（环境工程专业论文）大亚湾海底管道铺设可行性研究.pdf

大亚湾海底管道铺设可行性研究 大亚湾海底管道铺设可行性研究 捅要 本文研究的大亚湾马鞭洲到东联码头的海底原料输送管道建设工程和海底 废水排放管道建设工程的路由勘察项目，是在收集勘察区域附近的自然环境条件 和工程地质条件历史资料的基础上，并且对路由区进行详细的环境地质调查。通 过使片j 单波束、旁扫声纳、浅地层剖面等仪器设备进行勘察，并对勘察成果资料 进行解析判读，初步查明路由区水深、海底地形、地貌特征及浅地层岩性、地质 构造、不良地质现象等问题；初步查明各种地质现象的具体位置、舰模、性质、 产状，并评价它们对路由管道铺设稳定性的影响程度，为工程建设以及日后的海 底管道铺设、维护提供切实可靠的数据和资料。 主要从以下几个方面对大亚湾海底管道铺设的可行性进行了全面的、多学科 的研究与评价，并得出以下结论： 一、从工程海域的风，浪、潮、流等水文气象资料得知，大亚湾内水动力条 件良好，暴雨、台风天气对管道施工造成的不便，对埋设的海底管道的安全影响 不大。 二，路由区多处在水下浅滩上，海底地形较平坦，由西北向东南缓慢倾斜； 原料输送管道路由附近的一系列沿南北向分布岛屿、礁石，距离中心路由最近 1 7 0 m ，海底有大量的冲刷槽、刮痕和沙斑，管道铺设时应加以注意。 三，路由区的表层沉积物为流塑肥粘土、硬可塑肥粘士、流塑肥粘土含砂、 流塑砂质瘦粘土、软一软可塑瘦粘土，松散的粘土质砂、松散弹性粉砂，含贝壳 和贝壳碎片这些沉积物对海底管道没有影响 四、路由区水深较浅，建议管道铺设要有一定的埋深，特别在近岸段要适当 深埋，以保护其安全运行。 关键词：大亚湾；管道：勘察：环境地质 大亚湾海底管道铺设可行性研究 d a y ab a y s e a b e dp i p e l i n ef e a s i b i l i t ys t u d y a b s t r a c t t h es t u d yo ft h ed a y ab a ym a b i a n z h o ui s l a n dt od o n g l i a np o r ts u b m a r i n e p i p e l i n ec o n s t r u c t i o nm a t e r i a l sa n ds e a b e dw a s t 目v a t e rp i p e l i n ec o n s t r u c t i o nr o u t i n g s u r v e y p r o j e c t i s i n t h e c o l l e c t i o n o f s u r v e y c o n d i 恼c m sa n d t h e n a t u r a l a n v i r o r a n e n t o f t h er e g i o ns u r r o u n d i n gg e o l o g i c a lc o n d i t i o n so nt h eb a s i so fh i s t o r i c a li n f o r m a t i o n , a n dt oc o n ( i 】c td e t a i l e de n v i r o n m e n t a lr e a df r o md i s t r i c tg e o l o g i e a ls u r v e y t h r o u g h t h eu s eo fb a t h y m e t r i ea n dt o p o g ：a p h i em e a s u r e m e n t , s i d es c a ns o n a r , a n do t h e r e q u i p m e n tf o rs u b - b o t t o mp r o f i l ei n v e s t i g a t i o n , a n di n s p c c t i o t li n f o r m a t i o nf o r a l i a l y r a n gr e s u l t si n t e r p r e t a t i o n t h ea i m o ft h ei n v e s t i g a t i o ni s t op r e l i m i n a r i l y p r o s p e c tt h ew a t e rd e p t h ，t h es e a b e dt o p o g r a p h i cf e a t u r e sa n dt h ep e t r o g r a p h yo f t h e s u b - b o t t o m p r o f i l e , t h eg e o l o g i c s js t r u c t u r e , t h ed i s a d v a n t a g e n n sg e o l o g i c a l p h e n o