岙山至册子岛海底管道路由调查1.doc

岙山至册子岛海底管道路由调查彭云超 华东管道设计研究院摘要：岙山至册子岛海底管道海底所经海域环境复杂。通过对所经海域地形地貌、地层地质、潮汐特征、潮流特征、波浪特征、海底冲淤状况、地震活动、腐蚀环境、海洋开发活动等的详细调查，为选择合理的路由及敷设方案提供的有效的依据。关键词：海底 管道 环境 调查一、工程概况中石化实施甬沪宁地区进口原油管网项目，提出从岙山至册子岛之间建设输油管线。岙山、册子岛分别位于舟山本岛南侧和西侧海域，两岛之间直线距离约30km。但其间岛屿棋布、水道纵横、地形复杂，给海底输油管道铺设和维护带来很大的困难。经多次讨论，提出从岙山经长峙、舟山本岛至册子岛输油管道的路由方案。本文讨论的是舟山本岛至册子岛段海底管道。从舟山本岛至册子岛有二个方案，方案一是从舟山本岛至富翅岛再至册子岛采用定向钻孔穿越；方案二是从舟山马目绕过菰茨门水道深水区至册子岛北侧大沙岙铺设海底管道。本工程按方案二实施。二、定向钻路由方案从舟山本岛至册子岛定向钻孔可在富翅岛过渡，从舟山本岛至富翅岛之间水道称响礁门，其最窄处仅550m，从富翅岛至册子岛之间水道称桃夭门，其最窄处也仅550m。本路由特点如下：1水深响礁门呈向东突出的弧形展布，其水深等值线平行岸线也呈弧形，响礁门水道中间有一条20m等值线圈闭的浅区，其中分布下大礁及上大礁等干出礁滩，还有水面下12m的暗礁。此浅区东侧最大水深54m，西侧最大水深24m。桃夭门的中间为深槽，最深处可达61m，深槽向富翅岛一侧斜坡起伏较大。2水下地形响礁门、桃夭门基岩面起伏较大，有些地方基岩面直接出露海底，其上无现代沉积地层复盖，基岩海岸的基岩面也有向海延伸的情况，如富翅岛东南岸的基岩在海底向东延伸40m左右。在水道中间，沉积地层厚度变化较大，在10m30m之间，基本上以粘土、亚粘土，砾砂含粘性土园砾及园砾等互层，每层厚度不均。3地质状况。响礁门、桃夭门底质较为复杂，有基岩，砾石，砂及粘土质粉砂等。基岩分布在响礁门上、下大礁等干出礁及暗礁等处，桃夭门也有零星出露，砾石分布在响礁门中间高地，砂或贝壳砂分布在桃夭门中部水深30m以深区域，其余海域则均为粘土质粉砂所复盖。结论：经过多次的专家论证，认为该区域舟山本岛、富翅岛、册子岛山体组合复杂，海底基岩面又起伏多变，地质状况异常复杂，同时穿越场地受限，定向钻方案基本不可行。三、海底管道路由调查由于富翅岛附近情况复杂，不适于海底管道经过。经过对附近海域的调查，提出在其西北约6km处敷设海底管道。1路由位置及长度路由从舟山本岛马目乡中山咀下海，往西以菰茨航门北端，再折向南沿册子岛北侧舌状浅滩进入大沙岙登陆，路由全长8.061km。线路路由见图1，线路控制点见表1。图1 海底段管道示意图表1 海底管道路由位置表序号转向点位 置里程纬度经度（km）1NLP马目登陆点N30 *E121 *02A/C1N30 *E121 *2.6383A/C2N30 *E121 *3.7544A/C3N30 *E121 *5.0555A/C4N30 *E121 *7.6266SLP册子登陆点N30 *E121 *8.0612路由区地形地貌岛屿区域多潮流通道，这里动力作用较强，在地貌上可分为三个单元，即潮滩、水下边坡和深槽。潮滩较窄，处于稳定或缓慢淤涨状态；水下边坡坡度较陡，在剖面上一般有一坡度转折处，这里受外力作用易发生滑塌、流失等不良工程地质现象；槽底一般出现冲刷，底床不平，可能有老沉积（较硬）、粗粒物质或基岩出露。舟山本岛马目登陆点位于中山咀围堤，其下为淤泥质潮滩，潮滩宽约300m，地形平坦。潮滩以下为一水下边坡，地形较平坦，但在水深515m处，坡度较陡，可达3310-3。路由在深槽、深潭过渡部位穿越，所以这一坡度是该区域最小的。NLP至A/C1点路由穿越菰茨航门深槽和丁家山深潭之间是一平坦过渡带，水深一般在1819m之间。路由区南侧为菰茨航门，最大水深75m，经西北逐渐变浅，大致以20m等深线封闭，由于潮流冲刷形成，因此地貌上常称为潮流通道或潮流冲刷槽。路由区北侧为丁家山深潭，它是由丁家山向海延伸的山咀对潮流形成挑流，造成对海底冲刷形成的，其范围不大，长约1.5km，宽约500m，深潭内最大水深33m，其范围大致可以20m等深线圈闭。A/C1A/C3位于菰茨航门西北端，基本上沿13m等深线展布，是潮流冲刷槽以北的浅区，相对来讲，海洋动力较弱，容易产生泥沙淤积。A/C3A/C4位于册子岛北侧的舌状浅滩上，该浅滩位于西堠门水道和菰茨门水道的流影区，水深小于10m，流速减缓，泥沙落淤形成，纵向地形较为平坦，平均坡度约1.010-3。A/C4册子岛登陆点位于大沙岙海滩，大沙岙湾呈一袋状海湾，湾口宽约400m，水深为0-6.5m，平均坡度为3.110-3。沿路由可将大沙岙海滩分为沙滩、砾石滩和潮滩三种地貌单元。3地层地质据附近浅地层剖面探测，其上部有16m厚的水平地层，大致可分为7m、9m两小层，但浅地层剖面记录中常可见浅层气。