【摘要】：隨著海洋油氣資源的開(kāi)發(fā),大量的海底管道鋪設(shè)于海底,在油氣的集運(yùn)輸過(guò)程中起到了重要作用。部分海底管道鋪設(shè)于地質(zhì)條件復(fù)雜的海底底床上,底床上發(fā)育的活動(dòng)性沙波、滑塌、麻坑、隆起脊和溝槽等多種災(zāi)害地質(zhì)因素可能會(huì)引起管道的懸跨和疲勞破壞等威脅管道安全運(yùn)行的問(wèn)題。為了研究南海北部陸架珠江口盆地油氣開(kāi)發(fā)區(qū)災(zāi)害地質(zhì)因素的分布和控制因素,確定管道懸跨的成因,從而有針對(duì)性地對(duì)管道進(jìn)行維護(hù),從而達(dá)到減少管道破壞失效的目的,本文對(duì)珠江口盆地油氣開(kāi)發(fā)區(qū)PY30-1平臺(tái)與HZ21-1B平臺(tái)中間區(qū)域的活動(dòng)性沙波、滑塌、麻坑、隆起脊和溝槽等潛在災(zāi)害地質(zhì)因素的分布、成因及其對(duì)海底管道的危害進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 研究區(qū)位于香港東南160-240km,南海北部外陸架珠江口盆地100-200m水深區(qū)域,水深和地貌類(lèi)型變化較大。本項(xiàng)研究在研究區(qū)采集了18個(gè)海底表層沉積物樣品,應(yīng)用篩析法和激光粒度分析法對(duì)研究區(qū)表層沉積物類(lèi)型和粒度參數(shù)分布特征進(jìn)行了研究；通過(guò)SONIC2024多波束測(cè)深系統(tǒng)對(duì)研究區(qū)的全覆蓋水深調(diào)查,獲取了高精度的地形數(shù)據(jù),借助Surfer和Global Mapper等地質(zhì)繪圖軟件,獲取了各種災(zāi)害地質(zhì)因素的幾何形態(tài)參數(shù)和分布規(guī)律。在沉積物粒度參數(shù)和底流數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,采用底流流速與形成沙波的臨界流速相比較的方法和底形相圖方法,定性分析了沙波的形成時(shí)代；在底質(zhì)粒度參數(shù)、沙波形態(tài)參數(shù)和底流數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,使用Rubin和改進(jìn)的Hardisty公式計(jì)算了不同區(qū)域沙波的移動(dòng)速率。通過(guò)對(duì)沙波和滑塌等災(zāi)害性地質(zhì)因素分布情況與ROV調(diào)查獲取的管道懸跨分布情況的對(duì)比分析,討論了不同區(qū)域管道懸跨的成因。 研究結(jié)果表明,該區(qū)域表層沉積物類(lèi)型主要為礫、砂質(zhì)礫、礫質(zhì)砂、礫質(zhì)泥質(zhì)砂、含礫砂、含礫泥質(zhì)砂、含礫泥七種類(lèi)型。沉積物平均粒徑在-1.1-2.2Φ之間,由外陸架向內(nèi)陸架方向,平均粒徑變小,分選性變差,偏態(tài)更加正偏,頻率分布曲線(xiàn)由單峰變?yōu)殡p峰,物源多源化增強(qiáng)。外陸架表層沉積物物源主要為殘留沉積物,愈向內(nèi)陸架方向靠近,臺(tái)灣島、華南大陸和澎湖水道輸運(yùn)而來(lái)的沉積物所占比例增大。研究區(qū)發(fā)育脊線(xiàn)走向?yàn)镹E-SW的直線(xiàn)型沙波,陡坡傾向有NW和SE兩個(gè)方向,波高0.5m以下的沙波在全區(qū)都有分布,沙波波高由內(nèi)陸架向外陸架方向增大,波高最大5.67m,波長(zhǎng)、陡坡傾角和對(duì)稱(chēng)指數(shù)都隨之增大。底流流速極值與沙波形成臨界流速相比較的結(jié)果表明,研究區(qū)沙波為現(xiàn)代活動(dòng)沙波,底形相圖分析的結(jié)果也得到同樣結(jié)論。沙波的移動(dòng)是在極端環(huán)境下的偶發(fā)事件,而非常態(tài)化的。沙波的移動(dòng)速率較小,內(nèi)陸架0.5m高小沙波的年移動(dòng)距離約為2.27m,外陸架2.5m高沙波的年移動(dòng)距離僅0.31m,屬于弱活動(dòng)性沙波的范疇。研究區(qū)發(fā)育6處海底滑塌,滑塌多緊鄰陸架外緣轉(zhuǎn)折線(xiàn)、古三角洲前緣和古海岸線(xiàn)附近的地形坡折線(xiàn)分布�；鷧^(qū)地形平均坡角0.4°-1.2°,滑塌走向以NE-SW向?yàn)橹�。研究區(qū)南部發(fā)育5條與相鄰地形高差4-12m的隆起脊,脊線(xiàn)走向?yàn)镹E-SW向和近E-W向,隆起脊和溝槽可能是侵蝕或斷裂構(gòu)造活動(dòng)形成的。管道KP268-KP273區(qū)段附近存在大面積的麻坑地貌,麻坑的直徑30-100m,深度1.0-3.0m,麻坑是由于淺層氣逸出后地層塌陷造成的。海底沙波造成的懸跨數(shù)量多,麻坑造成的懸跨數(shù)量少,分布范圍小,海底滑塌尚未對(duì)海底管道造成危害,隆起脊和溝槽引起的海底懸跨較少,但產(chǎn)生的跨距和跨高都較大,對(duì)管道的安全運(yùn)行危害較大。
【圖文】：

研究區(qū)為南海北部珠江口盆地油氣開(kāi)發(fā)區(qū)PY30一1平臺(tái)與Hz21一1B平臺(tái)之間的區(qū)域，處在 20012‘一 21022‘N， 114050‘一115“30‘E坐標(biāo)范圍內(nèi)，位于香港東南約160一240靦(圖2一1)，水深100一ZIOm，NE一SW向長(zhǎng)度約134km，NW一SE向?qū)挾仍谄脚_(tái)周?chē)鷧^(qū)域約22knl，在管道路由區(qū)寬度約6.5knl，總面積超過(guò)1850靦“。PY30一1一Hz21一IB段管道所在區(qū)域正處于從大陸架向急劇變陡的陸坡過(guò)渡的地帶，海底地質(zhì)構(gòu)造和沉積歷史復(fù)雜，這是本海域地形地貌特征復(fù)雜、易于發(fā)育滑塌等各種災(zāi)害性地質(zhì)因素的根本原因。南海是西太平洋面積最大的邊緣海，面積約為300xl了kinZ

水分為表層、中層、次底層和底層進(jìn)行了流速和流向統(tǒng)計(jì)，不同層流場(chǎng)是不一樣的，流速表現(xiàn)為上下高、中間低的特點(diǎn)，，各層流向也不一致。對(duì)海洋工程關(guān)系最大的是底層流速，底流流向以W向至SE向之間居多(圖2一2)，調(diào)查期間監(jiān)測(cè)到的底流流速最大值達(dá)到90c耐s，方向SE。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：P736.12;P756.2

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 馬云;李三忠;梁金強(qiáng);索艷慧;戴黎明;王霄飛;張丙坤;;南海北部瓊東南盆地海底滑坡特征及其成因機(jī)制[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2012年S3期

本文編號(hào)：2660522