應客戶需求，于7月中旬對東海某海域海上風電裝機的升壓站周邊基礎地形和海底電纜路由進行掃測，因此項目投入側掃聲納系統、多波束測深系統和淺地層剖面儀等多種測量設備進行協同作業，對淺埋海底電纜進行搜尋、探測，并評估其沖刷狀況。

其中，側掃聲納系統負責局部地貌調查，主要對海底電纜路由兩側100m范圍的地形地貌覆蓋掃測，借助聲納圖像反應風機與升壓站之間，升壓站至陸上登陸點之間海底電纜路由的掩埋、裸露、懸空情況，以分析海底電纜的位置、掩埋或懸空變化以及演變情況；多波束測深系統負責全覆蓋地貌調查，主要對風機機位周邊500m范圍實現全覆蓋海底地形掃測，以分析海底沖刷變化情況及沖刷溝的演變情況，同時可根據水下高精度三維點云數據計算沖刷區域方量等；淺地層剖面儀負責剖面測量，通過換能器將控制信號轉換為不同頻率(100Hz～10kHz)的聲波脈沖向海底發射，以輸出能夠反映地層聲學特征的淺地層聲學記錄剖面。

▲作業區域的海上風電設施

海底電纜鋪設在海床面以下，海床本身受海流影響沖淤變化復雜，海底溝槽的產生演變較快，海底電纜周圍在潮流作用下發生差異性沖刷，容易造成海底電纜出現非掩埋(裸露及懸空)狀態。因此，對海底電纜的監測需要考慮掩埋狀態和非掩埋狀態，針對不同狀態要求采用不同的探測設備進行綜合應用，這對設備之間的協同性提出了挑戰。同時，由于電纜的直徑很小，對探測設備的精度和穩定性也提出了很高的要求。

側掃聲納地貌調查

采用iSide 5000多波束側掃聲納進行局部地貌數據采集。作業前，測量人員調試好儀器，以保證信號清晰準確，并校對儀器中各測量參數的正確性。作業開始后，擁有100KHz和400KHz雙頻率的iSide 5000多波束側掃聲納進行雙頻率采集。為了保證聲納圖像的灰度一致，TVG等聲納保持不變，且船只航速保持在5節左右。此次采集，iSide 5000多波束側掃聲納實際測線偏移沒有超過設計間隔的20％，符合設計要求，保證了海底全覆蓋測量。

多波束全覆蓋地貌調查

采用iBeam 8140淺水多波束測深儀進行全覆蓋地面調查。作業前，測量人員檢查了測量船的水艙和油艙的平衡情況，以保持船舶的前后以及左右舷吃水一致。作業中，測量人員指揮駕駛員按照測前布設的測線操船行進，且航速保持穩定，最大航速不得高于5節。每條測線結束后，作業船維持原航向、航速幾分鐘后再轉向。在轉向后，待姿態傳感器保持穩定后再開始重新上線測量。在測量過程中，iBeam 8140淺水多波束測深儀掃測的帶寬和其水深對應的顏色直觀地顯示在屏幕上，使測量人員可以準確地觀察到測線的重疊情況和測區有無漏測情況。

淺地層剖面儀剖面測量

采用SES2000參量陣淺地層剖面儀進行剖面測量，作業中盡量保持TVG不變，船速不超過4節，以保證回波清晰。

此次協同作業所得測量數據包括：地貌數據、多波束水深數據。通過對所得數據進行綜合處理和分析，確定海底沖刷溝的位置、規模、深度及沖刷溝內底質類型，給出了沖刷分析調查結果和綜合調查報告。

側掃聲納數據分析

iSide 5000多波束側掃聲納通過直接獲得海底連續的地貌圖像，可以直觀地看出沖刷坑穴、溝壑、沙波、沙丘、海底障礙物、裸露、懸空的海底電纜等典型地貌特征。

▲iSide 5000多波束側掃聲納獲取的升壓站及其附近放射狀分布的電纜圖像

▲iSide 5000多波束側掃聲納獲取的海底地形和風機樁成果圖

▲iSide 5000多波束側掃聲納獲取的海底電纜裸露圖像

多波束數據分析

基于多波束測量形成海底全覆蓋的海量數據，通過將不同時間段測量的數據成果求差，直接獲得地形沖淤變化量值，繪制出了風機樁和升壓站沖淤變化數字地形圖，并繪制了等值線。

通過風機樁周圍數據分析得出：風機距中心位置半徑13m范圍內，樁周存在較為嚴重沖刷現象，海底高程范圍為-18.14m至-12.82m，平均高程為-13.04m，風機基礎周邊最大沖刷坑深度約5.38m；風機樁周圍存在輕微的沖刷坑，距樁基中心13m范圍內填方量為1151.8m3。

▲iBeam 8140淺水多波束測深儀獲取的風機樁周圍等深線圖、三維地形圖及點云圖

▲穿過樁中心西東、南北向剖面線

通過升壓站周圍數據分析得出：升壓站周圍30米范圍內，四根樁位周圍有輕微沖刷現象，海底高程范圍為-14.8~12.5m，平均高程為-13.37m，升壓站四個樁位沖刷坑深度一號為2.2米、二號2米、三號1.9米、四號0.8米。四個樁位周沖刷坑以平均高程為基準面，填方量如下表格所示。

▲四個樁位填方量情況

▲西東向北側、西東向南側、南北向西側、南北側東側四個樁位剖面線

▲升壓站周圍地形圖

淺地層剖面儀數據分析

將采集的淺剖數據按每條測線各自處理，且按照拋物線特征識別和提取海纜的坐標，包括平面坐標和埋深，并按路由歸類整理。

▲淺剖成果圖

▲淺剖測線數據表