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浅地层剖面仪在障碍物探测中的应用仁辉（航道局 510220）容摘要：目前有多种障碍物的探测手段，包括多波束、侧扫声纳、海洋磁力、浅地层剖面法、拖底扫海和人工探摸等。
浅地层剖面法可以对浅地层埋藏障碍物进行探测，选择窄脉冲、高频率并采用匹配滤波技术（Chirp）的浅地层剖面仪，采取一些必要的方法和条件，可以取得比较满意的探测结果。
关键词：障碍物；浅地层剖面仪；反射系数；分辨率；天然气管线；扫测；沉船1前言在石油天然气开采、管线铺设、航道开挖、码头、桥梁等海洋工程项目施工区域，经常存在诸如沉船、礁石、管线、残留物体等影响设计施工的障碍物。
这些障碍物需要在设计施工前进行探测，摸清障碍物的类型和分布，采取有效的措施进行规避或清除。
目前，有多种障碍物探测的手段，包括多波束、侧扫声纳、海洋磁力、浅地层剖面法、拖底扫海和人工探摸等。
每一种探测方法都存在优点和不足，单纯依靠一种方法无法对障碍物进行全面的探测，通常做法是根据区域特点综合多种手段实施作业的。
但前述这些手段多数都是针对表层障碍物，只有浅地层剖面法可以开展浅地层的障碍物探测。
基于原理和目标的不同，浅地层剖面法对障碍物的探测有着相对特殊的应用方法。
2浅地层剖面仪原理浅地层剖面仪（以下简称浅剖仪）又称次海底剖面仪，它是研究海底各层形态构造和其厚度的有效工具，其工作原理与回声测深仪一样[1]。
浅剖仪一般由收发机、换能器、电源等组成，换能器周期性向海底发射低频声波信号，声波遇到海底地层界面时产生反射信号，经收发机接收处理绘制成海底地层剖面图像。
浅地层剖面法优点是在同一剖面上能快速不间断地进行扫描探测，对于有一定规模的障碍物的探测，无论其是否有掩护，探测效果都较好，一般常用浅地层剖面法探测障碍物以提供准确的平面位置与埋深[2]。
图2-1 浅剖仪工作示意图2.1反射系数由于声波的海底反射能量大小由反射系数（R ）决定，反射系数R 为：R =ρ2v 2-ρ1v 1ρ2v 2+ρ1v 1[3]ρ1 V1，ρ2 V2分别表示一、二层介质的密度和声速,ρV 称为声阻率，简单地说，海底相邻两层存在一定声阻率量差，就能在剖面仪显示器上反映两相邻的界面线，并能分别显示两层沉积物的性质图像特性差异。
浅地层剖面仪在内陆浅水域淤积探测中的应用r—以河、湖为例张杰;张坤军;李京兵;陈尚州【摘要】随着浙江省"五水共治"工作进入全面开展河湖库塘清污(淤)阶段,有效实施淤积情况调查,科学指导制定清污(淤)工作计划显得至关重要.地球物理探测技术在海洋勘探中发挥着重要作用,其中浅地层剖面探测以效率高、成本低的优势在近岸工程中得到广泛应用,但其在河湖库塘等内陆浅水域应用较少.运用浅地层剖面仪进行淤积探测,并同步结合柱状样物理、化学和生物性质分析的技术手段在浅水区域的淤泥勘探实例,证明该技术在内陆浅水域淤积探测中的实用性.【期刊名称】《浙江水利科技》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】3页(P56-58)【关键词】浅地层剖面仪;五水共治;淤积探测;义南横河;莲泗荡湖【作者】张杰;张坤军;李京兵;陈尚州【作者单位】浙江省河海测绘院,浙江杭州 310008;浙江省河口海岸重点实验室,浙江杭州 310020;浙江省河海测绘院,浙江杭州 310008;浙江省河口海岸重点实验室,浙江杭州 310020;浙江省河海测绘院,浙江杭州 310008;浙江省河口海岸重点实验室,浙江杭州 310020;浙江省河海测绘院,浙江杭州 310008;浙江省河口海岸重点实验室,浙江杭州 310020【正文语种】中文【中图分类】P716+.71 问题的提出浅地层剖面探测是利用声波的传播和反射特性来探测底床浅部地层结构和构造[1]。
浅地层剖面仪的应用领域主要包括：近岸海域泥砂资源[2 - 3]和浅层气调查[4 - 5]，地质环境调查，工程地质调查，海底管道检测等。
由此可知目前该技术手段主要应用于近海、航道以及河口区域，而在内陆浅水域（如河道、湖泊、水库与山塘等）鲜有较全面的工程应用。
近几年浙江省打响治污泥歼灭战，全面清除河湖库塘污泥，有效清除存量淤泥，恢复水域原有功能，实现河湖库塘淤疏动态平衡。
