סקר הידרוגרפי יוצר את עמוד השדרה של כל התפתחות רוח offshore.לפני טורבינות יחיד מעוגן אל קרקעית הים, כלי סקר חייב למפות את השטח התת-ימי עם דיוק ברמה גבוהה סנטימטר.הנתונים שהם אוספים - ממעמקי מים ורכב קרקעית הים ועד מכשולים קבורים וקווי כבלים - השפעות ישירות על מיקום, עיצוב, התקנה כבל, בטיחות תפעולית לטווח ארוך.

תפקיד סקר הידרוגרפי ב Offshore Wind Farm Development

הערכות אתר חוות רוח Offshore קורות בדרך כלל בשלושה שלבים: רנסנס, תאימות, ועיצוב מפורט. בכל שלב, סקרים הידרוגרפיים מספקים נתונים בסיסיים חיוניים. במהלך רנסנסנסנס, סקרים רחב-area מזהים מעמקי מים כלליים, תכונות קרקעיות גדולות, וסיכוןים פוטנציאליים כגון מחסנים או רוקי החוצה.

נתונים הידרוגרפיים גם תומכים בערכת השפעות סביבתיות (EIAs) על ידי מיפוי בתי גידול רגישים, סוגים של סימנט ותכונות עמודה מים.לדוגמה, תמונות של Sonar בצד יכול לחשוף את נוכחותם של כריות הים, שוניות אלמוגים, או אתרים ארכיאולוגיים שיש להימנע מהם באופן משמעותי, גם פרופילים תת- ⁇ (למשל, שיפו, מבועת, ניצוץ, ניצוץ), בוהק, משקעים) מתחת לדגמי הים, מתחת לדגמי העלולים לזהות את יסודות המשתנים, או לרסן, חסומים, או לנפץ, חסומים, או לנפץ, חסומים, חסומים, או למנוע את יסודות של חומרים כימיים, חסומים, חסומים, חסומים, חסומים, או לנפץ, או למנוע אותם בחומרים של חומרים כימיים של חומרים כימיים, או חומרים כימיים של חומרים כימיים, או חומרים כימיים של חומרים כימיים של חומרים כימיים, או חומרים כימיים, חסומים, חסופים, או חומרים כימיים, חסופים, חסומים, או חומרים כימיים של חומרים כימיים, או חומרים כימיים של חומרים כימיים של חומרים כימיים של חומרים כימיים של חומרים כימיים של מחסור באופן משמעותי, או חומרים כימיים של חומר נפץ, או חומרים כימיים

הארגון הבינלאומי הידרוגרפי (IHO) מספק סטנדרטים עבור סקרים הידרוגרפיים, כולל סדרת S-44, המגדירה שיעורי דיוק למטרות תרשים שונות. עבור יישומי רוח offshore, סקרים בדרך כלל עומדים בתקני IHO מיוחדים או הזמנה 1a, הדורשים אי ודאות אנכית טובה יותר מ ±0.25 מ' וחוסר ודאות אופקי בתוך ±1.5 מ' באמון.

טכנולוגיות וציוד

Multibeam Echo Sounders (MBES)

קולדי מולטיבאם הם הכלי העיקרי למיפוי מרחץ בהערכה רוח offshore.הם פולטים מעריץ של דבורים אקוסטיות (עד 512 או יותר) על פני קרקעית הים, מתן כיסוי מלא של קרקעית הים עם צפיפות גבוהה נקודה גבוהה. מערכות MBES, כגון אלה מ- Kongsberg, Teledyne, ו R2Sonic, לפעול בתדרים מ -200 k ל-700 k גבוה יותר, אבל לעשות שימוש נמוך יותר.

מפרטים מרכזיים לשקול כוללים רוחב פס, טביעת רגל קרן, ואת אורך הדופק. עבור אתרי מים עמוקים (מעל 200 מ '), מערכות MBES עמוק עם דופקים ארוכים יותר תדרים נמוכים נדרשים, אבל הם להקריב כמה החלטה אנכית כלי רכב תת-ימיים אוטונומיים (AUVs) ו מרחוק מופעל כלי רכב מ 'קופים' (ROVs) יכול לשאת את המערכות האלה קרוב יותר לקרקעית הים, באופן דרמטי אפילו במעמקים גדולים, למשל, כמה מהם יכול להיות עם 30 אינץ 'אורדם גבוה יותר.

Side-Scan Sonar (SSS)

צד-סקאן משמש כדי לזהות ולסווג תכונות קרקעית הים, מכשולים, והריסות.בניגוד MBES, אשר מודד עומק, צד-scan יוצר תמונה אקוסטית של רפידות קרקעית הים, טקסטורות, צללים, ו הקצוות. towed או-ed-scan מערכות (למשל, Edgetech, Klein) לספק תמונה של צינורות, כבלים, ו-Birdsssss, שיפור של תמונות של טקסט-scans, לעתים קרובות עם תכונות.

