Bài giảng Trắc địa công trình biển Trang 3 CHƢƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA BIỂN I.1 Nhiệm vụ của Trắc địa biển I.2 Các đặc điểm đo đạc trên biển I.3 Các yêu cầu về độ chính xác
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa KTTNN-Bộ môn Trắc Địa TRẮC ĐỊA BIỂN VÀ DẪN ĐƯỜNG Lã Văn Hiếu Email: lavanhieu@tlu.edu.vn ĐT: 0915825538 Giáo trình Trắc địa biển (Trần Viết Tuấn-Phạm Doãn Mậu, 2011) Bài giảng Trắc địa cơng trình biển (Nguyễn Quang Thắng Trần Viết Tuấn, 2009) CHƢƠNG KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA BIỂN I.1 Nhiệm vụ Trắc địa biển I.2 Các đặc điểm đo đạc biển I.3 Các yêu cầu độ xác Trắc địa biển I.4 Khái niệm Biển Đại dƣơng I.5 Một số đặc điểm vùng biển Việt Nam I.6 Khái niệm luật biển I.7 Các hệ quy chiếu dùng trắc địa biển I.1 Nhiệm vụ Trắc địa biển Xây dựng sở khống chế trắc địa biển Thành lập đồ địa hình đáy biển Đảm bảo tư liệu trắc địa-bản đồ cho việc khảo sát, thiết kế thi cơng xây dựng cơng trình biển Phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học phạm vi biển đại dương Nghiên cứu hoàn thiện thiết bị đo đạc biển, phương pháp đo xử lý số liệu I.2 Các đặc điểm đo đạc biển Môi trường đo đạc ln biến động Sóng, gió, mưa, sương mù, nước biển, thủy triều,… Trên biển có vật định hướng Phao, tiêu, => Mốc có cấu tạo riêng Nước biển môi trường dẫn điện dùng sóng điện từ để đo đạc, phải dùng sóng âm Khả dùng phương pháp trắc địa ảnh hạn chế Yêu cầu người làm cơng tác đo đạc biển Sức khỏe, có trình độ chun mơn, hiểu luật biển,… Các giai đoạn thành lập BĐĐHĐB điều tra khảo sát, thăm dò khai thác khoáng sản Giai đoạn 1: Phục vụ khảo sát địa chất biển, lập đồ bao trùm toàn lãnh hải,… Tỉ lệ đồ 1:100.000 1:200.000 Giai đoạn 2: Xác định ranh giới, hình dạng, kích thước thân quặng,… Tỉ lệ đồ 1:50.0000 Giai đoạn 3: Thiết kế khai thác vùng xác định có khống sản Tỉ lệ đồ 1:25.0000 I.3 Các yêu cầu độ xác Trắc địa biển I.4 Khái niệm Biển Đại dƣơng Phân chia biển đai dương Gần ¾ bề mặt trái đất biển đại dương • Phân chia biển theo vị trí so với lục địa • Phân chia biển theo địa hình đáy biển Địa hình đáy biển đại dương Định vị tàu khoan giếng khoan Khi khoan vùng biển sâu, cố định tàu khoan => Cần khống chế nghiêm ngặt phạm vi dịch động tàu khoan, giàn khoan Bán kính dịch động cho phép tàu khoan, giàn khoan là: 2% độ sâu độ sâu nhỏ 500m, 4% độ sâu độ sâu từ 500m đến 1500m, 6% độ sâu độ sâu lớn 1500m Quá trình định vị điều chỉnh tàu Sử dụng hệ thống định vị động-thực chất hệ thống tự điều chỉnh (đối tượng điều chỉnh tàu khoan) Ở thời điểm bất kỳ, hệ thống định vị la bàn quay cung cấp tọa độ(x,y) hướng ϕ tàu khoan Kết hợp với số liệu thiết kế tàu khoan (x0,y0, ϕ0) => độ lệch (Δx, Δy, Δϕ) =>hệ thống điều chỉnh tự động tạo lực đẩy Fx , Fy mô men quay N để điều chỉnh tàu vị trí (x0,y0, ϕ0) Các phương pháp định vị tàu: + Định vị thủy âm đường đáy ngắn (phạm vi dịch chuyển tàu tương đối nhỏ) + Định vị thủy âm đường đáy dài (phạm vi dịch chuyển tàu tương đối lớn) + DGPS-RTK (trạm cố định nằm không xa tàu khoan) + Hiện nay, thường dùng Gc-GPS