这其中首要工作就是开展河湖库塘淤积情况调查，在此基础上制定清污（淤）工作计划和方案，督促指导各地因地制宜开展清污（淤）和淤泥处置，建立健全平原河网淤积监测和轮疏工作机制。
浅地层剖面仪在水库及河道清淤测量中的运用分析【摘要】水库及河道水下淤泥测量是工程测量领域的一项全新研究课题，水上工程项目的建设阻断了天然河道，导致河道流向发生改变，库底积累大量的泥沙，水库防洪蓄水能力下降。
本文将结合浅地层剖面仪在水库及河道清淤测量中的应用实际，重点研究运用浅地层剖面仪测量和计算水下淤泥的方法，以及为河道、水库疏浚、水环境治理、水资源和生态保护等提供基础资料。
【关键词】浅地层剖面仪；水库；河道；水下淤泥厚度测量技术随着水资源污染程度的加剧，我国水资源人均占有量持续减低，迫使有关部门逐渐加大水域治理力度。
水域治理的内涵比较广泛，包括水质保护、水域保护、河底清淤、景观建设、景观绿化等。
在水环境治理之前，首先需要收集治理水域的测绘资料，重点是淤泥厚度图，而淤泥厚度图则需要借助水下淤泥厚度测量技术来绘制，在诸多测量技术中，浅地层剖面仪是应用范围最广的一种仪器设备，可生成各种图件和表格，从而真实反映水下淤泥状况。
1 相关水下测量技术及水下淤泥厚度测量技术概述1.1 相关水下测量技术采用GPS-RTK配合单频测深仪和RS-QP0116浅地层剖面仪即可完成水下淤泥测量，其操作方法为：首先用GPS RTK定位，然后用单频测深仪测量浮泥至水面的距离（水深），最后用RS-QP0116浅地层剖面仪测量浮泥和淤泥的厚度。
在水下地形测量方面需配合使用RTK测深仪进行测量，具体操作方法为：将水下1：500地形线间隔定为10米（局部地方还需加密）、点间隔为3～5米，线间隔一般要垂直于等深线，以确保水下地形变换处不会漏测[1]。
在深水处首先对测深仪性能进行比对，对比过程中需注意换能器至水面深度，此外还要确保换能器安装垂直，按照规定进行测深仪稳定性试验，进行测前、测中、测后比对，水下地形根据规范要施测检查线，检查线应垂直于主测深线，检查线与主测深线的比例不得少于5%。
作业时注意人身及仪器安全，水上作业应穿救生衣。
引用格式：王超，杨柳，戴永洪.浅地层剖面探测技术在水库淤泥厚度测量中的应用探讨［J ］.水利水电快报，2021，42（5）：15-18.1研究背景我国大江大河普遍含沙量较高，水库的建成阻断了天然河道，致使河道流态发生变化，大量泥沙淤积在库底，会产生一系列问题，如库容损失，降低了水库防洪和兴利效益；水位抬高，增加水库度汛风险；坝前淤积，影响水库的安全运行；清水下泄，引起下游河道的冲刷；污染物随着泥沙淤积沉淀，污染水环境等。
因此，水库淤积严重影响水库防洪安全、运行安全和生态安全，是水库运行管理中亟待解决的重要问题。
如今，水库作为现代城市饮用水的重要水源之一，使用功能发生了改变，对水环境质量提出了新的要求，水库清淤治理势在必行。
精准的水库淤积测量可为水库清淤提供基础数据支撑［1］。
2淤积测量常用方法分析当前水库淤积测量工程大多采用“事后测量”，即使用测深仪加GNSS 实时定位的方式进行水下地形测绘，通过对清淤前后的水底高程差计算得到淤泥的厚度分布值，进而推算出清淤工作的土方量。
这种方法适合于做结算统计，但不能达到对水库淤泥厚度及覆盖范围的实时动态监控，无助于水库清淤治理的前期工作。
目前，能事先测定淤泥厚度及范围的常用方法主要有钻孔取样法、测深杆法、Silas淤泥探测系统以及浅地层剖面探测技术等［2］。
2.1钻孔取样法钻孔取样使用钻机采集柱状淤泥样本，用环刀法测定柱状样本中各分层淤泥的天然密度，量取各分层淤泥的厚度，可以直观分析淤泥各层的厚度和成分。
钻孔取样投入人力多，耗时长，成本高，效率低，无法连续测量并详细探明淤泥范围。
2.2测深杆法使用RTK 结合测深杆，可在中小型河道中对淤泥方量进行测算。
测出河道的淤泥面高程和淤泥底高程，可以较为精确地计算出河道淤泥方量。
测深杆法属点状测量，无法连续测量淤泥剖面，不能准确探明淤泥范围，测量效率低、费用高，不适用于大范围水域作业。
2.3Silas 淤泥探测系统Silas 系统是利用双频测深仪发射低频声波信号，可以对密度梯度进行量化处理。
浅地层剖面仪在水利清淤工程中应用解析摘要：水利清淤工程是水利工程建设的一的个重要组成部分，通过测量淤泥弧度，可以有效、准确性的治理，以此保证水利工程建设的质量。