פרופילים של סוב-Botom (SBP)

פרופילים תת- ⁇ שולחים הדופקים אקוסטיים נמוכים (בדרך כלל 1–24 kHz) שחדור אל קרקעית הים ומשקף משכבות של סימנט הרץ ואובייקטים קבורים. Chirp sub- ⁇ פרופילים, למשל, יכול לצלם סטריפטוגרפיה סיבית עד 50–100 מ' מתחת ל קרקעית הים בתנאים נוחים.

רכב אוטונומי ובלתי ידוע

כלי רכב תת-ימיים אוטונומיים (AUVs) וכלי רכב המופעלים מרחוק (ROVs) הפכו לכלים סטנדרטיים עבור סקרי מים עמוקים. AUVs פועלים ללא תשלום, לאחר משימות טרום-פרוגרמה באמצעות מיקום אקוסטי וניווט לא-פרטי.הם יכולים לרוץ מגבלות מרובות-רגישות -MBVs, צד-scan-scan, פרופיל תת-מטר, חיישנים ואוקיינוסים למשך ימים שבהם נמצאים תחת מגבלות גבוהות של כלי רכב.

מיקום ומאמץ

מיקום מדויק הוא בסיסי לסקרים הידרוגרפיים.מערכות ניווט גלובלית (GNSS) עם Real-Time Kinematic (RTK) או Post-Processed Kinematic (PPK) מספק דיוק אופקי בתוך 0.02-0.05 mreferences (heave, roll) תיקונים, יחידות התייחסות תנועה (MRUs) רכובות על הסימון או AUVsynometers עם הזמן האמיתי ל-S.

אתגרים ב Offshore hydrographic Surveys

בסביבה הקרובה של Harsh Marine Environment

הסביבה offshore מציגה תנאים תפעוליים קיצוניים. רוחות גבוהות, swells גדול (גבהים גליים מעל 3-5 מ '), זרמים חזקים, ו אור יום מוגבל (במיוחד בחודשי החורף) מגבילים חלונות מזג אוויר עבור סקרים.על פי ארגון ניהול הנחתים של בריטניה, חלונות טיפוסיים עבור סקרי מים בחו"ל הם רק 40-60 אחוזים של השנה.

מים עמוקים וטופוגרפיה מורכבת

בעוד רוח offshore נעה למים עמוקים יותר (60-120 מ ' כיום, ומעבר 200 מ ' עם רוח צף), מערכות מסורתיות toed להיות פחות יעיל בשל אורך כבל ארוך יותר ושקע אות מים עמוק גם מגביר את העלות ואת הזמן של סקרים לקמטר מרובע. קומפלקס קרקעית קרקעית הים - מדרונות שרוולים, גלי חול, שדות בוחלים, וגלות קרח - דרישות הסתגלות קיבולת - לדוגמה, כדי לגרום נזקי צלי זמן יכול להיות מסוגל להבין את התכונות שלהם.

אבטחת מידע והחלטה

השגת תקני הזמנה מיוחדים IHO במים עמוקים מאתגרת.עבור 400 kHz MBES הפועלים בעומק 200 מ', הדבורה ב-Nundir עשויה להיות 0.2 מ', אבל בקצה השברירי (60°), זה יכול לעלות על 1 m. Horizontal, גם מכווץ עם טווח שגיאות מהירות. pings ליד הקצוות נפוחות מכיל פחות קולות לאזור, המוביל לנתונים או ל- intraation in the Distance-outturedances) של ירידה של נתונים עמוקים של מהירות ו-D.

סליחות ו- Permitting Hurdles

סקרים Offshore דורשים אישורים מסוכנויות מרובות - גופים תכנון מרחביים של ילדים, רגולטורים סביבתיים, ורשויות דגים. באירופה, הוראת מסגרת אסטרטגיית הנחתים ו- Habitats לכפות הגבלות על תזמון סקר כדי להגן על יונקים ימיים (למשל, במהלך עונות הרבייה או הגירה) ובתי גידול רגישים. Noise ממערךי נשק אוויר (שימוש בפרופיל תת- ⁇ ) יכול להפריע cacet; מוטציות כגון סרפדים, החלים, בדיקות רכה או מחסומים סביבתיים, או , יש צורך מחסומים.

