淤泥质海底航道边坡稳定性模糊综合评价

淤泥质海底航道边坡稳定性是航道设计与安全运营的重要因素,海底航道边坡稳定性涉及多种因素,有些因素往往难以定量,如何对这些因素进行综合分析尚无统一的方法。根据淤泥质海底航道的特点,基于航道地质因素、水文因素、人为因素、灾害因素4个一级评价指标和14个二级评价指标对航道边坡稳定性的影响程度,建立了淤泥质海底航道边坡稳定性分析的模糊综合评价模型,采用比较方法综合考虑评价因素,通过层次分析法确定权重,使用模糊矩阵合成运算评价等级向量,运用加权平均求取总的评价结果。将模型运用于连云港海底航道,对其航道边坡稳定性进行评价。结果表明,连云港海底航道边坡稳定性定量评价结果为2.43,等级介于比较稳定与相对不稳定之间,倾向于比较稳定,与航道边坡实际较为一致。评价结果综合了更多的因素,具有较高的客观性。

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。

淤泥质海底航道浅地层声图分析

海底航道沉积层是影响航道安全的重要因素,海水介质的特殊性使淤泥质海底航道直接观测比较困难。声学探测是目前连续检测海底沉积层最为有效的方法,通过声波在海底沉积层中反射带回的地层信息,可以获得相关地层特征。利用SES-2000浅地层剖面仪获得连云港淤泥质海底航道海域浅地层剖面声图,结合钻探和区域地质资料,对航道声学浅地层剖面沉积层进行了识别,分析了浮泥层、淤泥层、粘土层、砂质土层声学剖面特征,并对异常声图进行了初步探讨,结果对淤泥质海底浅地层声图辨识和航道边坡稳定性分析具有重要意义。

淤泥质海底航道边坡失稳滑塌声纹特征分析

边坡稳定是淤泥质海底航道安全运营的关键问题之一。海底航道边坡失稳滑塌过程的不同阶段浅地层剖面图像声纹特征不同。采用灰度共生矩阵和小波多尺度分解方法分析了航道边坡失稳滑塌过程浅地层剖面图像纹理特征。结果表明,对比度、能量、相关度和逆差距在边坡失稳滑塌过程中具有明显的差异,分别从不同方面刻画了浅地层剖面图像声纹的清晰度、纹理粗细、主要方向和规则性,以定量的形式显示其内在异质性。能量、相关度和逆差距的水平和垂直方向变化大于对角方向,水平方向波动最明显。浅地层剖面声强时间序列和垂向空间变化序列小波多尺度分解突出了声强变化的局部细节及其在各尺度上变化的强弱分布和突变点位置,克服了常规人工识读的困难,这些声纹特征是边坡失稳滑塌预测预警的重要依据,有助于对海底航道边坡稳定性的探测。

淤泥质海底航道边坡稳定性研究

以连云港淤泥质海底航道为研究对象,在浅地层剖面测量基础上,采用极限平衡法分析了不同荷载作用下不同边坡、不同沉积类型航道边坡稳定性。结果表明,连云港海底航道沉积层主要为水下三角洲沉积物,航道边坡在静荷载和动荷载作用下基本处于稳定状态,航道边坡安全系数在空间上具有一定的差异,外航道外段航道边坡安全系数最大,外航道内段航道边坡稳定性系数次之,徐圩航道边坡安全系数最小。

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。

连云港海底航道安全海洋环境综合评价

海底航道安全与海洋环境相关,随着海洋调查观测技术的进步,航道观测信息增多,有些信息往往难以定量,如何利用这些资料评估海底航道安全日益重要。本研究在综合分析连云港海底航道安全海洋环境主要影响因素的基础上,基于航道地形环境、航道地质环境、海洋动力环境、极端事件对航道安全的影响程度,建立了连云港海底航道安全海洋环境模糊综合评价模型,运用模糊综合评价法对航道安全海洋环境进行了定量评估,依据评价结果,连云港海底航道安全海洋环境定量评价为2.63,等级介于比较安全与一般危险之间,对航道海洋环境立体监测与安全评价体系建设具有实践意义。

跨航道海底管道覆盖层清理及防护工艺技术

为确保某穿越港口航道海底管道深埋项目施工质量并避免海底管道改线、下沉施工导致的长时间停产,对技术方案进行对比论证研究,提出采用新型柔性防护垫工艺对海底管道进行不停产防护的创新方案。论证该方案的可行性,并对新型柔性防护垫的防护效果、海底管道原覆盖层清理工艺、柔性防护垫和高精度抛石保护等关键施工工艺进行合理化方案设计。实践结果表明,采用创新方案实现了在不影响海底管道安全生产且满足航道通航与航道疏浚要求的同时,不降低管线覆盖层的安全保护功能与可靠性的目的。研究成果和施工经验可为今后开展类似海底管道深埋处置工程提供借鉴和参考。

跨航道海底管道的深挖沟保护

深挖沟填埋是对跨航道海底管道保护最常用也是最经济有效的方法。在制定深挖沟施工方案时需要重点考虑几个关键参数,包括土壤剪切强度、海底管道抗弯曲强度、挖沟机械设备的能力、挖沟回填的工程量等。挖沟后调查能够检测并及时反馈挖沟效果,是保证挖沟质量的关键。深挖沟后的沟槽回填是一项必不可少的工作。通过具体工程案例,分析了跨航道海底管道4 m深挖沟的影响因素,根据施工现场的实际情况制定了合理的挖沟方案,顺利完成跨航道海底管道的深挖沟掩埋工作。

基于浅地层剖面仪的连云港航道地质稳定性研究

随着声学探测技术的不断提高,浅地层剖面仪具有高效、经济、穿透性强等特点,在海洋工程勘察中得到了广泛应用。基于浅地层剖面仪的工作特点,结合连云港海底航道的实际情况,对获得的浅地层剖面数据和图像进行分析和判读,得到海底航道地质结构的特征、边坡及剖面变形情况,由此判断连云港海底航道的稳定性,并分析影响数据精度的因素,为航道疏浚维护提供依据。

跨航道海底管线的保护

本文对跨航道海底管线的风险因素进行了分析,通过某跨航道海底管线实例分析,评估了该跨航道海底管线的通航风险并给出了管线保护的合理化建议,对跨航道海底管线的风险分析及管线保护具有一定的指导意义。