m e n a , a n d 8 0o n , t op r e l i m i n a r i l ye x p l o r et h ed e t a i l e dp o s i t i o n s ，s c a l e s , f e a t u r e s , o c c t l r r a n c 嚣o f t h ev a r i o n sg e o l o g i c a lp h e n o m e n a , a n d 协a s s e s st h e i ri l “ u e l l e nt o w a r d t h es t a b i l i t yo ft h el a y i n go ft h ep i p e u n ea l o n gt h er o u t e w eb e l i e v et h a ta l lt h e s e w o r k sc a np r o v i d er e l i a b l ed a t aa n di n f o r m a t i o nf o rt h ee n g i n e e r i n ge e n s l r u e t i o na n d t h es u b m a r i n ep i p e l i n el a y i n ga n dm a i n t e n a n c ei nt h ee r e a m a i n l yf r o mt h e 如u o w i n ga s p e c t so f t h ed a y ab a y s e a b e dp l p d i n e f e a s i b i l i t yo f a c o m p r e h e n s i v e , m u l l i d i s e i p l i n a r y r e 洲e h a n d e v a l u a t i o n , a n dc o n c l u d e d ： i 、w o r k sw a t e r sf r o mw i n d , w a v e ，t i d a l ，a n do t h e rh y d r o m o t e o t 0 l o g i e a l i n f o r m a t i o nf l o wi si n f o r m e dt h a tt h ed a y ab a yp o w e ro f t h ew a t e rc o n d i t i o n sg o o d , r e 由l a t o r m a , t y p h o o n sw e a t h e rf o rt h ei n e o n v a n i a n c ec 羽1 s c db yp i p e l i n ee e n s t m e t i o n , t h el a y i n go f s u b m a r i n ep i p e l i n es a f e t yl i t t l ei m p a c t 2 、r o a df r o mm u l t i p l ea r e s $ i n d e f m 口s h o a l s , s e a b e dt o p o g r a p h yr e l a t i v e l y f l a tf r o mt h en o r t h w e s tt os o u t h e a s ts l o wt i l t e d ；r a wm a t e r i a l sp i p e l i n e sa l o n gt i m n o r t h - s o u t hr o a df r o mt h ev i c i n i t yo ft h ed i s t r i b u t i o no fas e r i e so fi s l m a d s ，r o c k s , 1 7 0 m f r o m t h e c e n t e r m u t i n g r e c e n t l y , a l a r g e n e m b e r o f h e a v y t a n k ss e a b e d 3 ，t h e s es e d i m e n t so ft h er o u 妇go a ub es u b d i v i d e di n t om u l t i p l em i n i - l a y e r s e q u e n c e s i ti sp o s t u l a t e dt h a tt h es u p e r f i c i a ll a y e ri sc o m p d do fo m 6 ms o f t 大亚湾海底管道铺设可行性研究 p l a s t i cs i l t yc l a ya n d “h yd a y i ti sd e a rt h a tt h e s es e d i m