CB30A-海五连管线维护测量(最终)

1、锦州20-2海底管线外部调查技术报告CB30A-海五联输油管线维护后测量技术报告山东海盛海洋工程集团有限公司二一三年十二月CB30A-海五联输油管线维护测量技术报告委 托 单 位： 海洋采油厂工程管理站编 制 单 位： 山东海盛海洋工程集团有限公司技术负责： 陈小华导航定位负责： 黄炳粟水深测量分项负责： 熊爱成报告编写： 熊爱成报告审核： 陈小华目 录一、项目概述1二、技术要求1三、执行规范1四、测量仪器24.1、定位设备24.2、测深设备24.3、罗经及姿态设备34.4、声速仪44.5、测量船54.6、人员组成5五、设备检验55.1定位设备55.2测深设备55.3水准测量设备75.4其它设

2、备7六、测量实施76.1、潮位控制76.2、水深测量86.3、声速测量96.4、数据处理9七、水深情况107.1、主、检测线水深比对107.2、测区内水深分布10八、海底管道分布及状态特征10I 一、项目概述海盛集团工程公司受海洋采油厂工程管理站委托，于2013年12月6日2013年12月25日完成了CB30A-海五联输油管线（维护后）多波束扫测，目的是为了查看该管道在经过维护治理后目前管道是否存在裸露、悬空情况并查看该管线周围的水下地形。CB30A-海五连管线维护段轴线总长度为4.207km。测量范围详见表1（表中坐标系统为1954年北京坐标系）。编号XY标段104230536.795668

3、618.168一标段254230108.145668235.278284230053.795668196.918二标段514229405.385667712.718584229120.698667542.343三标段754228852.763667422.386944228059.895666944.568四标段974227956.985666890.7881024227648.265666770.848五标段1054227569.295666744.5281084227471.775666706.708六标段1494226745.045666399.2381634226138.3656661

4、54.048七标段1644226071.641666142.2281704225858.145666071.588八标段2034224725.935665676.218标段坐标表 表1二、技术要求平面坐标系统：1954年北京坐标系，6度带高斯正形投影, 中央子午线117°；高程系统: 1985年国家高程基准。测图比例尺：1:1000三、执行规范n GB 17502-2009海底电缆海管路由勘察规范；n JTJ 203-2001水运工程测量规范；n GB 13909-2007海洋调查规范；n GB 17501-1998海洋工程地形测量规范；n GB/T18314-2009全球定位系统（

5、GPS）测量规范；n 委托方提供的工作任务单及相关技术要求；四、测量仪器4.1、定位设备本次调查导航定位采用美国Trimble生产的332 型DGPS信标接收机。Trimble 332 DGPS是一种高性能、全新概念的差分系统，信标、GPS二机合一，两种信号同时由一个天线接收处理。接收信号采用先进的数字处理技术，即使在较为恶劣的干扰环境下，也能保证数据的稳定可靠，主要性能参数如下：GPS通道14通道，包括12个单频GPS（L1）通道和2个SBAS通道；数据更新率1Hz、2Hz、5Hz、10Hz；键盘和显示单元2行16字符VFD荧光液晶显示；尺寸包括接插件，长×宽×高=24c

6、m×12cm×5cm；重量1.31kg（主机）；水平精度典型值<1m；垂直精度典型值<5m；外部电源10.5V至28V，DC外部电源输入，带有过压保护装置；功耗4.5W，18V。图4-1 Trimble 332型DGPS设备4.2、测深设备1、本次水深测量仪器为R2sonic2024多波束系统。其性能指标如下：频率:200kHz-400kHz，在线连续可调，步长10kHz；垂直航迹方向的波束大小:0.5°400kHz/1.0°200kHz，沿着航迹方向的波束大小:1.0°400kHz/2.0°200kHz；波束数目:256

7、个；覆盖宽度:最大160°，10°-160°在线连续可调；最大测深量程:最大500m；脉冲宽度:10s-1ms；脉冲类型:成形的连续波；耐压能力:100m；测深精度：1.25cm。图4-2 R2Sonic 2024型多波束测深仪2、单波束测深仪本次测量使用HY1600型单波束测深仪，该测深仪的标称测深精度为±（2cm+D）（D为实测水深，单位为m）。图4-3 测深仪HY16004.3、罗经及姿态设备本次测量选用iXSEA Octans光纤罗经，其性能指标如下：1、罗经：动态精度：±0.2°（或0.1°Rms）；静态精度：&#