עלויות וזמן Constraints

סקרי Offshore יקרים.מערכת הערכה באתר טיפוסית עבור חוות רוח בינונית (1GW) עשויה לעלות 5-15 מיליון יורו, בהתאם לעומק, לאזור ולציוד. שיעורי יום Vessel עבור טווח ייעודי של כלי שיט סקר מ-20,000 יורו ל-50,000 יורו. תפעול AUV עלות פחות ליום (€5,000-10,000) אך יש נתונים נמוכים יותר באמצעות לחץ זמן מעת לעת, סקרי כוח לקבל סיקור מופחת או מועדי ראייה נמוכים יותר.

שיטות ופתרונות הטובים ביותר

סקר טכנולוגיות מתקדמות

צלילי הד מולטיבים מודרניים עם שיעורי ping גבוהים יותר, שיפור beamforming, ו עיבוד בזמן אמת להפחית רעש ולשפר את ההחלטה אפילו בים גסים.מערכות כמו קונגסברג 2040P ו Teledyne Reson T50-R מציעים תצורה כפולה ראש כי כיסוי כפול ללא רזולוציה של Hurificing. עבור מים עמוקים, MB נמוך (למשל 50-100) יחד עם 60 יחידות אוויריות גבוהות יותר.

תכנון ומזג אוויר

חיזוי מטאאורולוגי ואוקיינוסי (metocean) הוא חיוני.חברות סקר משתמשות בתחזיות מבצעיות ב-3-10 ימים, בשילוב עם קלימטולוגיה עונתית, כדי לקבוע גיוסים. באזורים עם סערות תכופות (למשל, הים הצפוני), סקרים מתכננים לעתים קרובות קמפיינים עבור חודשי קיץ (מאי-ספטמבר) כאשר חלונות הם ארוכים יותר, כמו שינויי אקלים, דפוסים גמישים, תכנון מוקדם יותר של כלי מזג אוויר יכול להגדיל את מספר קטן יותר של תאים קצרים.

עיבוד נתונים ואימות

נתונים רב-באאם עוברים מספר שלבים עיבוד: גאות ותיקון מהירות הקול, הסרת כלי שיט, סינון יוצא דופן, וקידוד חבילות תוכנה מתקדמות (למשל, Caris HIPS ו- SIPS, QPS Qimera, EIVA NaviModel) משלבים אלגוריתמים כגון CU (Combined Unidty ו-Atymetry Estimator) אשר העריך שכבת עומק טובה ביותר של אי-דיוקן, כאשר מזהה נתונים פגומים קרוב ל-aidicialators.

אימות מבוצע באמצעות קווי צלב (ממממים את אותו אזור מכיוונים שונים) וסקרים חוזרים.השוואה של צפיפות חושפת שגיאות שיטתיות כגון הטיה רול או מהירות קול לאותאם.בנוסף, שילוב נתונים של גיאו-טכניים עם פרשנות גיאופיזית מסייע לאשר סוגים של מחוס ושכבות.עבור סקרי נתיב כבל, הסקר חייב להבטיח כי המיקום של מכשולים קבורים (למשל, צינורות קיים) הוא למנוע התנגשות מדויקת להתנגשויות מדויקות.

תגמול ומעורבות בעלי מניות

מעורבות מוקדמת עם גופי רגולציה ושימושים ימיים (דגים, משלוח, הגנה) יכולה להזרים את אישורי מסקטורים צריך להכין הערכת השפעה סביבתית (EIAs) ספציפית לתוכנית הסקר, באמצעות מודל רעש תת-ימי כדי להראות כי הפחתה היא מספקת.מעסיקים משקיפי ממאמל ימיים ומעקבים פסיביים (PAM) מבטיחים עמידה.זה גם טוב לשתף תוצאות סקר עם בניית אמון, לדוגמה, שחרור נתונים מכופרים חדשים או ניטור אקוסטי (PAM) מסייע.

אינטגרציה עם סקרים גיאוטכניים

סקרים הידרוגרפיים מודיעים על תכנון חקירות גיאוטכניות.לאחר שהנתונים מרחץ ו- sub- ⁇ מעובדים, צוותי גיאוטכניים מכוונים מיקומים ספציפיים לבדיקות חד-משמעיות (CPT) ו vibrocores.יודעים את התנאים המדויקים של קרקעית הים מאפשר להם להימנע מסלעים, סלעים קשים או משקעים לא יציבים, להפחית את הסיכון של נזק או פגום.

תוצאות חיפוש: Real-World Applications

חוות דעת בנק Dogger Bank Wind Farm (בריטניה)

בנק דוגר, החווה הגדולה ביותר בעולם של הרוח בחוות (3.6 GW), ממוקם בים הצפוני, 130 ק"מ מהחוף בבריטניה, עם עומק מים החל מ 18 עד 63 מ ', תכונות קרקעית הים של האתר כוללים דינמיות קרח עד, גלי חול, וערוצי קבורה. קמפיין הידרוגרפי מקיף בשימוש שילוב של צלילי זיכרון מרוביםבים, צד-scan, ופרופיל תת-קרקעי אפשרוריד על ידי סקר גל חום ומיפוי גבוה של 40 חודשים.

