Toepassing van seismiek voor bepaling van de nautische bodem en detectie van objecten – een...
-
Upload
hydrographic-society-benelux -
Category
Science
-
view
17 -
download
1
Transcript of Toepassing van seismiek voor bepaling van de nautische bodem en detectie van objecten – een...
Toepassing van seismiek voor
bepaling van de nautische bodem
en detectie van objecten -
een overzicht
Coen Werner – STEMA Systems
HSB/CEDA Workshop 131-01, 2017
Inhoud
•Bepaling van nautische bodem met seismiek
-Methoden: traditioneel vs nieuw
-Seismische apparatuur
-Calibratieinstrumenten
• Voorbeelden
• Nieuwe inzichten: hoe kunnen we ook sterkte van slib meten en hoe komt dit naar
voren in de seismiek en calibratiemiddelen
•Seismische detectie van objecten
-Methoden
-Voorbeelden: tunnels, pijpleidingen, kabels, stenen (b.v. boulders)
HSB/CEDA Workshop 231-01, 2017
Bepaling nautische bodem:
Traditionele methode: uitvoering
HSB/CEDA Workshop 331-01, 2017
Bepaling nautische bodem,
traditionele methode:
210 kHz en 33 kHz: nautische diepte onbekend
(aangepast naar Druyts et al., 2010)
HSB/CEDA Workshop 431-01, 2017
Bepaling nautische bodem:Nieuwe methode: Silas en calibratiemetingen uitvoering
identiek, alleen later puntmetingen met calibratiemiddel op
gevaren lijn.
HSB/CEDA Workshop 531-01, 2017
Bepaling nautische bodem:
nieuwe methode:
Silas met calibratiemetingenVoordelen:
-berekening dichtheidsniveaus en exacte nautische diepte
-met juiste calibratiemeting (b.v. Tune) ook sterkte van het
slib
-na calibratie is calibratieresultaat ook te gebruiken zonder
calibratiemiddel. Tijdsduur tussen calibraties vast stellen
door gedurende langere periode eerst meerdere metingen
met Silas en calibratiemiddel uit te voeren.
HSB/CEDA Workshop 631-01, 2017
Apparatuur overzicht:
Hoge resolutie seismiek: Hoog resolutie Echolood + AD Kaart+ Silas
Calibratiemiddelen: -RheoTune (dichtheid, sterkte)
-Densx (dichtheid)
-Dart (dichtheid)
-Navitracker (dichtheid)
-Graviprobe (dichtheid, sterkte, viscosisteit)
Bepaling nautische bodem nieuwe
methode
HSB/CEDA Workshop 731-01, 2017
Apparatuur overzicht
Bepaling nautische bodem:
nieuwe methode
HSB/CEDA Workshop 831-01, 2017
(Aangepast naar P.J. De Boer, 2016)
Apparatuur: RheoTune (mogelijk calibratiemiddel)
parameter berekende eigenschip slib
Frequentie dichtheid
Amplitude sterkte
Druk diepte
Temperatuur temperatuur
Inclinometers orientatie
Bepaling nautische bodem nieuwe
methode
HSB/CEDA Workshop 931-01, 2017
Opname in waddengebied. Blauw: top slib (1030 g./l.) , Rood 1200 g./l. dichtheids
niveau. Slib boven rode lijn heeft zeer lage sterkte (< 5 Pa).
Bepaling nautische bodem:
voorbeelden
HSB/CEDA Workshop 1031-01, 2017
Opname in waddengebied. Blauw: top slib 1030 g./l., Rood 1200 g./l. niveau.
Projectie multibeam: Zwart = Ochtend, Groen: Middag.
Blauwe en rode cirkels : resp. geprojecteerde bodem 1030 g./l. en 1200 g./l. volgens
seismiek in de middag
Bepaling nautische bodem:
voorbeelden
HSB/CEDA Workshop 1131-01, 2017
(Aangepast naar P.J. De Boer, 2016)
Opname in estuarium met weinig stroming: grote sterkteveranderingen in slib
Dichtheid : Blauw=bovenzijde slib (1030), groen= 1160 g./l.,oranje=1200 g./l.
Tune profiel (rechts): Blauw=0.3 Pa, Groen=5.1 Pa, Oranje=16.3 Pa
Bepaling nautische bodem: sterkte ook
belangrijk (yield stress, b.v. RheoTune)
HSB/CEDA Workshop 1231-01, 2017
Yield stress
13HSB/CEDA Workshop31-01, 2017
Yield stress
1431-01, 2017 HSB/CEDA Workshop
Yield stress
1531-01, 2017 HSB/CEDA Workshop
Is dus maat voor sterkte van het slib
-Wanner kan een vaartuig nog navigeren in zwak slib ?
-Hoe zwak is zwak?
Op deze vragen is alleen antwoord mogelijk als voortaan naast
dichtheid ook sterkte wordt gemeten en meerdere metingen
(tijdseries) worden opgebouwd.