e n t sh a v en oe f f e c to i lt h e s u b m a r i n ep i p e l i n e 4 、r o a df r o md i s t r i c td 印t h e x p e r i b “f l c e , t h ep r o p o s e dp i p e l i n eh a v ec e r t a i nd 印t l l ， p a r t i c u l a r l yi nt h ec o a s t a ls t a t e s , t oa p p r o p r i a t e , t op r o t e c ti t ss e c u r i t yo p e r a t i o n k e y w o r d s ：d a y ab a y ；p i p e l i n e s ；l n s p e c t i o m ；e n v i r o n m e n t a lg e o l o g y 大亚湾海底管道铺设可行性研究 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ( 逵! 塑遗直基丝益要挂型童明数：奎拦互窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名；卅够 签字日期d c 旃二月 ，日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文( 保密的学位论文在解密后 适用本授权书) 学位论文作者签名夕i r 努 1 签字日期：矿彤年6 月r 日 导师签字： 签字日期： 学位论文作者毕业后去向： 工作单位：易毒匆j 罩岛莲7 膨凇妨未” 电话：拍，口妇。 通讯地址：广叫士撕j 邑磁p g 邮编：刀咖护 ，矗九1 0 7 ，i 、 ：一 们”、障 哥溉 大亚湾海底管道铺设可行性研究 0 引言 随着人类对海洋资源的探索与开发、海洋工程的兴建等等，穿越海底的各 种管道便成为其中不可缺少的部分，它们或是传送信息或是运输能源，起着及其 重要的作用。当然这就涉及到管线在海底的铺设问题。然而，不是每一个海区都 适合于管道的铺设，海底的各种错综复杂的环境需要进行前期的勘察以便为管道 的铺设提供理论依据。作为海底管道的路由物探勘察，目前国内外主要运用的勘 察设各有单波束、多波束、旁扫声纳、浅地层剖面等。单波束和多波束主要是对 海底的水深状况，海底地形的探测，旁扫声纳是对海底地质地貌以及海底表面障 碍物的勘察，浅地层音4 面仪则能够反映出海底面阱下l o - 3 0 m 的地层变化情况和 各种地质现象，而其中的不良地质地貌现象对于管线的铺设有着重大的影响，如 果管道铺设于有潜在地质灾害的区域，将很有可能会带来严重的后果以及巨大的 经济损失，因此利用这些仪器设备进行勘察，并且对勘察的资料判断各种地质地 貌现象，对海底管道的路由勘察、管道的路由预选以及后期管道的铺设有着重要 的意义”。 随着海洋世纪的来i 临人类对海洋的探索将进一步的加大，人们也将投入更多 的资金到各种涉海工程项目，因此对这些工程项目的安全性将提出更高的要求 单波束，多波束、旁扫声纳、浅地层剖面等仪器设备利用声波在各种密度不同的 介质中反射不同的原理，能够方便快捷的得到海底地形地貌和浅层地层的情况， 并能分析发现其中具有的潜在危险，不仅仅在海底管道的勘察中，在各种工程勘 察中都有着重要的地位，也在保障工程项目的安全中起到了重要的作用。随着探 测技术的发展，各种海洋勘察设备相继问世，它自身也在向更高分辨率更大性 噪比，更高穿透力方向发展，将会在未来海洋工程勘察中起到更加重要的作用。 在2 0 0 3 年7 月到2 0 0 4 年6 月期间，本人负责了从大亚湾马鞭洲到东联码头 的海底原料输送管道建设工程和海底废水排放管道建设工程的路由勘察项目，此 项目主要分为两个部分，一是收集勘察区域附近的自然环境条件和工程地质条件 历史资料，二是对路由区详细的环境地质调查。作为项目的技术负责人，本人组 织管理好整个项目的操作运行，严格按照有关的技术要求作业，通过使用单波束、 旁扫声纳、浅地层剖面等仪器设备进行勘察，并对勘察成果资料进行解析判读， 初步查明路由区水深、海底地形、地貌特征及浅地层岩性、地质构造、不良地质 现象等问题；初步查明各种地质现象的具体位置、规模、性质、产状，并评价它 们对路由管道铺设稳定性的影响程度，为工程建设以及日后的海底管道铺设、维 护提供切实可靠的数据和资料 大亚湾海底管道铺设可行性研究 1工程概况、必要性和工程效益分析 本研究项目是从大亚湾马鞭洲到东联码头的海底原料输送管道建设工程和 海底废水排放管道建设工程的路由勘察项目，属于中海壳牌南海石化项目中的一 个予项目，中海壳牌南海石化项目是中海壳牌石油化工有限公司( c s p c ) 投资 建设的特大型石化项目，于1 9 9 7 年得到国家计委批准立项。