埕島海域自然地質環(huán)境對海上構筑物的響應分析研究.pdf

1、為了解埕島海域自然地質環(huán)境對海上構筑物的響應關系，本文通過高分辨率的側掃聲納、淺地層剖面及單波束測深儀等聲學儀器對該海區(qū)進行勘查，并結合大量的井場資料、現場和室內實驗分析。近幾十年來，海浪對海岸線沖蝕越來越嚴重，對周圍的海洋工程設施造成重大的安全威脅。認識人工構筑物與自然地質環(huán)境變化的關系，研究海岸線及周邊海域在人工構筑物的動力響應，對研究油田鉆井平臺、海底管線、電纜等人工構筑物對海岸沖刷淘蝕作用以及保護油田設施具有重要的實際意義。

2、 埕島海區(qū)在區(qū)域自然地質環(huán)境作用下，水深呈現逐漸增大的趨勢，整體上埕島海區(qū)的沖淤環(huán)境處于沖淤調整狀態(tài)，長期的調整趨勢使該海區(qū)的水下岸坡坡度逐漸減小。埕島海區(qū)的海底沖淤變化規(guī)律是開始時由于黃河改道原因以快速沖刷作用為主，然后逐漸進入緩慢沖刷階段，最后形成以沖刷為主的沖淤調整期。影響埕島海區(qū)海底地形變化的地質作用主要表現形式有廢棄三角洲的沖蝕作用和海底不穩(wěn)定性地質作用。海底不穩(wěn)定地質作用的主要方式表現為海底的塌陷凹坑、沉積物碎屑流和局部

3、的滑坡與崩塌。 隨著勝利油田海上石油的開發(fā)，在埕島海域興建了大量人工構筑物，如石油平臺、海底石油管線、海底電纜等等，其中石油平臺的樁柱部分對自然地質環(huán)境的影響最為強烈。分析認為，石油平臺的修建會對影響其周圍的海底地形，石油平臺的樁柱的存在，打破了原有的水動力條件環(huán)境，造成二次渦旋，在波浪和潮流共同作用下，對海底的地形造成了沖刷，最大沖刷深度可達2.2m，同時在平臺周圍存在大量不穩(wěn)定性地貌，例如：侵蝕洼地、蝕余凸起等；海底管線的鋪

4、設同樣也會對海底的地形造成影響，通過對管線沖刷機理的分析、實測管線路由區(qū)不同年份水深值和管線路由區(qū)的多波束圖像以及淺地層剖面圖像的分析解譯，認為管線對埕島海區(qū)地形變化影響較大，海底管線的鋪設，不僅改變其周圍原有的地貌、土體力學等特征，還使水動力條件更加強烈，泥沙更趨于起動，造成對海底地形的沖蝕，最大沖刷深度可達0.3m，在管線附近主要存在塌陷凹坑等不穩(wěn)定性地貌。 埕島海域上的各式各樣的海上人工構筑物群，它們對海底的影響已不再是小

5、范圍的局部沖刷海底，而是區(qū)域性的改變埕島海域自然地質環(huán)境，自然地質環(huán)境同時又影響著人工構筑物的穩(wěn)定性，它們之間存在著相互相成的關系。埕島海域大量的人工構筑物群加劇了該海域海底底床的沖刷，使其周圍水深逐漸變大，水深等值線明顯凸向靠岸一側，同時，被沖蝕的海底物質在波浪潮流循環(huán)荷載的作用下，向人工建筑物附近海域就地填充淤積，形成淺灘，致使該處水深等值線明顯凸向海一側，填充淤積的淺灘又對于保護該區(qū)海底管道電纜等路由工程設施的安全具有十分重要的現