水域工程勘察中地层剖面仪的实践运用研究

摘　要： 随着社会的发展，经济的不断进步，社会环境的变化，水域工程中选址的重要性越来越显现出来，而现代海湾等的河流中的沉积物进入也越来越多，人们在水域工程建设中发现，地层剖面仪在水域工程中的作用，其灵敏度和分辨率在目前的发展中不断进步, 在水域勘测中表现出来的连续性好等优点，可以快速地探测出水域中不同沉积层的特征及其分布，对于水域工程建设有着重大作用。本文介绍了水域工程勘察中地层剖面仪的方法技术，并将在水域勘测中各种环境问题以及记录结果，通过地层剖面仪的实践对地质的研究，最后得出地层剖面仪的实践运用于水域工程勘察的美好前景。

关键词：水域工程; 勘测 ;地层剖面仪 ;实践应用 ;前景
随着社会的发展，经济的不断进步，人们对水域要求也越来越高，而随着时间的沉淀，在水域工程中出现的各种地质情况也在逐年递增，时间的累积，无论是河道还是其他的水域，甚至是礁石区，如果采取河道清淤、河道改建、甚至炸礁措施,，这些都是极其大的工程，费用之大，工程量之大，甚至是所需要的工程周期之长都是人们所不愿意看见的，这些都是给港口等造成巨大的阻碍。因此水域工程勘察中，人们在航道整治或者码头选址等情况下，甚至是水域施工勘探时，都需要运用到地层剖面仪来进行勘测，并侦查得出较好的结果来节约资金，加快工程的建设速度，同时地层剖面仪的运用，可以提高水域工程的建设以及地质的勘测水平、质量，帮助工程更好更快的进行，解决其中的障碍与难题，实现工程的圆满完成。在水域勘测中，水域的地质在建设中起着重要作用，而地层剖面探测在水域勘测中经常使用，其原因在于其所需的成本较低，然而效率却相对较高，因而地层剖面仪的实践运用在水域工程勘察中就常常出现，并有着良好的运用前景。地层剖面探测是利用声波在水中和水下沉积物内传播和反射的特性来探测海底浅部地层结构和构造的，在水域勘测中占有不可或缺的地位。本文在地层剖面探测技术研究的基础上，进行分析其工作原理，同时在多年的研究基础上，总结出目前国内外在水域勘测中所使用的技术手段，并通过分析主要勘测手段的形式从而得出水域工程勘察中地层剖面仪的实践运用的意义所在，而地层剖面仪发展历程，则通过现象分析了影响地层剖面探测质量的主要因素和压制方法，因此而探讨水域工程勘察中地层剖面仪的实践运用的特征意义前景。
一、地层剖面仪在探测中的发展历程
　　地层剖面探测在水域勘测中的运用是一种物理勘测方法，在水域中，人们利用水声学原理的方式，运用地层剖面的形态，通过声波在水中和水下沉积物内传播和反射的特性，利用走航式探测来判断水下地层结构和构造，最终为水域工程的发展创造更多的贡献。地层另一个名字叫做地层地震剖面仪，近几年来有所改进，是在超宽频海底剖面仪基础上来进行改进与升级，同时利用声波探测在水域中的形态来判断地层剖面结构和构造的仪器设备，为水域工程做贡献，同时其所表现出来的浅地层组织结构最主要是以声学剖面图形的形式表现出来，而这种形式具有较高的分辨率，让人可以清晰看出水域下地质的结构和构造，同时所需费相对较少，而又能准确的勘测处地质的主要形态，因此地层剖面仪的实践运用在水域工程勘察中能够得到众人的青睐就显得理所当然了。同时地层剖面仪的发展是在测深仪基础上因此在勘测时地层剖面仪通过发射频率与声波信号的结合，信号经过水体穿过床底再进入床底的深层，勘测处水下的地质情况，最后根据地质的研究显示，最终得知海底以下地层的结构和构造情况，更好的服务于水域工程的勘测活动。