Características geológicas de ingeniería del área norte de la Bahía de Daya
Li Zhiting1, Zhong Guangjian2, Huang Jiajian2
(1. Sexta empresa de ingeniería de construcción de la ciudad de Taishan, provincia de Guangdong; 2. Servicio geológico marino de Guangzhou, Guangzhou, 510760)
Acerca del primer autor: Li Zhiting, hombre, nacido en 1966, se graduó en el Departamento de Geología del Instituto de Minería de Xiangtan en 1987. Actualmente trabaja en la Sexta Compañía de Ingeniería de Construcción de la ciudad de Taishan, provincia de Guangdong y se dedica a la ingeniería. trabajo de geología.
Resumen: Las condiciones geológicas de ingeniería en el área norte de la Bahía de Daya se estudiaron utilizando métodos geofísicos como el sonar lateral y la detección de perfiles poco profundos. Se encontró que las condiciones geológicas de ingeniería en esta área son típicas de un perfil claro y poco profundo. Registros y características de reflejo evidente. Se determinaron tres interfaces de reflexión R1, R2 y R3 para realizar el seguimiento y cierre de toda el área. La interfaz R1 tiene características estables y es una reflexión continua con una gran amplitud. Excepto por la erosión local, la interfaz es recta; la interfaz R2 tiene una gran amplitud, buena continuidad y ligeras fluctuaciones. El material del fondo en el área de estudio es básicamente arcilla arenosa.
Palabras clave Daya Bay Ingeniería Geología Sonar lateral Sección poco profunda Arcilla arenosa
1 Descripción general
1.1 Ubicación geográfica
Investigación El distrito está ubicado en la Zona de Desarrollo Económico y Tecnológico de la Bahía de Daya de la ciudad de Huizhou. La economía local se basa principalmente en la agricultura y la pesca. La terminal Donglian está cerca de la costa, en el norte de la bahía de Daya (Figura 1, Feng Zhiqiang et al., 1996), en la parte nororiental de la isla Ezhou, y la zona de atraque del puerto está a unos 2 km al sureste de la Sitio del proyecto petroquímico de Nanhai.
1.2 Topografía y profundidad del agua
La zona norte de la Bahía de Daya se encuentra entre 20 y 200 m de la costa, y la elevación es superior a los -10 m. La playa occidental de la isla es suave y la profundidad del agua es de 4 a 5 m.
El muelle de Donglun está situado en la costa norte de la bahía de Daya. Desde la desembocadura del río Aotou hasta el puerto de Fan He, la costa se puede dividir en las siguientes tres secciones: ① costa fangosa, desde el cabo Luowang hasta la aldea Yanqian; ② costa de arena y grava, desde la aldea Yanqian hasta la aldea Lixia; costa arenosa (que forma el promontorio y la bahía), desde Li Xiacun hasta el puerto Fan He. El terreno general a lo largo de la costa incluye montañas, colinas, terrazas, llanuras aluviales y terraplenes de arena.
1.3 Meteorología e Hidrología
Según los datos de enero de 1992 a enero de 1993 obtenidos por la Estación Meteorológica de Xiayong, así como los datos de esta observación, el viento predominante es principalmente ENE- dirección E, la frecuencia es del 26%; el siguiente viento predominante es la dirección SSE-SSW, la frecuencia es del 22%. Según los datos proporcionados por la Oficina Meteorológica de Huiyang, el clima local es un clima monzónico subtropical del sur. Afectada por una corriente de aire frío, en primavera predominan los vientos casi del norte. Cuando se ve afectada por un fuerte flujo de aire frío, la velocidad del viento puede alcanzar el nivel 5 a 6 de Brunford, y el máximo puede alcanzar el nivel 8 a 10. En verano y otoño, cuando se ven afectados por los vientos estacionales, prevalecen los vientos del sur. Cuando se encuentra una tormenta tropical, la velocidad máxima instantánea del viento (en 3 segundos) puede alcanzar los 40 m/s. La temporada de tifones ocurre en mayo y noviembre, con un promedio de 11 días de tifón por año, y el mayor número registrado es de 26 días de tifón en un año.