8、177;0.1°（或0.05°Rms）；静态稳定时间：1分钟，海上稳定时间：3分钟；分辨率：0.01°。2、姿态传感器HEAVE精度：±5cm或5%（最高值），分辨率：1cm，运动周期：0.0031000秒；ROLL、PITCH、YAW精度：±0.01°，量程：无限制。图4-4 iXSEA Octans光纤罗经4.4、声速仪本次调查声速采集使用HY1200声速剖面仪。HY1200是一种高精度、直读、自容式声速剖面仪，它采用环鸣法直接测量声信号在固定的已知距离内的传播时间进而得到声速。同时还能测出在水中传感器所处位置的深度和温度。主要技

9、术指标：1、声速测量量程14001600m/s；响应时间<1ms；精度±0.2m/sec；分辨率0.01m/sec。2、温度测量量程040°C；响应时间<1.5s；精度±0. 1°C；分辨率0.01°C。3、深度测量量程0-100m；响应时间<0ms；精度±0.4m；分辨率0.01m。图4-5 HY1200型声速剖面仪4.5、测量船本次调查使用的船舶为“鲁沾渔5106”号，船长约26.0m，宽约5.5m，吃水约2.2m，最高船速约9节。4.6、人员组成本项工程由高级工程师一人、工程师一人、高级测量工二人和司机一人组成

10、。五、设备检验5.1定位设备年度出测前，已在已知高等级控制点上对该定位设备进行了一次连续8小时的稳定性检验，其内符合中误差符合测量规范要求。在到达测量工地后，将该定位设备置于测区附近的已知GPS D级控制点上进行了1小时稳定性检验，测定GPS内符合中误差符合测量规范要求。5.2测深设备1、单波束测深系统测量采用的HY1600型测深仪，在测量前进行了常规调试检查，结果符合规范要求。2、多波束测深系统本次测量使用的Sonic 2024型多波束测深仪，在测量前进行了安装校准，校准成果符合规范要求。(1)、多波束系统的安装多波束系统安装在“鲁沾渔5106”测量船上，测量船长26米，宽度5米，静吃水1.

11、5米。Sonic 2024多波束测深仪的声纳头安装在测量船的左舷；GPS定位仪的天线盘安装在测深杆顶；iXSEA Octans光纤罗经安装在测量船的中轴线附近；多波束系统安装以声纳头安装杆与海水面交点作为参考原点建立船体坐标系，定义船右舷方向为X轴正方向，船头方向为Y轴正方向，垂直向上为Z轴正方向，量取各传感器相对于参考原点的位置，往返各量一次，取其中值。最后求得的各传感器的相对位置值如下表：表5-1 2013年12月7日设备名称X(m)Y(m)Z(m)光纤罗经2.101.100.83GPS天线盘002.15多波束声纳头00-1.40(2)、多波束系统的校准多波束系统的安装校准选在本次测量区域

12、的抛沙段海域进行，主要测定多波束系统声纳头相对姿态传感器的初始安装角度。通过海底平坦海区同线同速反向的条带断面测量数据测定横摇（Roll）偏差数据；通过水深变化大的海区同线同速反向的中央波束测量数据测定纵摇（Pitch）偏差数据；通过水深变化大的海区异线（间距为覆盖宽度的2/3的两条测线）同速反向的边缘波束测量数据测定艏摇（Yaw）偏差数据。各项数据测试时均采集多余观测数据，并经过了多组数据比对，取其平差值。本工程的多波束系统的安装校准结果如下表所示： 表5-2校准日期Lat（时延）Roll（横摇）Pitch（纵摇）Yaw（艏摇）12月7日0秒0.10°1.30°7.3&#