然而就目前的技术来看，地层剖面的探测在地层分辨率和地层穿透深度进入了一个比较好的阶段，可以任意选择扫频信号组合，以一种较高的性能来展现其功能，同时在水域勘测现场进行调整自己的工作参量，设计变化，同时可以在航道勘测中测量海底浮泥厚度，也可以勘测海上油田钻井平台基岩深度，而声参量阵式、电火花式、压电陶瓷式和电磁式都是地层剖面仪采用的技术形式。值得注意的是，地层剖面仪在探测过程中，设备性能指标的分辨率与穿透深度是互相矛盾的。早在20世纪80年代的美国，就研究出应用于水域工程中勘测的手段方式，在不同的接收信息中，通过长时间的调频，将信号用过滤波处理，得到一个压缩脉冲，而这个发射压缩脉冲的宽度比较窄，却不影响其发射，此压缩脉冲宽度与调频带宽成反比，这样可以保证一定穿透深度，提高了其分辨率。还有一种地层剖面仪是通过声源来探测海底浅地层构造情况的，然而这种地层剖面仪也有其缺点，分辨率不够，因而在水域勘测中使其应用范围具有很大的限制。然而地层剖面仪的探测技术也在不断的进步，随着经济的不断进步，水域工程的大规模开发和各种水上工程建设项目的不断增加，以及各种地质灾害的频繁发生，人们越来越发现地层剖面仪在水域工程中的重要性，因此地层剖面仪的探测设备呈现多元化的发展趋势。
二、水域工程勘察中影响地层剖面仪的实践运用的因素
　　水域工程勘察中影响地层剖面仪的实践运用的因素有很多，地层剖面仪的仪器本身的技术性指导能力，海底地质情况的特征，勘测过程中出线的突发情况，以及噪音等各种其他干扰的情况，同时还有实施者的能力等都可能出现影响其勘测。在勘测过程中，大部分的外在因素是可以改良甚至是避免的，因此，在实际探测过程中，应根据具体情况，综合实际因素施测，以达到最优的探测效果。海底地质构造状况是最主要的影响因素，因此地层剖面仪的勘测能力以及深度取决于海底底质类型特性，海底底质如何就成了勘测的重点，因此海底是否拥有较多的砂、岩石、珊瑚礁和贝壳等也是勘测的重点，因为海底地质太硬就会导致勘测的深度受影响，也会影响到声波的穿透，因而海底地层剖面仪探测，一般砂质的地质和泥质的地质勘测出来的结果是不一样的，因而地质结构的不同是影响勘测的主要原因。同时人们在关注地质的不用时不能忽视噪音的影响作用，因为水域工程勘测的信号最终会做成信号源而被就收，从而更好的得出勘测结果，在这期间，勘测仪器周围的环境对于勘测结果来说就显得很重要，外界声源信号会对勘测信号造成干扰信号图像，这些噪音是多方面的，周围船只的噪音影响以及环境中人员或其他物体发出的噪音都是水域工程勘测中值得关注的因 素，而这些噪音影响也会直接的显示在地层剖面仪勘测的记录上，最终就影响了真正的勘测结果，甚至会对勘测结果带来阻碍，降低勘测质量，造成误读勘测结果，由此看来，在水域工程勘测中如何正确的识别并消除噪音就显得十分重要。除了以上的干扰因素，水域工程勘测中的干扰因素还有船只摆动所造成的影响。在获取地层剖面仪的勘测结果的时候，为了得到更全更详细更准确的资料信息的时候，勘测的船只必须保持在均速慢速稳定行驶的进程中，这样就可以获得较好的结果，然而在实际操作中，船速和航向，以及外在环境的影响会造成船只不稳定的摇摆，使船只不能保持平稳状态，勘测时也会受到干扰，得出的勘测图像效果也许并不让人满意，而风浪等造成的水域不稳定也会使船只摇摆，造成不稳定的环境，影响勘测。
其他因素还有海气界面、海水深度、潮汐作用及海底起伏等，这些因素是造成勘测结果不稳定的自然因素，使船只上的勘测仪器对地层反射信号造成干扰，因此未来避免这些不可抗拒的自然因素，水域工程勘测过程中，人们大多用换能器尽量避开船的尾流区，或者采取勘测仪器加深在水中的深度并加长拖缆，尽量使结果最优。
三、水域工程勘察中地层剖面仪的实践运用的应用前景