Fig.1 Mapa de ubicación regional
Fig.1 Mapa de ubicación regional
La temperatura más alta es 38,5 ℃ y la temperatura más baja es 0,7 ℃. Las temperaturas medias anuales en la bahía son 22,4 ℃ y 23,1 ℃. La temperatura aumenta rápidamente de abril a junio, con un aumento promedio de alrededor de 3°C por mes; la temperatura disminuye rápidamente de octubre a diciembre, con una disminución promedio de alrededor de 5°C por mes;
La humedad relativa promedio en el mes más caluroso promedio es del 86%; la humedad relativa promedio en el mes más frío promedio es del 74%.
La precipitación máxima anual es de 2646,2 mm, la precipitación media anual es de 1989,4 mm y la precipitación máxima en un día es de 490,3 mm.
La media de días con niebla al año es de 17, y el número máximo de días con niebla registrados en un año es de 35. Los días con niebla se dan principalmente en octubre y marzo.
El número medio de días de rayo al año es de 85, y el número máximo de días de rayo registrados en un año es de 120 días.
Las mareas son semidiurnas irregulares, y la marea más baja teórica está a 1,02 m por debajo del nivel medio del mar. Características de las mareas (basadas en la marea más baja teórica): la marea alta promedio es de 1,67 m, la marea más alta es de 2,86 m, la marea baja promedio es de 0,64 m, la marea más baja es de -0,24 m, el rango máximo de marea es de 2,68 m, el mínimo El rango de marea es de 1,03 m.
Daya Bay está bloqueada por tierra o islas. Excepto por su ubicación en dirección SE-E, Daya Bay está orientada al Mar de China Meridional. Pero las olas que llegaban del océano abierto se disiparon en la zona.
La corriente de marea en la Bahía de Daya es una marea mixta semidiurna irregular, que sufre cambios significativos al entrar en la bahía desde mar abierto. En la afluencia de corrientes de marea hacia la bahía, el impacto de las aguas poco profundas es obvio debido a la influencia de la topografía costera y del mar poco profundo. A medida que la marea fluye hacia la bahía, la duración de la marea alta disminuye gradualmente y el rango de las mareas alta y baja aumenta. Como resultado, las olas que crecen en la bahía producen cuatro mareas altas y cuatro mareas bajas por día. La corriente de marea residual en la bahía se ve afectada por la topografía y la dirección del viento. La velocidad de la corriente de marea residual en la bahía (1-10 cm/s) es menor que la del exterior de la bahía (10-26 cm/s).
1.4 Nivel de investigación
El trabajo completado antes del año 2000, los datos e información existentes son los siguientes:
Los datos del estudio de ingeniería geotécnica se completaron en noviembre de 1992 104 Se perforaron agujeros. El área del estudio de datos geofísicos es de 26,5 km2 y la detección del perfil estratigráfico poco profundo se completó en julio de 1992 en 65 km.
Datos hidrológicos (Tabla 1)
Tabla 1 Datos hidrológicos
2 Medición y replanteo
2.1 Sistema de coordenadas de medición y datum de elevación
Sistema de coordenadas: el muelle hidráulico del puerto de Donglian, el área de giro en U, el caballete y el malecón adoptan el sistema de coordenadas independiente de Daya Bay y el plano de proyección es el plano gaussiano.
Nivel base de altura: se utiliza el nivel de marea más bajo teórico. La relación entre este nivel base y el sistema de elevación del Mar Amarillo de 1956 es la siguiente: Valor de elevación de la superficie de marea más bajo teórico = valor de elevación del sistema de elevación de 1956 + 0,82. metro. Además, esta vez, el punto de nivel nacional III Xinmin 11 se midió conjuntamente utilizando el método de nivelación, y la relación entre el sistema de elevación del Mar Amarillo de 1956 y el dato de elevación nacional de 1985 se obtuvo de la siguiente manera: valor de elevación del dato de elevación nacional de 1985 = Valor de elevación del sistema de elevación de 1956 +0,1399 m.