פרויקט הורנסיס 2 (בריטניה)

הורנסי 2 (1.4 GW) דרש סקרים על שטח של 480 ק"מ בים הצפוני, עם עומק עד 60 מ '.הפרויקט נתקל בסלעים קבורים רבים - מהגרים של פיקדונות קרח - אשר היווה סיכונים להתקנה.שימוש ב MBES גבוה ופרופיל תת-מקלע בום, הסקר מיפוי שדות בסלעים יקרים וזיהה שדות בוץ של סלעים עבור מרכזי נתונים אטומיים.

מגמות עתידיות

Machine Learning and Automated Data Processing

אינטליגנציה מלאכותית מתחילה לסייע עם פרשנות נתונים של Sonar.לדוגמה, רשתות עצביות אבולוציה (CNN) יכולות באופן אוטומטי לסווג סוגים של סידנציה קרקעית הים מ- Multibeam backscatter או Side-scan Imagery.מודלים של למידת מכונות יכולים גם לזהות סלעים קבורים, אוניות, או מעברים כבל בנתונים תת- ⁇ , צמצום העבודה ידנית של גיאופיזיקה אלה הם שילובים יותר, והופכים לתוכנות מהירות יותר, ומאפשרים, והופכים לתוצאות עקביות יותר.

סקר בזמן אמת ותיאומים דיגיטליים

כמו בחוות רוח offshore בנוי, נתונים הידרוגרפיים בזמן אמת להאכיל מודלים תאום דיגיטלי.מודלים אלה משלבים רחצה, עמדות כבל, ניטור סביבתי כדי לתמוך פעולות ותחזוקה.עבור חוות רוח צף, תנאים דינמיים קרקעית הים - כגון קו מתפתל - חייב להיות פיקוח ברציפות. USVs מצויד עם רבבים וחיישנים עמודה מים יכול לבצע עדכונים חוזרים תכופות, את התנאים הדיגיטליים והזהירים לחילופים כמו מפעילי XKAN כבר לספק שינויים.

המונחים: Monitoringאינטגרציה

סקרים הידרוגרפיים יותר ויותר משלבים חיישנים עבור פרמטרים סביבתיים - הפרעות, chlorophyll, מתמוסס חמצן ורעש תת-ימי. נתונים אלה מסייעים ניטור ארוך טווח של ההשפעה האקולוגית של החווה הרוח. Multibeam הדמיה של מים יכול לזהות בתי ספר דגים, נוכחות ממאאלית ימית, ואפילו זרמי תת-קרקעית.

מסקנה

סקר הידרוגרפי הוא מרכיב חיוני של הערכת אתר חוות רוח offshore.מ מאתרים ליד החוף אל המים העמוקים, חשופים של המדף היבשתי, איכות מיפוי קרקעית הים משפיע ישירות על הבטיחות, העלות והיעילות של טורבינות ומתקן כבל. בעוד אתגרים כגון מזג אוויר קשה, מים עמוקים, גיאולוגיה מורכבת, והגבלות רגולטוריות מתמשך, התעשייה פיתחה פתרונות חזקים: מערכות רבבים מתקדמות, כלי רכב תת-קרקעיים, תכנון קפדני, ושמירה על הסביבה, ממשיכים לשמור על איכות גבוהה יותר, כמו עיבוד מדויק של אנרגיה, ואווירה, שמירה על פני השטחית, ואווירה של אנרגיה בטוחה, שמירה על פני השטחית, שמירה על פני השטחית, שמירה על פני השטחית, שמירה על פני השטחית, ומגבלות זמן בטוח, שמירה על פני השטחית, ואווירית, ואווירה של מערכת יעילה יותר, שמירה על פני השטחית, ואווירה של אנרגיה ירוקה, ממשיכה, ואווירה של אנרגיה ירוקה בטוחה, שמירה על פני השטחית בטוחה, שמירה על פני השטחית בטוחה, והגבלות על פני השטחית בטוחה, והגבלות על פני השטח של אנרגיה ירוקה, והגבלות זמן בטוח, שמירה על פני השטח, שמירה על פני השטח, והגבלות זמן בטוח, שמירה על פני השטח, והגבלות על פני

(בהמשך קריאה בתקני סקר הידרוגרפיים, בקר ב-FLT:0) הארגון הבין-לאומי של הידרוגרפי (FLT:2Kongsberg's Hydrographic Surveys pagehilFLT 3:FLT 3:5, ונתוני הפרויקט זמינים ב-FLT:4OffshoreWind.