在水利清淤工程测量的时候，主要是利用浅地层剖面仪展开测量工作，其目的就是保证测量数据的准确性，为水利清淤工程处理给予了一定数据支持，提升处理工作的效率，实现良好的经济效益。
关键词：浅地层剖面仪；地面层剖面仪；经济效益；淤泥是影响水利清淤工程建设展开的效果，大量的淤泥沉底不仅降低水利工程防洪、蓄水等功能，因此在水利工程建设的时候，加强水利清淤治理工作是非常必要的。
在水利清淤工程治理的过程中，采取浅地层剖面仪进行淤泥测量，保证各项测量数据的准确性，提升水利清淤工程治理的效果。
因此，本文对浅地层剖面仪在水利清淤工程中的应用，展开了分析和阐述，其目的就是保证水利清淤工程治理的效果，实现良好的经济效益，促使其行业的发展进程。
1、浅地层剖面仪分析地层剖面仪作为淤泥厚度测量的重要设备，应用的目的就是保证测量数据的准确性，给相关治理工作的展开，提供了基础性的保证。
但是，浅地层剖面仪在应用之前，需要对其相关内容进行明确，保证其应用效果，具体的内容如下。
1.1概述浅地层剖面仪主要是通过声波对浅底地层剖面结构进行探测，并且该仪器根据超宽频海底剖面仪演变而来的，该项仪器在水利工程中有着广泛的应用，其应用效果也是非常好的。
同时，浅地层剖面仪不管是在地层穿透深度方面，还是在地层分辨上面，其应用效果非常好【1】。
另外，浅地层剖面仪在应用的时候，还可以随意选择相应的扫频信号组合，在施工现场实时进行工作参量的设计与调整，并且不仅测量淤泥的厚度，可以保证图像连续的性能，后期操作也相对较为方便，测量的效率也是非常高的，也为各项工作的展开，提供了便利的条件，为其相关行业的发展，以及经济效益的获取，提供了重要的技术支持。
1.2原理1.2.1浅地层剖面仪主要是以系统软件、水下单元与甲板单元等方面所构成的，并且主要是基于回声探测仪器所发展而来的一种探测测量设备，并且在浅地层剖面仪测量的时候，一般探测的深度几十米。
河南科技Henan Science and Technology 矿业与水利总767期第三十三期2021年11月浅地层剖面技术在长江三角洲调查中的应用研究冀应斌（江苏联合职业技术学院南京工程分院，江苏南京211135）摘要：浅地层剖面技术广泛应用于浅海灾害地质调查、大陆架第四纪地质调查，也是海洋地质调查的主要手段。
海底几千米水深下50～100m的地层采用浅地层剖面仪可以有效穿透,从而可以探知海底底质情况，比声呐技术测量更具优势。
本文通过阐述浅层剖面技术在长江三角洲地层层序划分、沉积过程分析、地质现象分析方面的实践应用，为长江三角洲调查提供技术支撑。
关键词：浅地层剖面技术；长江三角洲；层序划分；地质现象中图分类号：P714文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）33-0066-03Application of Sub-bottom Profiler in Yangtze River Delta SurveyJI Yingbin(Nanjing Engineering Branch of Jiangsu Union Technical Institute,Nanjing Jiangsu211135)Abstract:Sub-Bottom Profiler survey is an important means for the research of quaternary geology of continental shelf,disaster geology of shallow sea and engineering geology.The Sub-bottom profiler is an important equipment for Marine geological survey at present.The Marine shallow stratigraphic profiler can effectively penetrate the strata of 50~100m in a depth of thousands of meters,or even deeper,overcoming the limitation of the submarine video sys⁃tem that can only observe the situation