2.2 Método de medición
Disposición y medición de la red de control IV GPS
Posicionamiento
Terminal hidráulica del puerto de Dongliang y giro en U El posicionamiento La medición de la zona, caballete y malecón se realiza mediante DGPS, mediante un receptor GPS con función GPS-RTK. La estación base está ubicada en NH2, la cual envía señales diferenciales de manera continua al barco de medición durante su operación. La precisión de posicionamiento de este método es inferior a 1 m.
Establecimiento de medidor de agua y corrección del nivel de agua
Utilice el nivel electrónico NA2002 para medir desde BM2 hasta el nuevo punto GPS NH3 en Miling Village de acuerdo con los requisitos del nivel nacional IV, y luego al nuevo punto GPS NH3 en Xiamen Water Deck 1 cerca de Yongzhen, Water Deck 2 y Water Deck 3 cerca del área del puerto de Donglian.
Al realizar operaciones de medición de agua, las observaciones del nivel del agua se realizan cada cinco minutos.
La medición de la profundidad del agua del muelle hidráulico del puerto de Donglian, el área de giro en U, el caballete y el malecón se corrige utilizando los datos del nivel del agua del medidor de agua 2 y del medidor de agua 3.
El levantamiento topográfico adopta la tecnología de levantamiento GPS-RTK. La costa de la terminal hidráulica del puerto de Donglian se mide hacia el lado norte de la autopista Aoxia.
La precisión del plano de medición es de 10 mm; la precisión de elevación es de ±2 cm.
3 Recopilación y procesamiento de datos
Las líneas topográficas del muelle, el área de cambio de sentido y el malecón en el área del puerto de Donglian están dispuestas de acuerdo con la cuadrícula de 50 m × 100 m y la cuadrícula de 25 m × 25 m. para medición de la profundidad del agua. Detección de sonar lateral y detección de estratos poco profundos. El área de la cuadrícula de 50 mx 100 m es de 1,734 km2; el área de la cuadrícula de 25 mx 25 m es de 0,467 km2; el área terrestre costera es de 0,059 km2, que se mide utilizando métodos de levantamiento topográfico.
Durante la operación de campo, era invierno y en el área de la Bahía de Daya generalmente soplaban vientos del noreste de magnitud 3 a 4. Debido a dos olas de frío, soplaron fuertes vientos de magnitud 6 a 7, y el Las condiciones del mar en la zona de medición fueron en general ligeras. Sólo hubo unos pocos días de oleaje medio a fuerte. El nivel de la marea en el área de medición suele ser de 0,5 a 1,5 m, la marea máxima es de aproximadamente 2,3 m y la marea mínima es de aproximadamente 0,6 m.
3.1 Medición de la profundidad del agua
La medición de la profundidad del agua utiliza la sonda NAVISOUND210 producida por la empresa noruega NAVTRONIC. El transductor está instalado de forma fija en el lado de babor del barco de investigación. En el barco de reconocimiento grande (Tenglong 3 No.), el calado del transductor es de 1,1 m, y en el barco de reconocimiento pequeño (Huidong No. 1036), el calado del transductor es de 0,4 m. Durante el funcionamiento, la frecuencia de funcionamiento es de 220 kHz y el rango de medición está establecido en 50 m.
Los datos de profundidad del agua medidos se transmiten a la computadora de navegación a través del puerto serie RS232 y se registran simultáneamente con los datos de posicionamiento de navegación y los datos de compensación de olas a través del software Hypack. Durante la grabación, se registran 9 datos de profundidad del agua por segundo y la sonda imprime. registros de simulación al mismo tiempo. Los puntos del registro se imprimen de forma equidistante mediante el software de navegación y posicionamiento Hypack. La distancia real entre puntos de marca adyacentes es de 50 m.