13、176;12月14日0秒0.05°4.00°-2.4°12月15日0秒0.20°4.50°10.0°5.3水准测量设备本次测量使用的水准仪按规范要求进行了i角测定，测定结果符合测量规范要求。5.4其它设备使用的其它仪器设备均进行了检验校对，其检验校对结果均符合测量规范要求。六、测量实施6.1、潮位控制本次测量工作，我们在距离路由调查区较近的岸边（河口区老九井）设立了临时验潮站，进行水深测量期间同步人工潮位观测，观测间隔为10min，以此作为水深测量潮位改正的基准。图6-1 位于老九井的临时验潮站老九井验潮站与85高程零点关系，如图6-

14、2。图6-2 验潮点水位关系图6.2、水深测量1、测线布设本次测量使用的Sonic 2024型多波束测深仪的波束开角为160°，实际采用130°，其扫测宽深比为：2×tan65°4.3（倍水深），为了保证多波束扫测条带间的测线重叠率，提高多波束扫测数据的质量和可靠性，本次扫测的多波束测线间距按水深的2.5倍左右布设。检查线沿垂直于多波束主测线方向布设，检查线总长度不少于主测线总长度的5%。2、数据采集（1）多波束测深测深作业时，使用Trimble 332型RBN-DGPS定位仪输出导航和定位数据，采用HYPACK软件进行测线导航和测量数据采集；使用Son

15、ic 2024型多波束测深系统对预定测区进行了全覆盖扫海测量，系统生成的水深测量数据采用PDS2000软件采集。（2）单波束测深单波束测量时使用Trimble 332型RBN-DGPS定位仪输出导航和定位数据；使用HY1600型单波束测深仪测量和输出水深数据；使用HYPACK软件进行测线导航和单波束测量数据的采集。6.3、声速测量由于海水中压强、温度和盐度的变化，导致水声信号在水中的传播速度在不同季节、不同海区、不同深度条件下会不断地产生变化。因此本次测量的每个工天均使用声速仪进行了多波束声纳头的表面声速和测区声速剖面的测定。 6.4、数据处理1、多波束数据处理A、采用PDS2000软件求取多

16、波束系统的安装校准数据。B、用CARIS/ HIPS 6.1软件对多波束水深数据、定位数据及船舶姿态数据进行人机交互清理(Line Mode和Subset Mode)，剔除粗差，过滤虚假信号。C、做SUBSET模式下的数据清理：根据测区测线布设情况，平均每46条测线为一组，逐区进行数据清理，多波束条带拼接良好。D、水深初压缩：多波束系统采集水深数据量极大，因而在开始制图编绘工作之前，需压缩掉相互重叠或超稠密的水深,压缩时保留最浅水深(在GIS中分两次压缩，首次以软件默认的2mm水深间距压缩，第二次以5mm水深间距压缩)。E、把数据输入CARIS成图文件中，生成满足成图需要水深数据。2、单波束数

17、据处理使用海测之星软件进行单波束水深数据的处理，按照图上0.5cm间距进行水深筛选，人工进行采集数据与测深仪记录纸的模拟信号比对，对比对后的水深点进行测量船吃水、器差（声速）、潮汐改正，得到深度基准面下的水深。七、水深情况7.1、主、检测线水深比对为了保证测量成果的质量，测区共布设了不少于5%的检查线。主测深线与检查线水深共比对125点(比较半径为1mm)，超限点为0，水深符合情况良好，符合规范要求。7.2、测区内水深分布本次测量水深分布在-2.9至-11.3米之间，水深由测区的西南侧（登陆点附近）向测区的东北侧（CB30A平台附近）逐渐加深，在测区条带的中间区域水深明显比两侧的水深变浅，其原

18、因为管道周围进行了抛沙治理形成。八、海底管道分布及状态特征综合CB30A-海五联管线维护测量结果显示，大部分输油管道维护较好，局部区域管道未被完全覆盖，详情见下述。一标段：维护管线长度为575米。抛沙区域基本覆盖管线区域，但是还存在部分管道段处于裸露状态（图8-1）。本标段内，海底面高程主要为-10.2米-10.6米间，抛沙层顶高程-8.6-9.5米间，抛沙层高度在0.6米1.5米之间，抛沙区域宽度大致为15米左右。图8-1一标段多波束效果图通过多波束水深形成的效果图，查看测区内管道裸露情况，发现本标段内存在1处管道段处于裸露状态，如下表所示：点号坐标值(1954年北京坐标系)管顶标高海底标高