中海壳牌石油化工 有限公司南海石化项目选址在广东省惠州市大亚湾经济技术开发区内，位于大亚 湾北部海岸，距惠州市澳头镇8 1 a n ( 见图1 1 ) 大亚湾经济技术开发区属国家级经济技术开发区，陆地面积2 6 8 k m 2 ，海域 砸积4 8 8 k m 2 ，海岸线长5 1 k i n ，位于惠州市南部，东临汕尾，西接深圳，陆路距 香港6 0 k i n ，海路距香港4 7 海里。 开发区的规划目标是“惠州中心城市的重要组成部分，以发展临海型大工业 为主，逐步发展远洋港口，协调发展旅游业的外向型，现代化的城市地区”。建 区以来，开发区按总体发展规划，以高起点，高标准的要求，搞好基础设施建设， 初步形成了比较完善的港口、主干道路、供水、供电、通讯等基础设施网络，完 全可以适应大工业项目进驻和发展的需要。 中海壳牌南海石化项目酋期总投资约4 0 5 亿美元，将建设一套8 0 万屯年的 乙烯裂解装置、一套5 6 万吨，年的苯乙烯单体和一套2 5 万吨，年的环氧丙烷联产 装置，一套3 2 万吨年的乙二醇装置，一套2 4 万嘟年的聚丙烯装置、一套2 0 万吨侔的线性低密度聚乙烯，高密度聚乙烯装置，一套2 5 万吨年的线性低密度 聚乙烯装置、一套1 8 5 万吨年的聚醚多元醇装置、一套6 万吨库的丙二醇装置 等1 2 套生产装置及配套设施公用设施。南海石化项目投产后，每年将生产月3 0 0 万吨的石油化工产品和副产品，对广东省和华南地区的经济发展将起到重要的带 动作用。 2 大孵湾晦底管道铺设可行性研究 图1 i 南海石化项目海底原料输送管道和排污管道路由分布图 s j 人亚鸡海底管道铺设町行性研究 2 路由区的自然环境条件 路由区位于惠州市大亚湾海域内，海域地理位置为东经1 1 4 。3 07 1 1 4 。 5 0 ，北纬2 2 。3 07 2 2 。5 07 之间，面积约6 0 0 k i n 2 。大亚湾海区地处珠江口 东侧，东受稔平半岛掩护，西受大鹏半岛遮挡，北为海岸山脉屏蔽，是一个由南 向北嵌入陆地3 0 余千米的大型山地溺谷海湾，总面积约6 0 0 k i n 2 。大亚湾背靠惠 州市，自然环境优越，地理位置十分重要。 2 1 气候 2 1 1 气温 路由区位于北回归线以南，日照多，辐射强，且又受海洋调节，终年气温较 高，长夏无冬，基本无霜冻。 根掘1 9 5 2 1 9 9 8 年相关的气象观测记录，路由区的多年年平均气温为2 2 1 ，与周边地区相差甚少，大坑和东海绵年平均气温均为2 2 20 c ，港口为2 2 i 。 月平均气温均在1 4 0 c 以上，气候学意义上冬季没有出现。 年内1 月的气温最低，3 月起气温以较快的速度上升，于7 月份达到最高， 8 月份是仅次于7 月份的气温较高的月份。7 、8 月份足全年中辐射最强烈的时段。 受海洋的调节，路由海区的气温在年内变化不剧烈，极端气温的变化也不剧 烈。附近的港口，东海、大坑三个气象观测站记录到的极端值分别为3 4 ，5 ( 1 9 6 4 年8 月7 日) 、3 7 6 c ( 1 9 8 0 年7 月1 0 日) 和3 6 8 。c ( 1 9 8 8 年7 月1 8 日) ；极 端最低气温，港口为4 2 c ，出现于1 9 6 9 年2 月5 日；大坑记录到2 3 的低温， 时间是1 9 8 4 年2 月8 日。从历史上的情况看，路由区及附近的大多数年份的最 高气温在3 5 以下。而最低气温多在5 c 以上。多年气温的平均值和极端值如下 “l ：历年最高气温为3 7 6 ；历年最低气温2 3 ；多年平均气温为 2 2 i ；最热月( 7 月) 日最高气温平均值为2 8 2 c ；最冷月( 1 月) 日最低气 温平均值为1 4 1 ；最高气温3 5 年平均出现时段为1 1 天；1 9 9 9 年最低气温 ( t 2 月2 3 日) 为4 8 c ；1 9 9 9 年最高气温( 7 月2 1 日) 为3 3 t c ；2 0 0 0 年最低 气温( 1 月”日) 为5 o ；2 0 0 0 年壤低气温( 7 月3 0 日) 为3 4 3 。 2 1 2 降水 路由海区的降水比较丰富，但年内分配不平衡，表现为夏多冬少的特点；年 际间的降水量也不稳定，尤其是冬半年。 多年平均的年降水量为1 8 8 1 8 m m ，夏半年( 4 9 月份) 雨水较多，冬半年 4 大亚湾海底管道铺设可行性研究 ( 1 0 3 月份) 降水很少，千湿季分明。4 9 月份( 包括4 - 6 月份的前汛期和 7 9 月份的后汛期) ，是路由海区的雨季，降水量占年降水量的8 3 以上，月平 均降水量在i o o m m 以上。l o 3 月份的降水量占全年的1 7 ，1 1 2 月份，各 地月降水量基本上在5 0 r a m 以下。降水量最少的月份为1 1 、1 2 月份。降水量最 多的月份基本分布在5 、6 、7 月。 多年平均年降雨量为1 8 8 1 8 m m ；历年最大年降雨量为2 6 6 2 2 m m ( 1 9 7 5 年) ； 历年最小年降雨量为1 2 8 4 7 m m ( 1 9 5 4 年) ；历年月最大降雨量为8 2 6 2 m m ( 1 9 5 7 年7 月) ；历年1 7 1 最大降雨量为3 0 3 1 m m ( 1 9 6 4 年1 0 月1 3 日) ；1 9 9 9 年总降雨 量为1 9 8 4 8 m m ；2 0 0 0 年总降雨量为2 4 4 8 7 m m 。 