La corrección de la velocidad del sonido y la corrección de la corriente del transductor se realizan ingresando el valor corregido de la velocidad del sonido y el valor de la profundidad de la corriente del transductor en la sonda, que la sonda completa automáticamente.
La corrección de la velocidad del sonido se realiza una vez antes del inicio de cada día de trabajo y una vez después del final del trabajo. El valor de velocidad del sonido corregido se mide mediante el perfilador de velocidad del sonido (SVP). medido durante la operación es 1504~1515m/s, el valor de velocidad del sonido corregido utilizado todos los días es la velocidad del sonido medida antes de la operación de cada día. Para garantizar la confiabilidad de los datos del sondeo, la profundidad del agua se mide todos los días con una cuerda de medición, y el valor de la profundidad del agua medido con la cuerda se compara con el valor de la profundidad del agua medido por la sonda en el mismo punto después de la corrección del Tiro del transductor y velocidad del sonido. Se compararon los valores calibrados de la velocidad del sonido y los sondeos de sonda y de cuerda para cada día durante la operación.
Al compilar los datos, la posición del transductor se corrigió en función de la relación de posición plana entre el transductor y la antena de posicionamiento. La fórmula de corrección es:
△X=sprt(. a ×a+b×b)×cos(α-θ)
ΔY=sprt(a×a+b×b)×sin(α-θ)
Donde: a, b son los desplazamientos de la antena localizadora con respecto al transductor de la sonda, a es el desplazamiento paralelo al costado del barco y b es el desplazamiento perpendicular al barco.
θ=arctg(b/a)
En la fórmula: a es el ángulo de acimut de la dirección de avance del barco medido, que está determinado por las coordenadas de los puntos delantero y trasero. medido por el localizador.
En el archivo de registro original, se midieron un valor de coordenadas (incluidas 84 coordenadas y las coordenadas independientes de Daya Bay) y diez valores de profundidad del agua cada segundo, y se registraron el tiempo correspondiente y la corrección de oleaje. Los datos utilizados en el dibujo sirven para seleccionar las coordenadas registradas originales de acuerdo con la distancia del punto requerida por la escala del dibujo y luego extraer la profundidad del agua, el tiempo y la corrección de oleada correspondientes para generar un archivo de coordenadas.
El valor de la profundidad del agua en el archivo de registro original no ha sido corregido por el nivel de la marea y el oleaje (cabeceo, balanceo y cabeceo). Estas dos correcciones se realizan durante la compilación de datos internos y el nivel de la marea se agrega de acuerdo con ello. al tiempo correspondiente a cada coordenada y corrección de sobretensión. Los datos del nivel de marea se obtienen del medidor de agua de observación y el compensador de sobretensiones mide los datos de corrección de olas y se registran en el archivo de registro original.
3.2 Medición de sonar lateral
El escaneo de imágenes del fondo marino utiliza el sistema de sonar lateral klein2000 producido por la empresa estadounidense Klein. Durante la operación, el sonar towfish se coloca bajo el agua en el lado de babor del. el barco de trabajo La longitud de liberación del cable de remolque es de aproximadamente 20 m, la frecuencia de operación es de 100 kHz y se selecciona el rango de medición: la línea central del canal de entrada y salida de Donglian y el rango de medición de escaneo en ambos lados de la base son. 200 metros. Las imágenes de vigilancia se graban e imprimen digitalmente. Los puntos de marca en el registro se imprimen de manera equidistante mediante el software de navegación y posicionamiento de Hypck. La distancia real entre puntos de marca adyacentes es de 50 m.
3.3 Medición de perfil poco profundo
La medición de perfil poco profundo utiliza el sistema de perfil poco profundo SBP-5000 producido por la compañía estadounidense datasonic Durante la operación, el transductor se coloca en el lado de estribor de la medición. embarcación, 1,4 m bajo el agua, la frecuencia de funcionamiento es de 3,5 kHz, el intervalo de excitación es de 500 ms, el ancho de escaneo es de 100 ms y se utiliza grabación analógica. Los puntos de marca en el registro son controlados e impresos por el software de navegación y posicionamiento HYpack en un. de manera equidistante. La distancia real entre puntos de marca adyacentes es de 50 m.