of the bottom surface but cannot detect the bottom material below the bottom surface.In this paper,the practical application of sub-bottom profiler in stratigraphic sequence division、sedimentary process analysis and geological phenomenon analysis of the Yangtze River Delta is described,which provides techni⁃cal support for the investigation of the Yangtze River Delta.Keywords:sub-bottom profiler;yangtze river delta;sequence division;geological phenomenon1区域地质概况长江三角洲是在潮流和径流的共同作用下，沙洲、沙岛、沙嘴和水下沙体在河口堆积形成，另外在径流量大、泥沙丰富、潮流强特定环境下形成的典型的分叉型河口，大量的泥沙每年从流域内以不同的运动形式输送到河口，口外还会被塑造成水下三角洲。
浅地层剖面测量在海洋井场调查中的应用和解释在海洋深井勘探及开发中，浅地层剖面测量也被广泛应用。
浅地层剖面测量的主要目的是收集地层结构数据，以了解海洋环境的变化和特征，诊断井场的地质构造、形态和成因，及最终实现海洋井场开发设计的有效实施。
浅地层剖面测量在海洋井场调查中具有多种应用，其中包括海洋深井测量调查、海底地质特征、海底构造的探测、海底地质模型的构建等。
通常，浅地层剖面测量的数据可以应用于构建三维立体地质模型，以及识别和探测海洋伴生结构和地质构造的改动类型。
浅地层剖面测量作为海洋地质调查的基础性工作，在海洋井场调查中发挥着重要作用。
首先，浅地层剖面测量可以及时发掘海洋伴生构造，例如，复杂的构造变形、构造破开和断裂带等。
此外，浅地层剖面测量还可以发现构造体的测量特征，如构造形态、构造发育趋势以及构造密度，从而可以用来帮助表征海洋构造体的特征和发育趋势，以及构建地质模型。
海洋井场调查中的浅地层剖面测量也可以帮助确定海底沉积物的构造特征，例如沉积物的晶体结构、枯水变质特征和沉积物的主次结构等。
这些数据可用于解释海洋沉积物的变形类型、构造活动的空间分布、细纹构造和植物等。
此外，浅地层剖面测量还可以测量岩石的主要物理性质，例如岩石的密度、抗张强度、介电常数、粘结力等，以及岩石的化学性质，如岩石的孔隙度、水解率、化学成分等。
这些数据可以模拟和研究海洋井场环境的变化，以及海底地质构造与沉积物的演化趋势。
浅地层剖面测量在海洋井场调查中起着重要作用，它可以帮助海洋工程从多方面识别和解释海底地质模式，以及确定海底沉积物的变形类型、构造活动的空间分布和细纹构造等，基于此，浅地层剖面测量为海洋深井勘探及开发提供重要参考，从而保证海洋深井高效可靠的开发和安全生产。
综上所述，浅地层剖面测量在海洋井场调查中有着重要的应用，可以帮助海洋工程从多方面识别和解释海底地质模式，以及确定海底沉积物的变形类型、构造活动的空间分布和细纹构造等，以及研究岩石的物理性质和化学性质。
浅地层剖面测量实例研究
【摘要】本文简要阐述了浅地层剖面测量的一般性步骤，结合广州海事测绘中心近年来浅地层剖面测量的实际应用，展示了其主要扫测成果的数据展现形式，对浅地层剖面测量的应用范围进行了探讨。
【关键词】海洋地质调查；地球物理探测技术；浅地层剖面测量
1 引言
浅地层剖面测量是一种依赖声纳技术对海底地质情况进行连续走航式测量的地球物理探测技术，与其他的浅海地质调查方法相比，具有操作简单、成本低廉和直接高效的特点，因此其应用前景一直受到广泛关注。
2 浅剖测量的一般步骤
2.1 选取浅地层剖面测量设备
20世纪60年代初期，浅地层剖面探测技术开始兴起，其后广泛应用于港口建设、航道疏浚、海底管道布设，以及海上石油平台建设等方面。
目前，随着海洋工程的不断增加和探测技术的不断完善，浅地层剖面探测技术的使用范围也呈现多元化扩散的趋势。
依据施工需求的分辨率要求和穿透深度需求，以及工作水深限制，选取适当的剖面测量设备是完成浅地层剖面的重要前提。