多年平均降水日数超过1 0 0 天雨日主要出现于雨水较集中的时期，4 9 月份平均雨日均超过l o 天，其中5 、6 月份最多，其余各月雨日都在1 0 天以下l 1 l 1 2 月份的雨日最少。平均雨日不足5 天全年月降水量5 0 m m 的暴雨日数 一般为5 d i o d ，其中6 0 出现在夏弓印4 1 2 1 3 风 路由所在的大亚湾海区位于东亚季风区内，受季风环流的控制，其风向表现 出明显的季节性交化但受地形的影响，湾内各地的盛行风向和盛行风速的强弱 都有很大的差异，风速和大风日数的地域性也很强 大亚湾海区吹偏北风的季节较长，而吹偏南风的季节则比较短。偏南风主要 出现于6 8 月份，但即使在这一时期，其对于偏北风的优势也不太明显 东北风每年9 月底或1 0 月初建立，一直持续到次年2 月底或3 月初东北 风是占绝对优势的主导风向，风力多为5 7 级，瞬时最大风速有1 0 级这个时 期对应着干季。全年影响该区域的寒潮和冷空气有2 4 次过程，主要出现在1 1 2 月冷空气大风最强出现在1 1 1 2 月，月平均最大风速出现在1 1 月，5 级以 上大风也多出现在i l 1 2 月。 东南季风和西南季风是每年3 月中旬和5 月份分别建立的，主要受副热带高 压、热带辐合带，势带气旋等天气系统影响，s s w 风和s w 风频率为全年最高， 其中7 月达2 0 8 平均风速大多在4 级以下以s s w 风和s w 风为最大 在大亚湾海区，大风主要袭击湾口及其外海面，湾内大风的出现机会不多 路由区全年大风日数较少，主要出现在台风期间及寒潮、冷空气过程，累年最大 风速2 7 o m $ ，风向e f l 9 7 1 年8 月1 7e 1 ) ，8 级大风多年平均日数为6 6 天，年 最少为0 天【“ 5 大亚湾海底管道铺设可行性研究 2 1 4 雷暴 路由区位于低纬，在夏半年，尤其是午后，太阳辐射强，温高湿大，层结不 稳定的大气常产生旺盛的对流，热雷暴的出现是较为频繁的。自大陆向近海和海 上，大气层结构渐趋稳定。雷暴也逐渐减少。路由区附近气象观测站的年平均雷 暴日数，东海为6 1 8 天，大坑为4 8 6 天，港口少至3 4 9 天 除了1 2 月份，路由区及附近各月均有发生雷暴的记录但主要出现于5 8 月份，每月的平均雷暴日数都超过5 天，8 月为各月最多；t o 2 月份各月的平 均雷暴日数少于2 天【l 】。 2 1 5 雾与能见度 路由区全年湿度较大，水汽较多，影响大亚湾海区的海雾全年平均1 1 5 天， 主要集中在1 2 月至次年4 月，约占全年雾日数的8 0 ，其中3 月的雾日最多， 平均达4 4 天，4 月份次之，为3 a 天。5 月至1 1 月的湿度也较大，水汽较多， 但气温较高，风速较大，不利于雾的形成和持续，因而雾日不太多。海雾一般是 日出前出现，午后消散，时间持续约4 6 小时，个别长达6 1 2 小时 轻雾常年均有，平均每年6 7 3 天，主要集中在春冬季，其中4 月份最多， 月平均达1 1 3 天，夏秋季很少特别在1 0 月份，月平均仅为0 3 天。 2 1 6 热带气旋 热带气旋是对华沿海地区影响晟大的灾害性天气，在西北太平洋和南海每年 都形成3 0 - 5 0 个热带气旋( 平均每年约3 6 个) ，约1 4 会影响大鹏湾海区5 1 0 月是热带气旋影响期，7 9 月是热带气旋盛行期。直接在路由区登陆的热带 气旋较少，影响路由区的热带气旋主要登陆于汕尾至台山之间，而在惠东至珠海 之问登陆的热带气旋，往往给该区带来强烈的暴风雨，风力可达1 2 级以上 ( 4 0 n v s ) 。台风来袭方向多自s e ，其次s s e 和s s w 统计表明，在1 9 4 9 - , 1 9 8 8 年的4 0 年问，西北太平洋和南海上空共产生1 4 3 2 个热带气旋，对本区有影响的有3 7 0 个，平均每年9 3 个，年影响个数在8 - 1 0 个( 接近平均数) 的年份约占5 0 ( 表2 1 ) 影响个数最多的是1 9 6 7 年，该年 有1 6 个热带气旋影响本区；最少的是1 9 6 9 年，只有3 个 在影响路由区的热带气旋中，以台风为最多，其次为强热带风暴，热带风暴 最少台风的年平均个数为4 5 个，占热带气旋影响个数的4 8 6 ，接近一半。 强热带风暴、热带风暴、热带低压的年平均影响个数分别为2 1 、0 9 和1 8 个。 从热带气旋的源地看，来自西北太平洋影响本区的热带气旋不仅比来自南海 大亚簿海底管道铺设可行性研究 的多，而且强度也大在每年影响本区的9 3 个热带气旋中，有5 7 个来自太平 洋( 占6 1 1 ) ，来自南海的相对少一些，为3 6 个( 占3 8 9 ) 。源于太平洋的热带 气旋中又以台风和强热带风暴占绝大多数，分别占该源地的6 7 7 和2 2 1 。而 源于南海的是以热带低压和强热带风暴所占的比例较大，分别为3 8 9 和2 4 3 。 