Deze gegevens dienen vervolgens te worden gedeeld met die van
loodsen uit het gebied en onderzoeksinstanties voor bepaling van
kritische (nautische) sterkte en dichtheid in een gebied.
Nautische diepte tijdserie 1
Augustus
HSB/CEDA WorkshopDinsdag 31-01, 2017 16
HSB/CEDA Workshop 17
Nautische diepte tijdserie 1
Oktober
31-01, 2017
HSB/CEDA Workshop 18
Nautische diepte tijdserie 1
Maart
31-01, 2017
HSB/CEDA Workshop 19
Nautische diepte tijdserie 2
Augustus
HSB/CEDA Workshop31-01, 2017 20
Nautische diepte tijdserie 2
December
HSB/CEDA Workshop 21
Nautische diepte tijdserie 2
Maart
31-01, 2017
Bepaling nautische bodem: nieuwe
methode:
gebruik Silas met calibratiemetingen
Verder lezen:
Methode:
http://proceedings.utwente.nl/269/1/Paper_Hydro12_CJWerner.pdf
Studie Deltares over Silas:
http://kennisonline.deltares.nl/3/m/search/products.html?qtype=1&q=silas
Over Silas en aansluiting op overige apparatuur: zie flyer P.J. De Boer
HSB/CEDA Workshop 2231-01, 2017
Seismische detectie van objecten:Methoden:
• 1) Standaard seismische opname (profiler) en manuele
indicatie van objecten
• 2) Silas Detectie: Hoge resolutie seismische opname
met geautomatiseerde detectie van objecten
Voordelen Silas detectie:
-meer objectieve waarneming objecten door kwaliteitsparameters
semblance en power
-automatisering detectie
-zeer veel mogelijkheden voor verbetering opnamen middels processing
-combinatie met vrijwel alle seismische bronnen mogelijk
HSB/CEDA Workshop 2331-01, 2017
Seismische detectie van objecten:
Methode 2) Hoge resolutie seismische opname
Frequentie seismische bron lager ( tussen 1 en 10 kHz) dan
voor onderzoek nautische diepte ( tussen 24 en 40 kHz)
• 2D (varen dwars op object)
• 3D (varen evenwijdig aan object)
• Deze presentatie gaat alleen over 2 D detectie
HSB/CEDA Workshop 2431-01, 2017
Onderste hoek paarse driehoek=Bovenzijde tunnel
Blauw= bodemligging, Groen=oudere multibeamopname, Oranje =onderzijde
recent zand, Licht paars=bovenzijde mudstone, Donker paars=bovenzijde mogelijk
conglomeraatgesteente
Contact Detectie Tunnel
HSB/CEDA Workshop 2531-01, 2017
Dwarsdoornede door gedetecteerde tunnelcontacten (grote paarse driehoeken)
t.o.v. chart datum.
Kleine paarse driehoeken = bodemligging in seismiek, grijze lijn= bodemligging
volgens multibeam
Contact Detectie Tunnel
HSB/CEDA Workshop 2631-01, 2017
• Bovenaanzicht van gedetecteerde tunnelcontacten (paarse driehoeken). Data is
geintegreerd met multibeam in Silas (op achtergrond)
Contact Detectie Tunnel
HSB/CEDA Workshop 2731-01, 2017
A: Ruwe data B: Processed C: Object gedetecteerd D: Dwarsdoorsnede
Contact Detectie pijpleidingen
HSB/CEDA Workshop 2831-01, 2017
A: Ruw B: Processed
Contact Detectie kabels
HSB/CEDA Workshop 2931-01, 2017
Contact Detectie kabels
Silas standard
profiler
Contact Detectie kabels (0.2 m
diameter)
Silas Ebp-10
cabletracker
Silas and
Innomar
HSB/CEDA Workshop 3131-01, 2017
Contact Detectie boulders
Silas Silas en Innomar
HSB/CEDA Workshop 3231-01, 2017
Bedankt voor de aandacht !
HSB/CEDA Workshop 3331-01, 2017
Stema Systems
• Innovatieve ocean technology
solution provider
• Bedrijfs locatie Netherlands
• Established in 1986
• Started as survey company
and gained hands-on
experience and know-how
• Dedicated, practical and
knowledgable team
Stema Solutions
Stema Solutions
Bepaling nautische bodem:Nieuwe methode: Silas en calibratiemetingen flow diagram
HSB/CEDA Workshop 3731-01, 2017
Procedure of density calibration of high resolution seismics as applied by Silas.
A=Seismic registration, B= Received signal at calibration point, C= Synthetical densityprofile
derived from seismics at calibration point, D= Results geophysical point measurement
(RheoTune)
Bepaling nautische bodem:Nieuwe methode: Silas en calibratiemetingen
HSB/CEDA Workshop