淤泥质海底航道边坡失稳滑塌预测预警系统研究*

淤泥质海底航道边坡失稳滑塌的监测一直缺乏有效的方法。为了预测预警淤泥质海底航道边坡失稳滑塌，采用灰度共生矩阵提取的4个特征值作为识别特征，并利用距离相似性进行声纹特征匹配，设计完成一个用于航道边坡失稳滑塌检测的声纹识别系统。将待检测航道边坡浅地层剖面图像输入系统后，可快速定位显示出航道边坡失稳滑塌预测预警位置。实测结果表明该系统具有较高的识别率，有助于航道管理和工程技术人员检测航道边坡稳定性。     

浅地层剖面仪在管线铺设路由调查中的应用

采用浅地层剖面仪在海底管线路由调查中进行声学剖面探测,可以有效地圈定工程地质单元,尤其是识别浅地层灾害地质因素。文中根据工程实例进行了典型的地层剖面划分并对层内物质成分及其沉积环境作了简单的说明,同时通过典型的剖面图对浅部灾害地质从其内部反射结构和外部几何形状都进行了相关的分析。     

浅地层剖面仪在海底工程勘察中的应用

浅地层剖面探测是海洋工程勘察的主要手段之一。文章首先阐述了浅地层剖面仪的工作原理,然后对地层剖面仪的数据处理方法进行了介绍,最后结合实际案例,分析了影响浅地层剖面仪数据精度的因素,通过对水深数据与浅地层剖面仪数据进行对比分析、图像判读,探究了海底地质构造运动的特征,总结了进行海底底质分类工作的经验,保证了港池工程的顺利施工。     

浅地层剖面仪在海底管线探测中的应用

浅地层剖面仪具有工作高效、成本低廉等特点,目前常被用于海底地质和海底管线路由的探测。本文主要以浅地层剖面仪的工作方式为研究重点,从浅地层剖面仪的工作原理和工作方式出发,阐述了浅地层剖面仪的发展过程。并通过实际应用介绍了浅地层剖面仪在海底管线路由中的应用,最后对探测中的常见问题进行了分析。     

侧扫声纳和浅地层剖面仪在表层淤泥探测中的应用

侧扫声纳和浅地层剖面仪因其高效和经济的优势,在近海工程物探领域具有广阔的应用前景。本文通过介绍不同表层淤泥探测方法的实际应用,分析各种探测方法的应用优劣点,发现侧扫声纳和浅地层剖面仪相结合的表层淤泥探测系统在科伦坡近岸海底表层淤泥探测中的应用具高效、经济和准确度高的特点,为今后类似海岸工程地质勘察提供了一种参考方法。     

淤泥质海底航道边坡失稳程度评估与预测

淤泥质海底航道边坡稳定性对于航道安全运行至关重要。由于航道边坡失稳滑塌具有不确定性,无法对其失稳程度进行预测评估,严重影响过往船只安全和航道管理维护。基于工程试验模拟的方式获取航道边坡失稳滑塌全周期声纹图像,通过分析声纹图像能量变化将其失稳过程划分为:非常稳定、稳定、不稳定、极不稳定、滑塌5个阶段。基于Gabor变换提取各阶段声纹图像特征,利用离散余弦变换进行特征降维,将降维后的声纹图像特征输入Fisher函数中构建失稳程度评估预测模型。结果表明:将待评估声纹图像样本特征输入到预测模型中,识别正确率达到90%。因此,基于Gabor特征构建Fisher模型进行淤泥质海底航道边坡失稳程度评估预测是可行的,对研究航道边坡稳定性具有重要意义。     

浅海地声学模型缩比试验验证研究

针对实际海底形态不平整、不同区域海底表面沉积层构造差异较大的特点,依托海底地声学模型,建立3层海底地声模型。在实验室条件下构建浅海分层结构的海底缩比场仿真环境,以声学测试试验结果为数据样本,基于匹配场技术,采用QPSO全局优化算法实现不同分层结构的海底地声学参数的优化反演,验证了海底地声模型的正确性和可信性。     

综合物探技术在海底管线探测的实践

海底管线是海洋工程重要的水下基础设施,起到供电、供水、输油、通讯等作用。随着船舶大型化进程,现有航道不断拓宽与加深,为了保证已敷设缆线的安全,准确探明工程区域海底管线的三维坐标极为重要。本文利用多波束、磁力仪、浅地层剖面设备对海底管线的位置及埋深进行探测,达到了很好的探测效果。     

管沟对浅地层剖面图影响的多弧现象形成分析

为保证海底管线的安全,在海底管线外部调查中,获得管线的平面位置、埋深、裸露或悬跨高度是调查的重要内容,浅地层剖面仪可以有效地解决这一问题[1]。一些管沟明显地区,管线仪调查得到的管线图像出现多重线弧线现象,对管顶面的判别,管顶位置及管线埋深、裸露、悬跨高度的判断造成困难,文章结合海底管线铺设方法以及浅地层剖面仪工作原理,采用分解分析多重线弧状态的形成机理,并提出了在多弧现象中辨别管顶面以及管沟底的方法,以提高管线剖面资料处理的准确性。     

侧扫声纳和浅地层剖面仪在海底管线检测中的应用

介绍了侧扫声纳和浅地层剖面仪的工作原理,并根据海底管线铺设特点,侧扫声纳系统可以高效的探测出海底面以上管道的走向、平面位置、裸露高度等管线信息和海底地形等图像,而浅地层剖面仪可以精确的获取海底管线的裸露高度、埋设深度等管线信息和海底底质情况。通过实例说明了侧扫声纳和浅地层剖面仪在海底管线探测的工作流程,总结出两种探测系统在探测海底目标上的优缺点,说明了多种探测手段的综合应用是海底管线探测技术的发展方向。     