据1 9 4 9 1 9 9 6 年资料，对中心进入北纬2 l o 2 3 5 0 ，东经1 1 3 0 1 1 6 0 范围 的热带气旋进行统计。统计结果4 8 年来，影响该区域的热带气旋共1 2 6 个，平 均每年有2 6 个热带气旋对该区域有直接影响。熟带气旋逐月分布见表2 2 【l l 。 表2 11 9 4 9 1 9 8 8 年问影响大亚湾海区的热带气旋个数分源地分强度统计 月份 4567891 0t l1 2 篮 太平洋 246ll 1 4 热带低压 南海31 071 51 92 5 6 太平洋 232li 9 热带风暴 南海 2，3sl2 5 太平洋 1 21 595 4 5 0 蕊热带风暴 南海346 l l 82 l3 5 太平洋， 4 9 2 93 24 32 2831 5 3 台风 南海4s5 s 5 32 7 太平洋3 4 1 7 4 s5 55 42 81 3 4 2 2 6 分潭地合计 南海1 2 2 5 2 l 4 03 721 4 4 合计 31 64 26 99 59 l，51 5 4 3 0 7 平均 o 10 41 11 72 - 42 3o 90 4n l 9 3 最多年藏 l3355442l 1 6 或年份 3 年1 9 6 11 9 略1 9 s o 6 7 , 7 85 3 , 5 6 1 9 7 4 5 4 , 6 7 4 簋1 9 6 7 量少年羲 ooo00ooo0， 或年份3 7 年2 8 年1 1 年3 年5 0 , 8 5l s 嘶 i s 年2 7 年3 6 年1 9 6 9 表2 21 9 4 9 1 9 9 6 年月平均热带气旋个数逐月分布表“ 鱼 567s 9 i o 1 11 2 拒 类别、 台风 o 0 40 伽眈lo 1 7n 3 3o 1 3 o 0 4 n 0 0 1 强热带风暴 n 0 4n 0 6他lo 1 ，n 砸n 陀o 0 0 0坦 7 大亚湾海底管道铺设可行性研究 热带风纛 n 札0 40 0 6o 傩o - 1 3o 0 20 0 00 0 00 3 3 i 热带低艨 0 0 0啦1 3o 1 72 50 0 5n 0 6n 0 4啦艇也钾 台计氇1 0o 3 l 0 6 5o oo 6 00 2 3乱0 80 0 2复6 2 2 2 水动力状瑷 2 2 1 潮波性质 本籍由段海区的潮浚主要垂淹口豹静海潮波传入雨至，全日澎夫子半封潮， ( h g , + i - b i ) h m , - = i 8 6 ，潮汐性质属于不正规半日潮，在一个月期间内约2 0 天出现 每天有两个高瀵和两个低潮，每天出现一次嵩抵潮天数纷l o 天左右。 潮麓= 大亚海海域范围内平均潮差变化都很小，其平均潮差在1 0 m 以下。 根据港国结( 1 9 7 4 年1 9 8 9 年) 1 6 年静潮汐资辩统计分析，最大潮差2 3 4 m 。 平均潮麓逐月均值变化一般都在o 1 0 m 以内，最大潮差逐月均值变化一般为 0 2 0 m o 5 0 m ，最大潮差逐月均簸变辐毙擎垮鬻差透。蓦交耩要大个秀蠹瓣潮 麓变化以朔望大潮期潮差较大，上、下弦小潮期潮麓较小。从湾口到湾顶，潮差 星现遴璞簿规德，湾顼酶瀚差魄湾疆大约0 2 0 m t ”。攒中科院南海海洋研究辑2 0 0 2 年1 月5 日2 月1 日在路由区附近观测的潮差记渌均在2 5 m 以内。 涨落潮掰对；毽该嚣璃属不燕瘸拳嚣_ 黼，据炎辩统诗绥祭，平均涨鬻嚣霹为 8 o h ，平均落潮时为5 孙，该区阐归潮期间( 目潮期) 涨落潮历时长选l o b ，在分 煮涝期麓泮鑫澍麓) 涨落潮魇辩夸予瓿。 平均海面；该区平均潮面在珠基面下0 2 1 m 。年平均海平面波动值为0 i m 。 | 2 1 e r a i 掰，s 。 1 4 1 m 8 2 0 m 臻江基碰 嬲地多年平均海平面 黄海基蔼 獭地理论深艘基准筒 涝滚：大蓝湾属溺淡海湾，其枣然袭终与河口明显不瓣，困沿岸无大澎滤注 入，潮流强度较弱中科院南海海洋研究所2 0 0 2 年1 月3 目2 月6 日在路由区 誊 太亚湾海底管道铺设可行性研究 布设9 个测流点，连续同步观测一个月的结果，路由区海域的潮流流速介于 0 0 9 0 4 2 m s 之间，有深槽流速明显大于浅滩流速的规律。其中，以拟选排污 海域的流速最大。 潮流性质：大亚湾潮流性质系数( w k l + w o i ) ，w 此介于o 8 2 1 3 0 之间，属于 不正规半日潮流，潮流的运动形式是略带旋转的往复流。方向为顺时针旋转。 2 2 2 台风增水 登陆珠江口的台风约为广东沿海台风的3 0 ，该海区的台风增水以受太平洋 西行并在珠江口以西登陆的台风影响最大。当台风进入北纬2 0 。以北，东经1 1 5 5 o 1 1 4 0 之间的海域时，大亚湾即发生增水 根据历史上多次台风暴潮查测记录，本海区一般台风暴潮潮位在2 5 m 3 5 m 之问。