En el proceso de interpretación de datos, se realizó interpretación geofísica basada en las imágenes acústicas adquiridas y la perforación geológica en el área de Donglian Dock para determinar la interfaz de reflexión de cada capa reflectante y la litología de cada capa. Mediante la conversión tiempo-profundidad, se calcula el espesor de la capa reflectante. Modelo de velocidad de conversión de tiempo a profundidad Regla de conversión de tiempo a profundidad.
La medición del perfil sísmico de un solo canal adopta el sistema sísmico de un solo canal Geopulse producido por la British GeoAcoustics Company. Durante la operación, la fuente de chispa y el cable receptor se colocan a 1 m bajo el agua en el lado de babor del barco de medición. El intervalo de excitación es de 1000 ms y el ancho de escaneo es de 125 ms, la distancia entre puntos de marca adyacentes es de 50 m.
4 Características Geológicas de Ingeniería
4.1 Batimetría
El terreno del fondo marino de la zona es muy plano, generalmente una única vertiente submarina con inclinación de noroeste a sureste. La profundidad del agua está en el noroeste del área de estudio, solo 0,30 m, y la mayor profundidad de agua en el área de estudio está en el sureste, alcanzando 5,20 m. Los contornos de profundidad del agua se distribuyen en la dirección noreste, con una profundidad de agua de 4,0 m. línea como límite. Este estudio El área se puede dividir en dos bloques: noroeste y sureste. La topografía del fondo marino en el noroeste cambia ligeramente, con profundidades de agua de 0,3 a 4,0 my una pendiente promedio de 2,7 × 10-3. Los cambios en la topografía del fondo marino en el sureste son relativamente suaves, con profundidades de agua de 4,0 a 5,2 m y caídas de pendiente promedio de sólo 1,0×10-3.
4.2 Sonar lateral
De acuerdo con la visualización de datos de escaneo del sonar lateral y combinado con el análisis integral de los datos de perforación en el área de medición, los obstáculos del fondo marino y el sustrato en el área de medición La distribución Las características son las siguientes:
En la parte central y occidental del área, hay una playa de arrecifes de coral de unos 400 m de ancho y 1.300 m de largo que se extiende en dirección noreste. La perforación reveló que el espesor del coral. La playa de arrecife alcanzó los 3,40 m. Las características de la playa de arrecife son muy obvias y claras en los registros de sonar. La llanura arrecifal es el principal obstáculo en esta zona.
En la parte norte de esta zona, los sedimentos superficiales son de arena fina limosa a arena medianamente gruesa. La perforación reveló que el espesor de la capa de arena alcanza los 3,25 m.
En la zona sur de esta zona, los sedimentos superficiales están compuestos de limo y limo arenoso. La perforación reveló que el espesor de la arcilla grasa en la zona sur de esta zona es superior a 3. .Om.
4.3 Detección de perfiles poco profundos
División de secuencia
La mayoría de los registros de perfiles estratigráficos poco profundos en esta área son relativamente claros, con características de reflexión obvias, pero en algunas áreas Especialmente es una sección de aguas poco profundas al norte de la línea DL6, y las características registradas de apariencia y reflexión de la sección poco profunda son relativamente vagas. Según la sección DZ11 a través de los pozos K4, K5, K6...K10, se dividieron tres interfaces de reflexión R1, R2 y R3, y toda el área fue rastreada, comparada y cerrada repetidamente de conocida a desconocida.
La interfaz R1 es recta y tiene características estables. Es una reflexión continua con fuerte amplitud y falta en la sección de aguas poco profundas en el noroeste del área de estudio. R2 tiene una gran amplitud, buena continuidad y fluctuaciones obvias en la interfaz. R3 es una interfaz de reflexión de amplitud fuerte con grandes fluctuaciones en la sección de aguas poco profundas en el noroeste del área de medición (área de playa de arrecifes de coral), las características de la interfaz son borrosas, intermitentes y tienen poca continuidad en el sureste de la medición. En el área, las características de la interfaz son relativamente claras, la continuidad es buena y los registros de perfil poco profundos se caracterizan localmente por masas reflectantes de color gris negruzco en forma de pico (Figuras 2 y 3).