沿路由区表层沉积物大部分为黄灰灰色的粘土质粉砂，按土的工程性质分类为中塑性粘土，含水量较高，孔隙比较大，粘性较好，十字板抗剪强度较低，无侧限抗压强度约1132kpa，内摩擦角816，内聚力211kpa。但在册子岛北侧大沙岙内有砂及砾石分布。4潮汐特征路由区附近的潮汐性质，（HO1+HK1）/HM2为0.54，属不正规半日潮。桃夭门潮汐特征如下： 最高水位235cm（以85高程为起算面） 最低水位-135cm（以85高程为起算面） 平均涨潮历时5h55min 平均落潮历时6h30min 月平均高潮位160cm（以85高程为起算面） 月平均低潮位-59cm（以85高程为起算面） 月平均海平面56cm（以85高程为起算面）5潮流特征（1）潮流类型（WO1+WK1）/Wm2为0.520.66，为不正规半日潮流。（2）潮流形式：往复流。（3）实测最大流速表2 桃夭门实测最大流速及对应流向统计 潮时流速层次大 潮中 潮小 潮涨潮落潮涨潮落潮涨潮落潮表层流速cm/s415412369369224223流向312032319617214底层流速cm/s345333304314190175流向452143521714184由表可见，流速的垂向分布为表层大于底层，底流速大，流速的潮时变化为大潮大于小潮。在桃夭门附近的漂流试验，流速与上述结果相仿，但在多处发现漩涡，漩涡直径50100m左右，漩涡使水流的垂向运动增大，但会使水平运动速度减慢。产生漩涡大多由海底面起伏及周边地形引起。海流测量点在桃夭门最窄处，离路由大约有6km，路由处潮流会相应减小。6波浪特征采用野鸭山站资料。表3 野鸭山累年各月平均波高和最大波高（m） 时间项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均波高0.30.30.30.30.20.20.20.20.20.20.20.30.2最大波高1.21.10.81.00.50.70.81.70.70.90.71.41.7上表表明，各月平均波高在0.20.3m，年平均波高为0.2m，年最大波高在0.51.7m之间。7海底冲淤状况整个路由段基本稳定，略有淤积。在舟山本岛马目登陆点附近潮滩微涨，中山咀两侧围涂以后，潮滩基本维持原状，略有淤积。从登陆点至A/C1至A/C3，围绕菰茨航门的西北端，这里的海底冲淤变动与册子岛北端舌状浅滩的发育有关，当册子岛北端舌状浅滩西摆，菰茨航门西北端冲刷；册子岛北端舌状浅滩东摆，菰茨航门西北端淤积。舌状沙滩浅地层呈交叉层理就记录了挽近地质时代舌状浅滩的摆动情况。据历史地形图对比，从1928年至1959年期间，册子岛北端舌状浅滩曾往东偏移，这时菰茨航门应逐步淤积。从1959年至今，舌状浅滩处于稳定状态，菰茨航门应处于动态平衡，略有淤积状态。从A/C3A/C4处于册子岛北舌状浅滩，也处于动态平衡，略有淤积状态。从A/C4至大沙岙登陆点，从低到高可分为泥滩，砾滩和沙滩，泥滩在向岸浪季节受冲刷，在离岸浪季节滩面淤积，年冲淤变化约50cm左右，砾滩基本保持原来面貌，沙滩因20世纪70年代人工挖沙而枯竭。但从高潮位附近沙层的韵律剖面看，沙滩在遇到台风浪袭击时，会遭侵蚀，冲刷厚度可能会达到1m。8地震活动路由区处于舟山潜在震源区，江山绍兴断裂横穿大衢山岛中部为该区北界，杭州湾南岸（舟山国头断裂西端）为该区南界，温州镇海断裂是该区西界，东界大致划定在舟山群岛东端。该区历史上无破坏性地震记录，但近期中小地震活动频繁。综合分析判定舟山潜在震源区的震级上限为6.5级。经计算，册子岛北端附近区域风险水准为50年超越概率10%的地震烈度为度，基岩地震动水平峰值加速度在76.879.5gal之间。9腐蚀环境路由区水化学特征：溶解氧9.169.67mg/L，氧饱和度9297%，pH8.148.16，盐度22左右。路由区沉积物化学特征：pH7.367.68，Eh80260mv，Fe卅/Fe廿在0.441.95之间，硫化物4.1063.8210-6，硫酸盐还原菌0909个/g。上述参数均属于正常的环境值，说明沉积环境稳定，对管道不会造成较强的腐蚀。10海洋开发活动交通运输方面：从杭州湾至北仑等处的船只主要从册子岛西侧的西堠门通过，菰茨航门也作为航线之一，可南北通航，但船只数量较少，吨位较小。渔业方面：舟山本岛中山咀附近可能有围塘或滩涂养殖，菰茨航门内很少渔业活动，但在路由区以北，可能有小渔船捕鱼活动。管线方面：从马目乡丁家山咀以北有宁波至舟山输水管道和宁波至舟山通信光缆，与管道路由不交越。从马目乡西江咀至宁波镇海招宝山的通信电缆敷设，1980年12月建成。据说该电缆已不使用，但业主尚未报废，该电缆与管道路由有一次交叉，交叉点位置为30*N，121*E。册子岛至白沙湾拟建输油管道，在册子岛大沙岙同时登陆两根管道，在设计施工时要统筹考虑。市政方面：舟山市连岛工程，从里