陆丰13油田两航次调查的海底沙波差异及影响分析

郝高建

【摘 要】在南海东部及东北部广泛发育海底沙波。通过2003年和2010年两个航次的多波束数据，结合单波束及地貌数据，对该区域沙波的形态特征及变化趋势进行了分析。研究表明：在这7年中，陆丰13-2至陆丰13-1平台间的部分区域沙波发生了明显变化，沙波存在移动且进行了一定改造。

【关键词】海底沙波；沙波纹；多波束；地貌

中图分类号： P737.2 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）16-0225-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.104

0 引言

陆丰13-1油田和陆丰13-2油田位于南海珠江口盆地陆丰区块，二者相距约12km。陆丰13-1油田于1993年投产，陆丰13-2油田于2005年投产，两个油田通过海底管线相连，是我国南海重要的海上油气产地。

依托陆丰13-2油田的开发，分别于2003年和2010年对陆丰13-2至陆丰13-1平台之间的路由区域进行了工程物探调查，分别采集了多波束、单波束及地貌数据。通过对这些数据的处理和解释，该区域存在规模较大的海底沙波，但在2003年至2010年间，海底沙波的分布范围、发育规模及变化趋势发生了较大改变（彭学超等，2004）。根据前人的研究成果，南海北部水深100m～250m的陆架斜坡和陆坡斜坡海底分布着大片沙波地貌，沙波区的底质类型以中砂、中细砂和细砂为主（吴建政等，2006。栾锡武等，2010。丁巍伟等，2010）。因此，本文主要根据这两个航次的多波束数据，结合地貌数据对海底沙波分布进行了研究，并对该区域沙波的变化趋势进行了探讨。

1 数据获取与处理

2003年航次：调查船于2003年6月-7月进行了调查作业，期间采用SM-2000多波束测深系统，该多波束系统的工作水深为1m-250m，最大覆盖角度为150o，波束宽度为1.5o/3o，最大波束数为128个，最大发射频率为20Hz。数据采集时调查船以4.5kn-5kn的速度沿测线直航，并利用声速仪采集的声速剖面对多波束系统进行校正，利用配备的多波束处理系统进行后处理和成图。

2010年航次：调查船于2010年11月-12月进行作业，采用EM3002多波束测深系统，该多波束系统的工作水深为1m-200m，最大覆盖角度为130o，波束宽度为1.5o/1.5o，最大波束数为160个，最大发射频率为40Hz。数据采集时调查船以4.5kn-5kn的速度沿测线直航，并对多波束数据进行了船姿改正、换能器吃水改正、声速剖面改正等现场实时处理，对经各项改正后的数据进行了定点重复和交叉测线的精确评估，结果表明水深误差小于水深值的0.5%。

2 结果

2.1 形态特征

2003年航次：研究区为陆丰13-2至陆丰13-1平台之间的路由区域，水深的变化范围为132.0m-144.8m，调查区域西北部水深较浅，向东南方向逐渐加深，水深最浅的区域位于陆丰13-2附近，最深的区域位于陆丰13-1附近。通过对单/多波束数据、地貌数据的处理和分析得出，在整个调查区域内遍布有沙波纹存在，波长约为5m-10m，走向为近南北向（图1，A区）。在海管路由的中部至陆丰13-1附近的区域内，广泛分布有沙波，并且在这个区域内沙波纹叠加发育在沙波之上，沙波波长约为80m-200m，走向为近东北-西南向，波高约为1m-3m，沙波坡度一般为2%，越靠近陆丰13-1沙波的坡度越大，最大可达8%（图2，B区、C区）。

通过多波束数据的处理和成图，可以更加直观的看到该区域沙波纹、沙波的分布规律和形态特征（图3）。

2010年航次：在相同区域，此次水深的变化范围为131.0m-148.8m，调查区域西北部水深较浅，向东南方向逐渐加深，水深最浅的区域位于陆丰13-2附近，水深最深的区域位于陆丰13-1附近。通过数据处理和分析，在调查区域范围内遍布有沙波纹（图4，a区），在管线路由西北部的沙波纹波长约5-8m，波高在0.1-0.5m，走向近南北方向。管线路由的东南端沙波纹发育在大型沙波之上。在调查区域内，管线路由中部至LF13-1之间分布有沙波区，其中靠近路由中部的沙波规模较小，沙波波长约70-90m，走向近东-西向，波高约1-2m；而靠近陆丰13-1一侧的沙波规模相对较大，沙波波长约100-120m，走向近东北-西南向，波高约2-3m。沙波坡度一般在2%，越靠近陆丰13-1沙波的坡度越大，最大可达8%（图4，b区、c区）。

2.2 二者差异

从两个航次的多波束影像图中可以得出，A区和a区中的沙波纹差别不大，波长约5-10m，波高在0.1-0.5m，走向近南北方向。

B区和b区中的波高相差不大，b区的波高稍大，但是波长、走向和沙波分布规律差别较大。在B区的沙波波长约为80m-120m，而b区的沙波波长约为70m-90m，这7年间沙波的波长逐渐变小；B区地沙波走向为近东北-西南向，与C区的沙波走向基本相同，但比C区的沙波规模要小，但b区的沙波走向为近东-西向，与c区的沙波走向明显不同；在B区的沙波呈零散形的片状分布，而在b区中的沙波呈大规模的规律性分布。

C区和c区中沙波分布规律相差不大，但是沙波波长差别较大，C区的沙波波长约为120m-200m，但c区的波长较小，约为90m-120m；另外，C区比c区的波高要稍小些。

对比这两个航次的调查成果分析得出，A区和a区的沙波差别较小；B区和b区的沙波差别较大，可能是在这7年间b区域的沙波被改造过；在b区沙波北改造的同时，c区可能也同样正在被改造。

3 結论

通过这7年间两个航次的资料分析，可以得出如下结论：

（1）该区域的沙波经过7年改造后对称指数略大于1，而且沙波呈现南陡北缓的形态；

（2）该区域的沙波在这7年间一直被改造，沙波波高稍稍增大，波长变小，尤其是管线路由中部区域的沙波形态特征变化较大。

（3）由于研究区的海底沙波可能受到现代水动力条件影响，具有一定的规模，且具备搬运和迁移特征。

（4）对于不同区域、类型的海洋工程建设来说，海底沙波将对其产生不利的影响。尤其对于海上钻井平台插桩及抛锚就位、导管架平台安装就位及在位运营、海底管线铺设及在位运营可能会产生不利影响。

（5）为了降低海洋工程建设及设施在位风险，建议在工程建设前期进行针对性的调查和研究。

【参考文献】

[1]彭学超，吴庐山，崔兆国，刘胜旋.陆丰13-2平台至陆丰13-1平台海管路由海底沙波稳定性分析. 第三届全国沉积学大会论文摘要汇编，2004：300.

[2]吴建政，胡日军，朱龙海，等.南海北部海底沙波研究[J].中国海洋大学学报，2006，36（6）：1019-1023.

[3]栾锡武，彭学超，王英民，邱燕.南海北部陆架海底沙波基本特征及属性.地质学报，2010，84（2）：233-247.

[4]丁巍伟，李家彪，韩喜球，黎明碧，ERWIN Suess.南海东北部海底沉积物波的形态、粒度特征及物源、成因分析. 海洋学报，2010，32（2）：96-108.