随“海洋六号”一探多波束技术在深海勘测中的应用

2016-08-10 14:43:35    来源:广州海洋局

摘要:海洋六号”船正在我国富钴结壳合同区进行多波束测量作业使用了先进的EM122多波束系统,高效获取到高精度地形地貌资料,进一步对声回波勘探技术的应用进行了探索,在地形测量与资源勘探两个方面实现了深海探秘提速。

  北京时间8月6日,“海洋六号”船正在我国富钴结壳合同区进行多波束测量作业。经过20天的调查,已在西太平洋完成了5000多公里多波束测线,全覆盖面积近10万平方公里。这次调查使用先进的EM122多波束系统,高效获取到高精度地形地貌资料,进一步对声回波勘探技术的应用进行了探索,在地形测量与资源勘探两个方面实现了深海探秘提速。

  海底几多丘壑 多波束一探了然

  在寻找马航MH370事件失踪飞机过程中,我们见识了各种先进的海洋技术,也讶异于人类对深海还是所知甚少。海底是均匀平坦的?还是异常崎岖?8月6日,多波束测量负责人于宗泽带领我们参加多波束值班,一探深海究竟。

  中午12点,随着船舶沿测线慢慢向前,多波束采集屏幕上不停地刷新出红红绿绿的水深条带。颜色从红到蓝,表示海底水深依次增大。采集电脑根据实时数据绘制出三维地形,海底起伏豁然开朗。我望着屏幕,仿佛自己正在脚下5300米深处,独自沿着那隆起陷下之地行走。随着多波束扫测路线,我们犹如小心翼翼地穿越峡谷,再到平原,半路又突遇海山,一番惊奇之后,发现原来海底与陆地并无二致。游历这辽阔的海底,心情顿时舒畅,颇有些 “翻山越岭两肩霜花,风云雷电任叱咤,一路豪歌向天涯”的感觉。

  于宗泽介绍,在19世纪,海洋测深使用的是重物垂绳,又称打水铊;1925年,第一台单波束测深仪—Fathometer诞生,人类才进入回波测深时代;20世纪70年代,能一次性发射多个声波的多波束测深仪横空出世,测深效率大幅提升。此次调查使用的EM122属最新一代多波束系统,具全海深测量能力,曾于2012年搭载“海洋六号”船飞跃马里亚纳海沟,测得中国的世界最大水深纪录10923米;以水深6000米为例,EM122每9秒发射一次声波,单次反射432个波束,能覆盖船舶左右共20公里的海底,测深效率不言而喻。

  从原始的重物垂绳到先进的多波束系统,海洋测深经历了从点到线到面的“跨栏式”发展,人类也在探索自然的道路上越行越远。

  杨永与于宗泽讨论测线布设方案

  杨永与于宗泽讨论测线布设方案

  回波勘探新应用

  多波束测量进行中,专业助理杨永出现在仪器房,盯着屏幕,脸色严峻。“这个方向受旁浪影响,海浪产生的许多气泡在船底多波束发射器附近破裂,波束丢失,大大影响数据质量。”随着他的话,我们看到采集屏幕上实时显示的海底地形上出现了很多破洞,像极了一块烂破布。

  杨永的研究方向是利用声回波勘探新技术,提高寻找海底矿产资源的效率。“海洋六号”在往年进行资源勘探时,大量使用箱式取样和海底摄像等调查方式,以获得多个点的数据来推算整个区域的资源分布情况。而地球物理出身的杨永,有着不同于地质专业人员的思维:先使用地球物理方法解决矿产资源在面上的大致分布,之后再采用传统手段,有目的性地进行少量点、线上的工作,提高找矿效率。

  作为测深为目的的多波束测量,同步获得的大量声回波强度数据,可以大致反映海底底质的软硬松散。杨永抓住这一点,将其用于区分海山富钴结壳与沉积物的分布,最大化挖掘科研数据应用潜力,赋予多波束以新的活力,完成了多波束勘探的“一鸡两吃”。

  杨永从多波束数据中提取出一张张黑白的海底回波强度图,兴奋立马挂满脸上,仿佛那是他了解海底特征的眼睛,是找寻深海宝藏的钥匙。想起中午杨永与我吃饭时聊起《西游记》,讲起他的儿子特别喜欢孙悟空,爱学里面的人物,西北汉子的脸上有藏不住的温柔。如今,听他讲述完推广新技术应用的努力后,我不免想起《西游记》中的一段歌词:一片诚心,一往无前,不到灵山,不回不还!任它长路漫漫,看我跃马扬鞭。

  640.webp (9).jpg

  杨永在黑白信息中找到了海底异常强回波信息

  深夜,我躺在床上,船底有规律的多波束发射声听得分明。料想现在肯定还有人与多波束一样,正在努力工作,在不停地刷新着自己对海底世界的认知。

  这些深海探梦人的前方,路还很长,相信经过千锤百炼之后,定会收获到应有的惊喜!


声明:中国勘测联合网登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述,文章内容仅供参考。