2.2 选择拖曳方式
目前浅剖测量设备安装方式主要有固定安装、侧拖以及尾拖等三种安装方式。
与旁侧声纳类似，浅地层剖面仪也容易受到噪声、尾流以及船只摆动的影响，造成数据失真，因此尾拖是一种较为常用的方式。
采用尾拖的方式，拖体入水深度变成测量时控制浅剖图像质量和保证设备安全的一个主要外部参数，其取决于拖体（即浅剖换能器）自身重量、拖缆长度和船速三者的相互作用。
赵铁虎等人2002年的研究结果表明，在一般情况下，浅地层剖面测量时水深应大于10m，水深小于5m时，往往难以取得所需的测量精度，波束干扰现象变的非常明显，使得分辨率下降，信噪比降低，严重影响剖面声图的质量。
2.3 测线布设
测线布设主要依据勘测区内地层走向和勘测工程实际需求两个方面。
区内地层的走向，特别是特殊地质体的走向，对测线的布设影响极大，浅地层剖面测量应基本覆盖区内的各地质类型，因此在布设测线之前必须获取区域环境的背景知识，详细了解相关地质构造和地层资料，确定勘测去内的基本沉积物类型，并对其物理化学性质和声学参数特性进行详细记录。
2.4 定位设备的连接及相互位置关系
准确的导航是精确成图的必要条件。
目前的浅剖测量一般采用固定测线测量，因此事先设置输入设计的测线即待测区域的坐标参数和横切点位尤其重要，便于在施测时加强对重点区域的海面瞭望和现场记录。
2.5 数据记录
数据记录工作包括如下内容：①测线记录，②班报记录，③浅剖仪参数记录，④模拟记录，⑤拖体入水深度、水体深度及相关标注，⑥数字记录。
2.6 数据处理与判读
对数据记录资料进行回放，经过滤波及多次波抑制等处理后，识别记录上的干扰波，去除假象，然后对数据记录进行进行重新记录，从而对勘测工程需要的特征目标物进行识别和判读，特别是层系的划分和地震相分析。
2.7 成果展示
浅剖测量的成果展示主要有以下几种：（1）区域界面埋深图和等厚度图，可以详细展示区域内各地质界面的深度分布，特别是地质异常体的分布，同时给出等厚度上的沉积物分布图，便于计算出工程施工中不同地质体类型的土方量和施工地质难点（2）典型剖面分析图，通过提取主要信息：时间，水深，定标线号，高程数据，以及与钻孔点的垂向地层信息比对、移置，可以方便地给出垂向上地质剖面分布图，该剖面在有效探测深度内具备较高的垂向分辨率，有利于声图的地层分层和异常体识别；（3）成果报告（工程评估报告）和分析研究报告，通过综合各测线的探测结果，给出勘测区域内的地质成果报告。
3 浅地层剖面测量实例
3.1 港珠澳大桥桥下结构物扫海测量
广州海事测绘中心于2009年承担了港珠澳大桥桥轴线两侧各500m范围内的水下结构物探测调查。
为准确查明海底是否存在管道、沉船等海底异常体，本工程采用EdgeTech公司的3200XS型浅地层剖面仪来探测海底面以下的结构物。
浅地层剖面仪的布线原则：沿中轴线，双向桥面轴线各布设一条测线，然后在中轴线向两侧按15m间距各布设2条测线，扫测宽度共100m，布设7条测线；大桥隧道段进行加密扫测，扫测范围两侧各加宽至150m，其中两侧50～150m之间按照25m间隔布线，扫测宽度300m，共布设15条测线。
3.2 海南洋浦港港池浚前扫海测量
广州海事测绘中心于2009年利用3200XS型浅地层剖面仪对海南洋浦港某公司码头港池进行了扫海测量，在港池内以20m*20m纵横布设测线，测量总里
程总长100km。
扫测部分成果如图1。
图1 典型浅地层剖面图
4 讨论
通过以上两个实例可以看到，目前，浅地层剖面测量数据成果的展现形式仍然以平面展示图例和工程报告为主，主要是埋深图、剖面图和工程报告，地球物理数据的呈现依然是平面的，3D数据可视化技术在这些地球物理探测技术中仍然使用较少，因此，3D数据可视化技术将能够更加全面的展现地球物理数据，必然是下一步地球物理探测技术中数据处理呈现所发展的重点。
通过这些可视化技术将更加容易发现勘测区内的特殊地质构造。
总之，浅地层剖面探测技术在浅海海洋工程地质调查方面有着不可替代的作用，前期的地球物理调查可以很好的发现勘测区内的潜在地质灾害和特殊地质构造体，通过后期优化的数据展现形式，将能够为施工设计和施工进程提供地质依据，保证海上安全施工的顺利进行。
参考文献：
[1]赵铁虎，张志珣，许枫.浅水区浅地层剖面测量典型问题分析[J].物探化探计算技术，2002（3）.。