Fig.2 Característica reflectante del perfil sísmico del fondo
Estructura poco profunda
Calidad del fondo: características de visualización basadas en datos de sonar lateral y perfil poco profundo, combinados con resultados revelados por la perforación en el área de estudio. El sedimento en el noroeste del área es de arena limosa a arena medianamente gruesa; hay una playa de arrecife de coral de unos 400 m de ancho y 1.300 m de largo en el centro y noroeste del área de estudio extendiéndose en dirección noreste; del área es básicamente limo - limo arenoso.
Espesor de la capa R0-R1
Esta capa es una capa casi horizontal de color gris claro en el registro del perfil estratigráfico somero, con litología uniforme y pequeños cambios según análisis, esta capa es; nuevo Es un estrato sedimentario marino Las perforaciones en la zona revelaron que esta capa es limo-arenosa con un espesor de 2,85-6,15m.
La distribución del espesor de la capa I es delgada en el noroeste y gruesa en el sureste, y los contornos de espesor se distribuyen aproximadamente en la dirección noreste. El espesor de la capa I aumenta gradualmente desde la esquina noroeste hasta la esquina sureste del área, el espesor mínimo se ubica en las esquinas noroeste y suroeste del área, solo 2.0m el espesor máximo se ubica en la esquina sureste de la medición; área, alcanzando los 7,0m. En las secciones restantes de esta área, la variación de espesor de la capa I es pequeña, oscilando el espesor promedio entre 3,0 y 5,0 m.
Profundidad de la interfaz R3 (profundidad de la superficie superior de la corteza erosionada): La profundidad de la interfaz R3 varía ampliamente, desde 4,0 a 22,0 m, con una tendencia general a ser menos profunda en el noroeste y más profundo en el sureste. La profundidad de la interfaz R3 en el noroeste del área es de 4,0~12,0 m; la profundidad de la interfaz R3 en la parte central del área es de 12,0~18,0 m; las curvas de nivel de profundidad se distribuyen en dirección casi este-oeste; la profundidad de la interfaz R3 en el sureste del área es de 18,0 a 22,0 m, y se produce en formas esporádicas bajas y convexas.
Fig.3 Perfil sísmico interpretado del subfondo
Referencias
Feng Wenke et al. 1988. Entorno geológico del Cuaternario tardío en el norte del Mar de China Meridional. : Guangdong Science and Technology Press
Feng Zhiqiang et al. 1996. Evaluación de los peligros geológicos y las condiciones geológicas de la ingeniería submarina en el norte del Mar de China Meridional: Hohai University Press
Editor. en jefe He Liansheng 1987. Atlas geológico y geofísico del Mar de China Meridional. Guangzhou: Editorial de mapas de Guangdong
Características geológicas de ingeniería en la parte norte de la bahía de Daya
Li Zhiting. Zhong Guangjian Huang Jiajian
（Guangzhou Marine Geology Survey, Guangzhou, 510760）
Resumen: mediante el uso de métodos geofísicos de sonar y perfiles, hemos estudiado la ingeniería geológica en el área norte de Daya Bay Descubrimos tres interfaces de reflexión: R1, R2 y R3. La interfaz de reflexión R1 es una superficie estable y plana; su amplitud es mucho más fuerte y continua. R2 refleja una pequeña ondulación, una buena continuidad y una amplitud fuerte. R3 refleja una amplitud muy alta. gran ondulación y gran variación en amplitud. El material del fondo marino es arcilla arenosa.
Palabras clave: Bahía Daya del Mar de China Meridional Sónar de ingeniería geológica Perfil sísmico del subfondo Arcilla arenosa