19、埋深状态裸露长度图号标段分布Y(东坐标)X(北坐标)(单位:m)(单位:m)(单位:m)(单位:m)1668486.2894230387.041-9.11-9.31-0.20裸露4.87图8-21标段2668483.2024230383.275-9.23-9.36-0.13裸露表8-1 裸露管道段统计表一标段管线裸露段水深地貌局部图： 图8-2裸露管道段区域多波束效果图及水深图二标段：维护管线长度为813米。抛沙区域基本覆盖管线区域，但是还存在部分管道段处于裸露状态（图8-3）。本标段内，海底面高程主要为-9.4米-9.8米间，抛沙层（明显区域）顶高程-7.0-8.0米间，抛沙层（明显区域）高

20、度在1米1.7米之间，抛沙区域宽度大致为15米左右。图8-3二标段多波束效果图通过多波束水深形成的效果图，查看测区内管道裸露情况，发现本标段内存在1处管道段处于裸露状态，如下表所示：点号坐标值(1954年北京坐标系)管顶标高海底标高埋深状态裸露长度图号标段分布Y(东坐标)X(北坐标)(单位:m)(单位:m)(单位:m)(单位:m)1668036.6374229843.073-9.93-10.10-0.17裸露4.42图8-42标段2668033.5374229839.924-9.91-10.10-0.19裸露表8-2 裸露管道段统计表二标段管线裸露段水深地貌局部图： 图8-4裸露管道段区域多波

21、束效果图及水深图三标段：维护管线长度为282.8米。抛沙区域基本覆盖管线区域，无裸露、悬空管线（图8-5）。本标段内，海底面高程主要为-9.4米-9.6米间，抛沙层（明显区域）顶高程-5.7-8.6米间，抛沙层（明显区域）高度在0.8米3.8米之间，抛沙区域宽度大致为12米左右。图8-5三标段多波束效果图四标段：维护管线长度为232.2米。抛沙区域基本覆盖管线区域，无裸露、悬空管线（图8-6）。本标段内，海底面高程主要为-8.7米-8.9米间，抛沙层（明显区域）顶高程-7.8-8.1米间，抛沙层（明显区域）高度在0.7米1.5米之间，抛沙区域宽度大致为8米左右。图8-6四标段多波束效果图五标段

22、：维护管线长度为166.5米。抛沙区域基本覆盖管线区域，无裸露、悬空管线（图8-7）。本标段内，海底面高程主要为-8.3米-8.7米间，抛沙层（明显区域）顶高程-6.6-7.6米间，抛沙层（明显区域）高度在 0.8米2.2米之间，抛沙区域宽度大致为11米左右。图8-7五标段多波束效果图六标段：维护管线长度为791.2米。抛沙区域基本覆盖管线区域，但是还存在部分管道段处于裸露状态（图8-8）。本标段内，海底面高程主要为-8.3米-8.7米间，抛沙层（明显区域）顶高程-6.3-7.7米间，抛沙层（明显区域）高度在1米2.3米之间，抛沙区域宽度大致为12米左右。图8-8六标段多波束效果图通过多波束水

23、深形成的效果图，查看测区内管道裸露情况，发现本标段内存在2处管道段处于裸露状态(通过业主提供的资料显示，在2012年此二段管道处于埋藏状态，本次多波束扫测探测出的裸露管道为新冲刷出来的)，如下表所示：点号坐标值(1954年北京坐标系)管顶标高海底标高埋深状态裸露长度图号标段分布Y(东坐标)X(北坐标)(单位:m)(单位:m)(单位:m)(单位:m)1666635.2314227283.830-8.72-9.07-0.35裸露13.17图8-96标段2666632.9164227277.920-8.70-9.14-0.44裸露3666630.1214227271.693-8.73-8.97-0.24裸露4666570.0534227124.539-8.50-8.61-0.11裸露28.25图8-105666568.1884227120.490-8.49-8.80-0.31裸露6666563.5844227107.439-8.49-8.81-0.32裸露7666560.1224227098.113-8.50-8.73-0.23裸露表8-3 裸露管道段统计表六标段管线裸露段水深地貌局部图：图8-9裸露管道段区域多波束效果图及水深图图8-10裸露管道段区域多波束效果图及水深图七标段：维护