　　近年来，我国经济发展迅速，而我国也拥有漫长的海岸线和众多的港湾，这些港湾一旦开发起来就是很好的发展前景。同时，我国的沿海城市也在不断的发展，对外贸易不断加强，各大海域工程项目也在沿海各省市准备筹划发展，同时港口、航道、堤坝、护岸及海底管道施工等也正随着我国的发展而不断进步、不断增多。然而这些工程的开发前期都需要做一个细致的地质勘测活动，工程的可行性、工程的阶段研究等造就了人们不得不对海湾地层的岩性的研究加深，淤泥、泥沙、现代沉积层等地质状况是否适合开发，都是人们研究的重点，当地质等基本资料确定后，工程项目也在等待确定中，更需要在设计之前充分地掌握海底和近岸区的基本地层情况。水域工程中地层剖面仪的运用，可以节约大量的勘探费，节省资金，同时也可以缩短工程的周期，减少不必要的开支。按照以前的勘测结果，即使是缩量大量的钻探工作研究，甚至是深入调查，然而对地质的不够了解，甚至是在复杂的地质条件下即使再多的钻探也无法全部获知地质情况，难以准确而详细地掌握海底情况，为工程的开发造成更多的不利因素，施工中也会不断引来麻烦，甚至出现工程事故。因而目前的地层剖面仪探测运用于水域勘测工程中，可以进行前期的勘测选址，并运用很短的时间和很少的费用获取最全的资料，同时在勘测时，在主要的勘测点附近打几个控制钻，这样就可以利用其达到勘测的目的，认识工程区地层的基本特征，较短的时间内取得工程所需要的基本数据，为工程的进度缩短时间和节约资金，甚至比原有的勘测减少了工作量，如果是地形比较复杂的地区，其优势更是明显，因此地层剖面仪作为水域工程中，对沉积环境的研究，同时对地形地质勘探有着巨大的贡献，也具有最广阔的应用前景。
四、总结
　　地层剖面仪的勘测在水域工程中具有重大作用，是一种利用水声学原理，在水域中探测水下地层结构和构造的新的物理研究方法，利用地层剖面仪可以有效获得海底以下的浅部地层结构和构造，并可分析出海底以下存在的灾害地质因素，为水域工程的发展做出巨大贡献，近年来，地层剖面仪的勘测技术也在不断的进步，同时钻孔相配合，最终会取得良好的勘察效果，正确和准确地识别水域中的地质状况，有着极其重要的意义与作用。
　　参考文献
　　1.胡天跃;地震资料叠前去噪技术的现状与未来[J];地球物理学进展;2002年02期
　　2.牛滨华,沈操,黄新武;波动方程多次波压制技术的进展[J];地球物理学进展;2002年03期
　　3.徐锦玺,邱燕,何京国,宁鹏鹏,党俊芳,朱伟强;滩浅海地震勘探采集技术应用[J];地球物理学进展;2005年01期
　　4.徐朝繁;张先康;刘宝金;酆少英;胡修奇;;高分辨折射地震资料处理方法及其应用[J];地球物理学进展;2005年04期
　　5.赵鸿儒，郭铁栓;工程地震勘探综述[J];地球物理学进展;1994年03期
　　6.黄新武,孙春岩,牛滨华,王焕弟,曾闽山;基于数据一致性预测与压制自由表面多次波——理论研究与试处理[J];地球物理学报;2005年01期
　　7.许卫卫;郑天愉;;渤海湾盆地北西盆山边界地区泊松比分布[J];地球物理学报;2005年05期
　　8.郝天珧;徐亚;胥颐;Suh Mancheol;刘建华;戴明刚;李志伟;;对黄海—东海研究区深部结构的一些新认识[J];地球物理学报;2006年02期
　　9.王志才;邓起东;晁洪太;杜宪宋;石荣会;孙昭民;肖兰喜;闵伟;凌宏;;山东半岛北部近海海域北西向蓬莱—威海断裂带的声波探测[J];地球物理学报;2006年04期
　　10.汤爱平;基于地震勘探的海洋工程地质勘察[J];世界地震工程;2002年03期