受地形限制，周一个台风过程湾顶台风增水往往比湾口大如7 9 0 8 号台风引起的暴潮，大亚湾顶的稔山水龙海堤暴潮水位为3 0 4 m ，增水达3 3 m ， 而在湾口的港口站潮位为o 8 8 m ，增水只有1 1 4 m ，湾顶增水约为湾口增水的3 倍港口站实测最高风暴潮潮位为1 6 0 m ，最大增水为1 1 4 m 台风暴潮发生季节是以7 月份较多，见表2 3 表2 3大亚湾台风风暴潮季节分布表 月份 56789l o合计 次数 lt544i1 6 6 36 33 1 32 5 o2 5 06 3l 2 2 3 波浪 路由区的波浪是湾日的波浪经折绕射和湾内小风区成长的波浪叠加而成，以 湾口传入的涌浪为主受岛屿及岬角等地形的限制，波浪( 或台风引起的风浪) 经湾口传至湾内时，波能减弱。湾内的最多波向和大风浪波向为e s e ，周期 3 s 6 a 不等。湾内波高通常在3 0 m 以下，受8 6 0 7 号台风影响时，湾内海域波高 ( h ) 的最大值为2 4 m ，平均周期8 2 s ，波向1 4 0 。；小于o 5 m 的( h 1 ，l o ) 波高占4 6 7 据1 9 8 5 年9 月至1 9 8 8 年1 2 月的实测资料统计，( h ) 波高各级各向中占 频率最多者为e s e s e 方向。出现率为6 2 7 ，波高小于0 5 m 的出现率在s e 方向，占1 6 1 波浪的平均波高随季节变化大，且最大波高起伏较大春末夏 9 太娉海底静道铺设可行牲研究 勰斡月平均波藏最小。簧求教裙的熙擎均渡簸大，壤现在台鼹影霸羯泰缝袭薅冷 空气影响融到来的攀节 最大波糍程誊末夏扔变化不犬，5 月份最，j 、，爨宋秋初 款最大波勰变化骥显弧 中科院南海海洋研究艇2 0 0 2 颦l 胃簌湾内、， 戏测的续皋，见表2 4 ，湾内 蠹孽波浪甥嚣毙日强的液滚夺。 表2 4湾翻、湾晦躲波浪观瓤绻聚 鼹测黠闯海嚣气象蠡搏睦况( 绥) 燕缀 渡高( m 备凌 2 0 0 2 年l 蒡1 3 曩1 4 0 0 湾霜疃哭 0 2 l 以缀，北愈 泌棚8 对一1 4 8 稻时 湾n 太浪 湾蠢薅天 0 l 3 一级。憩鑫 0 - 0 。5 2 0 0 2 年l 冀| 4 基l l 湾勰 多蠢3 4 2 q 缀。北宠 & s _ 1 5 襻口失浪 时1 4 日2 0 0 0 时 湾癍多蠢 l 心l 心缎，嚣舞氇l _ 。5 2 0 0 2 筚1 月1 4 日2 2 0 0 湾勰多云，雾 2 6 5 娟级，东北向 n 5 - 2 5 袭晚穴雾 时一蠊目l o o o 时 湾痨多云，雾 承0 3 碡缀，东j g 摩 0 - ! 0 2 0 0 2 年1 月1 5 日t 5 0 0 湾日多云雾 玉苎 3 撕缀，东向 0 8 * 么s 袭晚太雾 时一i 6 翻0 6 0 0 对 湾内多云，雾 套4 2 4 缀。表自 0 3 - 1 鸯 2 0 0 2 年1 月2 1 日1 6 0 0 湾口晴天3 54 娟缎，北向 1 m 啦5 湾麟强风浪， 对- 2 2 稻0 1 0 0 时 湾内靖天 2 3 3 0 缴，北向 o 5 一l o 轻嚣 2 0 0 2 年1 月2 2 日0 8 0 0 湾阴晴天2 43 弗级，托向 1 o 盔5 湾口强风浪， 对一兹磊2 3 0 0 时 湾内 靖天l 02 心缀，托向 0 5 - 1 0 轻嚣 2 0 0 2 年1 月2 3 日0 4 0 0 湾硝靖天 3 巧5 6 缀，东北向 1 函也5 湾嗣强风浪， 鞋罐基1 0 0 0 释 镩内靖夭 各4 3 “缀，东托向0 囊l m 轻雾 2 c 0 2 年1 月2 9 目1 0 0 0 2 晴必 l d 1 邙缎。北向 0 3 加8 大浪 时一剪82 0 0 0 时 2 0 0 2 年l 男3 0 珏0 4 0 0 2 靖天 2 - - 4 3 硝缴，托商 0 5 - 1 3 轻漓 时捌日1 5 0 0 时 注：湾掰指静蹙太驻湾南部 簿域。湾内籀的是穴鞭湾j e 邸海域。海槐和风级稀潦磐晃海 洋水文j 觉测与调查规范( 国家技术监督局，1 9 9 1 年) 。 2 2 。4 永温与簸魔 夏攀表层水温分布范圈为”1 7 3 0 6 6 ，感熙为2 1 3 9 c 2 7 3 6 ；水 澄水平分耀变化均由湾顼趣海磐递减。冬攀袭艨承瀑势枣范辫必1 7 0 3 1 8 0 3 ，底联为1 7 0 0 c l & ；水温水平分布变化比较均匀。蔑攀表羼5 m 的农 1 0 大亚湾海底管道铺设可行性研究 温明显高于5 m 以下的水温；冬季底层水温与表层基本一致，受冷空气影响时， 可出现水温负垂直梯度。 夏季表层盐度分布范围为2 9 0 8 3 4 3 1 之间，底层为3 3 7 8 3 4 4 1 ；盐度变 化自湾顶向湾外递增。冬季表层盐度分布范围为3 2 4 7 3 2 7 2 ，底层为3 2 4 7 3 2 7 1 ；盐度水平变化比较均匀。夏季的底层盐度大于表层；冬季的底层盐度与 表层基本一致【1 1 。 2 2 5 海水悬沙 大亚湾没有江河注入，缺乏径流输沙，湾内水动力弱，岸边植被保护较好， 地表水土流失不大，湾内的海水悬沙主要来源为潮流、波浪输沙，悬沙含量低( 图 2 i 、图2 2 ) 。终年水色清澈【l 】 i j 大亚湾海底管道铺设可行性研究 ( 底层) 图2 1 冬李大亚? 