埕島海域自然地質(zhì)環(huán)境對(duì)海上構(gòu)筑物的響應(yīng)分析研究.pdf

1、為了解埕島海域自然地質(zhì)環(huán)境對(duì)海上構(gòu)筑物的響應(yīng)關(guān)系，本文通過高分辨率的側(cè)掃聲納、淺地層剖面及單波束測(cè)深儀等聲學(xué)儀器對(duì)該海區(qū)進(jìn)行勘查，并結(jié)合大量的井場(chǎng)資料、現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析。近幾十年來，海浪對(duì)海岸線沖蝕越來越嚴(yán)重，對(duì)周圍的海洋工程設(shè)施造成重大的安全威脅。認(rèn)識(shí)人工構(gòu)筑物與自然地質(zhì)環(huán)境變化的關(guān)系，研究海岸線及周邊海域在人工構(gòu)筑物的動(dòng)力響應(yīng)，對(duì)研究油田鉆井平臺(tái)、海底管線、電纜等人工構(gòu)筑物對(duì)海岸沖刷淘蝕作用以及保護(hù)油田設(shè)施具有重要的實(shí)際意義。

2、 埕島海區(qū)在區(qū)域自然地質(zhì)環(huán)境作用下，水深呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，整體上埕島海區(qū)的沖淤環(huán)境處于沖淤調(diào)整狀態(tài)，長(zhǎng)期的調(diào)整趨勢(shì)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(shí)由于黃河改道原因以快速?zèng)_刷作用為主，然后逐漸進(jìn)入緩慢沖刷階段，最后形成以沖刷為主的沖淤調(diào)整期。影響埕島海區(qū)海底地形變化的地質(zhì)作用主要表現(xiàn)形式有廢棄三角洲的沖蝕作用和海底不穩(wěn)定性地質(zhì)作用。海底不穩(wěn)定地質(zhì)作用的主要方式表現(xiàn)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(gòu)筑物，如石油平臺(tái)、海底石油管線、海底電纜等等，其中石油平臺(tái)的樁柱部分對(duì)自然地質(zhì)環(huán)境的影響最為強(qiáng)烈。分析認(rèn)為，石油平臺(tái)的修建會(huì)對(duì)影響其周圍的海底地形，石油平臺(tái)的樁柱的存在，打破了原有的水動(dòng)力條件環(huán)境，造成二次渦旋，在波浪和潮流共同作用下，對(duì)海底的地形造成了沖刷，最大沖刷深度可達(dá)2.2m，同時(shí)在平臺(tái)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(shè)同樣也會(huì)對(duì)海底的地形造成影響，通過對(duì)管線沖刷機(jī)理的分析、實(shí)測(cè)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(rèn)為管線對(duì)埕島海區(qū)地形變化影響較大，海底管線的鋪設(shè)，不僅改變其周圍原有的地貌、土體力學(xué)等特征，還使水動(dòng)力條件更加強(qiáng)烈，泥沙更趨于起動(dòng)，造成對(duì)海底地形的沖蝕，最大沖刷深度可達(dá)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(gòu)筑物群，它們對(duì)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(zhì)環(huán)境，自然地質(zhì)環(huán)境同時(shí)又影響著人工構(gòu)筑物的穩(wěn)定性，它們之間存在著相互相成的關(guān)系。埕島海域大量的人工構(gòu)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(cè)，同時(shí)，被沖蝕的海底物質(zhì)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(cè)，填充淤積的淺灘又對(duì)于保護(hù)該區(qū)海底管道電纜等路由工程設(shè)施的安全具有十分重要的現(xiàn)