浅剖仪在海底管线保护中的应用

浅地层剖面探测仪由于操作方便、探测精度高和经济性突出等优点,在水下管线的精确探测中具有明显的优势。结合深圳铜鼓航道疏浚工程的实际情况,利用浅剖仪对航道下的深埋管线进行精确探测,探讨浅剖仪的应用范围以及应用关键技术。得出如下结论:海底管线附近原有土层与抛石间、抛石与管线间的波阻抗差异均很大,可获得较清晰的探测图像信息;采用船舶中部侧方拖拽以及缩短拖缆的方式,可避免拖鱼左右大幅摆动,提高平面探测精度;保持水下托鱼姿态的平稳,同时利用滤波法对船舶噪音和水流、波浪等产生的无效波进行处理,可为制定海底管线保护施工方案提供借鉴。     

浅剖仪在海底管线保护中的应用

浅地层剖面探测仪由于操作方便、探测精度高和经济性突出等优点，在水下管线的精确探测中具有明显的优势。结合深圳铜鼓航道疏浚工程的实际情况，利用浅剖仪对航道下的深埋管线进行精确探测，探讨浅剖仪的应用范围以及应用关键技术。得出如下结论：海底管线附近原有土层与抛石间、抛石与管线间的波阻抗差异均很大，可获得较清晰的探测图像信息；采用船舶中部侧方拖拽以及缩短拖缆的方式，可避免拖鱼左右大幅摆动，提高平面探测精度；保持水下托鱼姿态的平稳，同时利用滤波法对船舶噪音和水流、波浪等产生的无效波进行处理，可为制定海底管线保护施工方案提供借鉴。     

中地层剖面仪在平台井场调查中的应用

介绍了中地层剖面仪对平台井场进行探测的施工方法,根据工程钻孔岩心剖面分析资料对探测记录进行声学地层划分,分析得到地层分布特征和不良地质现象。     

“V型探槽”管线探测工艺在弗里迪运河底不明管线探测中的应用

弗里迪运河底部分布有若干海底管线,成为运河航道疏浚施工的重大安全隐患。海底管线种类多、埋设位臵及深度不明、管线探测环境复杂等特点使得浅地层剖面仪、侧扫声纳仪以及磁力仪等常规海底管线探测方法因其探测原理的局限性而难以适用。文章采用了小型抽砂设备在海底开挖"V型探槽"的管线探测新工艺,并成功应用于实际探测中,有效排除了海底管线对航道疏浚施工的影响,保障了船舶施工安全。科特迪瓦阿比让港口扩建工程航道疏浚分项施工的顺利实施,说明小型抽砂船开挖"V型探槽"的管线探测新工艺可行、有效,为海底管线探测提供了新思路。     

海底管道卫士“海洋石油791”号下水

正日前,中船黄埔文冲船舶有限公司建造的我国首艘海底管道巡检船"海洋石油791"号下水。该船采用DP2动力定位系统及综合导航定位系统,由4台主柴油发电机组向2台推进电动机提供电力,配备了2台全回转舵桨和2台可调桨艏侧推,抗风浪性能良好,能够持久巡线并实现应急响应。船底的中前部设有升降鳍,内装有浅地层剖面仪、多普勒声学海流剖面仪、双频单波束测深仪等大量专业声学测量设备,用于海底管线检测和三维成像系统的数据采集,能及时发现海底管道隐患,还可用于其他科考用途。     

海底电缆外部探测方法与应用浅析

介绍了海底电缆外部探测作业中常用的方法、原理及其应用情况。海洋磁力仪、海缆探测仪、侧扫声纳和浅地层剖面仪都可用于探测海缆,分别基于磁力信号、电磁信号和声学反射信号的测量原理。每种方法都有优缺点和应用限制,在实际应用中应该灵活选择与搭配不同的调查方法。     

连云港港30万吨级航道建设主要技术问题

连云港港30万吨级航道位于开敞海域,淤泥质浅滩宽广,航槽开挖厚度大,航道里程长,工程规模大,建设条件复杂,是开敞海域淤泥质浅滩深水航道的典型。通过研究基本解决了海床性质及岸滩稳定性、水动力泥沙条件、航道回淤、航道选线、航行安全性等主要技术问题,不仅为连云港港航道后续研究设计打下了坚实的基础,而且可供国内外其他淤泥质浅滩深水航道建设借鉴。对主要技术问题的研究成果进行系统总结。     

海底三维散射模型仿真研究

海底声散射强度是浅海混响预报的一个重要物理量.采用Jackson复合粗糙度模型研究了非均匀海底界面的声散射问题,对模型进行了理论推导和仿真计算,利用已发表的海底散射强度实测数据与模型仿真结果进行对照,验证了模型的正确性,并就海底沉积物类型和海底声学特性参数对海底反向散射强度的影响进行了分析.     

海底介质模型及其声能透入机理研究

海底建模是海洋声探测及海洋混响研究的重要课题.文章用Biot多孔介质、粘弹性介质和液态介质三种海底模型对声波在海底的反射和透射进行了理论计算分析,具体讨论了纵波、快纵波、剪切波以及慢纵波对声透射的贡献,并对三种海底模型中纵波、剪切波的反射、透射进行了比较,得到对声学问题海底建模有实际意义的结果.     

芜申线航道整治工程中复合地基摩擦系数的试验研究

芜申线航道全长92.084 km,护岸总长度约106 km,护岸挡土墙大部分座落在粉质黏土层和淤泥质粉质黏土层上,地质条件较差,为了护岸的安全,对软土地基进行小木桩和水泥搅拌桩处理.详细介绍了原状土地基和复合地基现场摩擦系数试验的方法、工况和成果,为内河航道护岸设计中摩擦系数的选取提供了现场试验资料,具有较好的实用价值.