層探測及地震勘探技術(基于聲學震源)的有139項,采用聲納技術的有127項,采用海洋磁力技術的有82項。

而國內海洋工程,如跨海大橋、海上風電、石油鉆井等,也越來越多的采用地球物理技術為工程建設服務。



地球物理勘察是一種間接的勘察方法,其成本低、效率高、覆蓋面積大的特點符合工程勘察可靠、高效、安全環保的要求。

 

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依據

02

排除工程項目建設潛在的障礙物等隱患,降低工程建設風險

03

對于疏浚項目各類巖土疏浚量計算提供可靠的依據

 

 

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,需要地質勘察提供可靠的區域性的地質成果,地球物理勘察是必選方法之一。

海洋地球物理調查方法包括:

1. 地震方法(反射、折射);

2. 重力測量方法;

3. 磁力測量方法;

4. 地熱測量方法;

5. 水深測量方法(單波束、多波束);

6. 電磁測量方法。

●  淺層剖面法分辨率高,針對軟土層的勘察,主要包括淤泥、淤泥質土、黏性土層等;

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

圖例 依據鉆孔成果繪制地質剖面圖

圖例 依據地球物理和鉆孔成果綜合繪制地質剖面圖

 

 

海洋地球物理勘察實例

 

本案例采用多模式淺地層剖面及地震剖面綜合數據采集系統在大連附近某海域進行海試,主要用于海上風電工程的前期勘察,明確工區地質情況、確定基巖面。

 

勘察設備

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據采集系統,該系統由2-9kHz、10-20kHz雙頻淺剖儀,以及2000J電火花震源組成。
 

開始測試

 
1

GNSS與控制點比對校準,確定MDCS軟件坐標系。

注:MD DSS系統包含了幾乎囊括了全世界主要的一些坐標系參數,包括中國的54、84、2000等,也預留了可編輯端口,方便后續補充。

 

 

2

安裝淺剖固定臺(雙頻淺剖換能器置于白色整流罩內)


 

 

 

3

2000J電火花震源箱及魚骨電極



 

4

電火花拖纜:單道電纜總計32個電極、油纜部分長15米。
 

 

5

MDCS采集軟件實時顯示淺剖及電火花數據。
 



 

結論

 
 
 

此次海試取得了較好的工區基巖面數據,方便后續鉆孔勘察,獲得明確的地質資料。

 

芬蘭Meridata

芬蘭Meridata公司是一家專門設計和制造高分辨率海洋地球物理調查系統及其相應軟件的知名公司。自1977年成立以來,Meridata一直致力于專業的聲學調查設備和海床調查系統的的研究。
 

Meridata的客戶主要包括從事海洋、近岸帶或內陸水域的水文,海洋地質,地球物理和環境調查的一些民間和政府組織。
 

Meridata公司的MD DSS多模式聲納系統可同時兼容淺地層剖面儀、地震震源(Boomer, 電火花)、側掃聲納、單波束測深儀、多波束測深儀、磁力儀等絕大多數不同頻率的水域勘探設備,有效地提高了勘探效率。

 

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