b Đặt mũi khoan vào miệng giếng khoan Tạo miệng giếng khoan hình phễu => hạ mũi khoan vào vị trí miệng giếng với độ xác vài dm Để đảm bảo ĐCX này, người ta sử dụng hệ thống định vị động với phương pháp định vị thủy âm đáy ngắn (hiệu thời gian) Gc-GPS Thực tế miệng giếng mũi khoan gần => dùng định vị thủy âm đường đáy siêu ngắn Công tác trắc địa lắp đặt giàn khoan Một loại cơng trình quan trọng thăm dị khai thác dầu khí giàn khoan giàn khai thác dầu cố định Giàn khoan thường gồm ba phần: phần đế đáy, phần phần giàn Ba phần lắp đất liền, vận chuyển biển, lắp đặt vị trí thiết kế Giàn khai thác dầu cố định biển cơng trình lớn (chiều cao, chiều rộng, trọng tải lớn) a Công tác chuẩn bị Trên đất liền, công tác trắc địa đảm bảo cho công việc lắp dựng, điều chỉnh kết cấu thép bê tơng theo thiết kế với độ xác cao b Công tác lắp đặt chân đế * Dùng công nghệ DGPS Beacon DGPS Wide Gc- GPS để định vị dẫn đường tàu vận chuyển chân đế cần cẩu * Công tác định vị vị trí lắp đặt chân đế +Định vị tàu cẩu: Tàu cẩu dừng lại đến vị trí thiết kế Dùng thiết bị định vị phần mềm để điều khiển tàu thả neo xuống đáy biển theo vị trí thiết kế Điều chỉnh dây neo để tàu cẩu tới vị trí thiết kế +Lắp đặt chân đế: Tàu cẩu móc cẩu, lật chân đế để dựng chân đế lên Dùng máy toàn đạc đặt giàn khoan cố định (sát vị trí thả chân đế) để bố trí việc thả chân đế Sau khoảng h, đo tọa độ tâm chân đế PP đo GPS tương đối c Công tác lắp đặt phần phần giàn khoan Dựng sào tiêu định vị chân đế, thả phần đến sát chân đế, đo độ lệch để điều chỉnh cho xác Làm tương tự với phần VI.6 Công tác trắc địa lắp đặt tuyến cáp Khảo sát tuyến Đo sâu dọc tuyến: +Tỉ lệ đo vẽ, số tuyến đo theo quy định +Định vị công nghệ DGPS Beacon DGPS Wide Gc-GPS Đo đồ địa hình khu vực điểm đổ bộ: +1/2000, kích thước (dài 500 m, rộng 500 m) Lấy mẫu chất đáy Khảo sát địa tầng đáy biển Đo nhiệt độ nước biển (theo dọc tuyến:trên bề mặt đáy) Đo dòng chảy (theo dọc tuyến: hướng, tốc độ dòng chảy lớn ba tầng: trên, giữa, đáy) Xử lý số liệu: lập tài liệu (Bản đồ độ sâu dọc tuyến, Mặt cắt đáy biển, Bản đồ địa hình khu vực điểm đổ bộ, Mặt cắt địa chất đáy biển, Bản đồ địa chất đáy biển dọc tuyến, Bảng nhiệt độ đo được, Bảng dòng chảy đo được) Công tác trắc địa giai đoạn thi công a Thiết bị sử dụng +Tàu cẩu rải ống (chuyên chở rải ống cáp) +Tàu thả neo-có thể nhiều tàu (thả neo vào vị trí dự kiến để cố định tàu rải ống) +Các thiết bị định vị phần mềm tương ứng +Bản tọa độ thiết kế đường ống vị trí neo tàu cẩu dọc tuyến b Quy trình thực Trên tàu cẩu rải ống: +Tàu rải ống di chuyển dọc theo tuyến ống theo đoạn, đoạn chiều dài ống (12m 24 m) +Mỗi lần hàn xong đoạn ống, người điều khiển lệnh thu neo để tàu cẩu tiến lên phía trước, lúc ống thả xuống biển +Công tác trắc địa định vị để điều chỉnh tàu vào vị trí thiết kế Trên tàu thả neo: +Thả neo nhổ neo theo yêu cầu +Công tác trắc địa định vị dẫn đường để thả neo vị trí theo yêu cầu c Lắp đặt đường ống vị trí tiếp nối Cần đặc biệt lưu ý việc nối ống với chỗ lấy dầu từ giàn khoan (cần dùng máy đo dài âm học độ xác cao HATS cỡ 20mm/100m)