号 大髀湾梅区岛群悬抄含量( k 咖3 ) 半面分布 大亚湾海底管道铺设可行性研究 图2 2 冬季大亚湾大鹏湾海区岛群悬沙含量( k g m a ) 平面分布 天亚湾海底管道铺设可行性研究 3 路由区的工程地质条件 3 1 地层 路由区周边海岸和岛屿出露的地层有中泥盆统，侏罗系、自垩系下统、下第 三系和第四系( 表3 1 ) 。 ( 1 ) 中泥盆统鼎湖山群0 ) 2 d h ) 属于一套滨海沉积的细碎屑岩。主要岩性为浅灰、灰白色中细粒石英砂岩， 中厚层状，夹薄层状泥质细砂岩、粉砂岩及灰色砂质板岩，含植物化石碎片，厚 度 4 5 0 m 。中粒砂岩中可见大形收敛状楔形层理，底顶界线不清。大鹏半岛出露 的中泥盆统中部为砂岩夹粉砂岩。 ( 2 ) 侏罗系下统蓝塘组( 1 1 q ) 岩性为灰黑色含炭质泥质粉砂岩夹浅黄色细砂岩薄层，厚度 9 0 m 。含菊石 化石a s t c l o c e r a s s p 及植物化石。从岩性和所含化石可与i ：2 0 万惠阳幅资料中 “蓝塘群”的第二亚群上部进行对比，时代属早侏罗世，但底顶界线不清 ( 3 ) 侏罗系下统( 上部) 桥源组( j l q ) 岩性是灰白、浅灰红色中细粒石英砂岩、含泥质砂岩、泥质粉砂岩，成互层， 夹粉砂质页岩、炭质泥质粉砂及黄色泥岩，紫红色粉砂质岸，含值物化石碎片。 估计厚度近7 0 0 m ，底顶界线不清。 ( 4 ) 侏罗系上统高基坪群( j 3 百) 该群基本为一套陆相火山喷旋一沉积建造。主要由酸性及酸偏中性的流纹 岩、熔岩及火山碎屑岩夹少量沉积夹层所组成。由于受构造影响，岩石碎裂，蚀 变较普遍，有些岩石片理化非常强烈，甚至连原岩石面貌也难以辨认。 ( 5 ) 白垩系下统官草湖组o ( 1 曲 主要岩性是一套紫红色含火山物的砾岩、砂砾岩夹粉砂岩及流纹( 斑) 岩，总 厚度 1 4 5 m ，角度不整合于高坪群之上。未见顶底界线。 ( 6 ) 下第三系( e ) 主要岩性是砖红、紫色含泥质粗粉砂岩、细砂一粉砂岩，夹不稳定砾岩多层， 砾石成分为石英、粉砂岩及土黄色细砂岩，圆度中等偏差，大小一般2 5 m m ， 个别 1 0 m m 。据产状及出露宽度，估计厚度 3 0 0 m 丈噩湾海底管道铺设可行性研究 表3 1 大亚湾及附近地层分布概况一览表 地层厚度 界 系统 代号主要岩性 名称o n ) 新第四系 全新 以细砂、粉砂、含泥质砂为主，簿滩 生 统 0 h1 - 4 6 砂常有贝壳屑，底部有小砾，顶部常为古 砂淤泥 界下第三 红色含泥蜃砂岩，复成分砾岩，砂砾 系 e l o o 岩 白垩系下统官草湖组 e 值 1 4 5火山质砾岩夹流毁斑岩和砂岩 出 酸件、中酸性火山开屑岩、流纹斑岩， 侏上统岛基坪群jj 百 1 0 0 0 熔岩，含叶肚价化百 生 中细粒砂岩，泥质耪砂岩、夹炭质粉 罗下 桥源组 j i q 5 0 0 砂质泥岩( 板岩) 界 灰黑色台质泥质粉砂岩、夹细砂岩薄 系 统 蓝塘组j 一 g o 层，台菊石、植物化石 古灰，浅灰色中细粒砂岩，夹泥质细砂 生泥盆系中统鼎期山群 趣曲 5 0 0 岩粉砂岩，宙化石碎片 界 ( 7 ) 第四系全新统( q 岣 以细砂，粉砂、含泥质砂为主，海滩砂常有贝壳屑，底部有小砾，顶部常 为含砂淤泥。 3 2 岩浆岩 路由登陆站所处的大鹏半岛出露的岩浆岩较多，按产状划分为侵入岩和火山 岩，岩石以酸性岩类为主，并见有少量中酸性及中基性岩( 见表3 2 ) l l 】 3 2 1 侵入岩 侵入岩为燕山三期和燕山四期侵入岩，呈岩基状产出，岩性为花岗岩及二长 花岗岩还有少量时代不明的酸性、中性及中基性浅成脉岩( 见表3 力。 5 大亚湾海底管道铺设可行性研究 表3 2 大亚湾及附近岩浆岩概况表1 1 1 岩浆活动世代代号主要岩石 巾 晚侏罗世b 三期r 5 2 1 j )黑云母花岗岩 生 燕 晚侏罗世l三媚 r 5 浅肉红色中粒黑云母一长花岗岩 代 山 早白k 四期f 5 m l 二长花岗岩 期 侵流纹岩，角砾熔岩，玉髓 入 流纹岩熔结凝灰岩 活 动流纹一英安质晶屑凝灰岩 流纹一英安质晶屑撮灰岩 英安质音砾晶屑凝灰岩 晚 j 埘 流纹质熔结凝灰岩 侏 早自垩世1 ) 有火 流纹质熔结凝灰岩 罗山活动 世 漉鼓质熔结凝灰岩 火 山 蚀弯斑岩，流纹质凝获岩、液绽质凝灰熔岩， 活 英安质凝灰岩，流纹质角砾凝灰岩 动 3 2 2 火山岩 路由区周边的陆域和岛屿出露的火山岩类型较多，主要有流纹斑岩、球粒状 流纹斑岩、流纹质角砾熔岩、流纹质溶结凝灰岩、流纹质凝灰岩、英安质凝灰岩、 沉凝灰岩( 见表3 2 ) 。 3 3 地质构造 大亚湾海区处于粤东莲花山( 北东向) 构造带南西段的东南侧，北东向深圳 大断裂斜贯淡水至宝安，东西向霞涌大断裂由淡水南侧向东延至霞涌大亚湾北 端、大亚湾东部为惠东县稔( 山) 平( 海) 半岛，由半岛北部往南依次有北东向 的赤沙一赤石断裂带、北北东向尖蜂山断裂带( 组) 、北东向的松园一虎坑山断 裂组( 带) 、平海断裂带及北西向斜贯考洲洋的大洲断裂，大亚湾西部的大鹏半 岛发育有葵涌断裂、