坐底式潜标观测系统及其在天然气水合物区的试验性应用

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1、坐底式潜标观测系统及其在天然气水合物区的试验性应用董一飞罗文造梁前勇邱黄林任羽中闫茹林进清局天然气水合物工程技术中心中国地质调查局广州摘要：为满足天然气水合物调査区对海底环境长期原位监测的需求，研发了坐底式潜标观测系统（海底观测基站），该系统是研究海底尤其是天然气水合物区海底环境特征的关键技术手段，可用于采集海底边界层位长期连续环境参数，评估天然气水合物开采可能引发的环境影响，为安全有效地使用天然气水合物资源提供科学依据。坐底式潜标观测系统采用坐底式设计，最大工作深度4000m，搭载了甲烷、二氧化碳、温盐深、溶解氧、浊度计、透射计、声学多普勒剖面仪以及定点海流计

2、等传感器，通过声学释放器丢弃抛载锚完成上浮回收。研制完成后，成功在南海北部陆坡区进行了试验性应用，顺利完成回收，并采集到试验站位海底边界层位预定观测的各海洋物理化学环境参数。本系统在水下连续工作时间不小于180天，并可根据需求增加电池仓，延长观测周期，使长期监测能力覆盖整个水合物开采周期，可对开采前、中、后海底甲烷的泄漏情况进行对比，并对甲烷的来源进行分析，具有重要的现实意义和良好的应用前景。关键词：坐底式潜标;讼期环境监测;原位观测;天然气水合物;作者简介：董一飞（1987一），男，硕士，助理工程师，主要从事天然气水合物环境评价、海洋物探等方面的研究，E-ma

3、il:yfdongl987@163.com收稿曰期:2017-06-30基金：W土资源部海底矿产资源重点实验室开放基金（KLMMR-2017-A-10）ANEWLYDEVELOPEDBOTTOM-SUPPORTEDSUBMERSIBLEBUOYANTSYSTEMANDITSTESTINGAPPLICATIONTOANATURALGASHYDRATEAREADONGYifeiLUOWenzaoLIANGQianyongQIUHuanglinRENChongYANRuLINJinqingKeyLaboratoryofMarineMineralResources，Mi

4、nistryofLandandResources;QingdaoHisunOceanEquipmentCorporationLimited;Abstract：Abottom-supportedsubmersiblebuoyantsystemisdesignedforlong-termseabedenvironmentalmonitoringinanaturalgashydratearea.Itcanbeusedtostudythecharacteristicsofsubmarineenvironmentintheareaandtocollectlong-term

5、environmentalparametersforseabedboundarylayers.Throughcomparisonofrelatedparametersacquiredbeforeandafter,thechangesnearseafloorresultedfromtheexplorationandpilotproductionofnaturalgashydratecouldbemonitoredandassessed,forthepurposetoreducetheriskofenvironmentalchanges.Thesubmersible

6、maycarryvarioussensors,suchasthoseformeasurementofmethaneandcarbondioxide,CTD(Conductance,TemperatureandDepth)，dissolvedoxygen,turbidity,transmittance,ADCP(AcousticDopplerCurrentProfilers)andsingle-pointRCM(RecordingCurrentMeter).Itcanberecoveredbydiscardingtheclumpweightthroughdeep-

7、seaacousticreleasetransponder.Themaximumworkingdepthofthissystemis4000metersandthebatteriesaresufficienttoprovidepowerforallthesensorsformorethan180days.Afterasuccessfuldeep-seatestwitheffectivedataandsaferecoveryinnorthernSouthChinaSea,itisconfirmedthatthebottom-supportedsubmersible

8、buoyantsyste