Thành lập bình đồ địa hình đáy biển tỷ lệ 1 10000 khu vực bãi bồi ven biển huyện Tiên Lãng, tỉnh Hải Phòng phục vụ dự án đê quai lấn biển

Dự án đầu tư xây dựng tuyến đê quai lấn biển huyện Tiên Lãng (Hải Phòng) được triển khai nhằm mục tiêu tạo ra quỹ đất khoảng 5 nghìn ha để xây dựng Cảng hàng không quốc tế tại Hải Phòng, làm dự phòng cho Sân bay quốc tế Nội Bài. Tuyến đê được xây dựng sẽ có nhiệm vụ bảo vệ sân bay dưới tác động của sóng biển, thủy triều cùng những tác động bất lợi khác từ phía biển, bảo đảm an toàn cho khu vực sân bay và các vùng lân cận.Có thể nhận thấy, việc quy hoạch vị trí và triển khai các bước chuẩn bị đầu tư để xây dựng sân bay quốc tế tại Tiên Lãng của Chính phủ thể hiện một “tầm nhìn xa”, có tính khuyến thúc sự phát triển kinh tế xã hội, bảo đảm quốc phòng an ninh không chỉ riêng đối với Hải Phòng, mà còn có ý nghĩa sâu sắc đối với cả một vùng miền Duyên hải Bắc bộ và cả nước. Vì vậy, việc xúc tiến thực hiện dự án xây dựng tuyến đê quai lấn biển Tiên Lãng nhằm tạo nền đất cho việc thiết kế và đầu tư xây dựng sân bay. Nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề có ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển kinh tế của đất nước, nên em đã xin phép khoa Kỹ thuật Trắc địa Bản đồ Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, Ths.Nguyễn Hoàng Hưng (giảng viên hướng dẫn), TS. Phạm Thị Hoa và Trung tâm dịch vụ do đạc Khí tượng Thuỷ Văn và Môi trường (đơn vị trực tiếp tham gia khảo sát ) em đã tiến hành thực hiện đề tài “Thành lập bình đồ địa hình đáy biển tỷ lệ 1:10000 khu vực bãi bồi ven biển huyện Tiên Lãng, tỉnh Hải Phòng phục vụ dự án đê quai lấn biển” và

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Dự án đầu tư xây dựng tuyến đê quai lấn biển huyện Tiên Lãng (Hải Phòng) đượctriển khai nhằm mục tiêu tạo ra quỹ đất khoảng 5 nghìn ha để xây dựng Cảng hàngkhông quốc tế tại Hải Phòng, làm dự phòng cho Sân bay quốc tế Nội Bài Tuyến đêđược xây dựng sẽ có nhiệm vụ bảo vệ sân bay dưới tác động của sóng biển, thủy triềucùng những tác động bất lợi khác từ phía biển, bảo đảm an toàn cho khu vực sân bay

và các vùng lân cận

Có thể nhận thấy, việc quy hoạch vị trí và triển khai các bước chuẩn bị đầu tư đểxây dựng sân bay quốc tế tại Tiên Lãng của Chính phủ thể hiện một “tầm nhìn xa”, cótính khuyến thúc sự phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng - an ninh khôngchỉ riêng đối với Hải Phòng, mà còn có ý nghĩa sâu sắc đối với cả một vùng miềnDuyên hải Bắc bộ và cả nước Vì vậy, việc xúc tiến thực hiện dự án xây dựng tuyến đêquai lấn biển Tiên Lãng nhằm tạo nền đất cho việc thiết kế và đầu tư xây dựng sân bay.Nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề có ảnh hưởng trực tiếp đến sự pháttriển kinh tế của đất nước, nên em đã xin phép khoa Kỹ thuật Trắc địa Bản đồ -Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, Ths.Nguyễn Hoàng Hưng(giảng viên hướng dẫn), TS Phạm Thị Hoa và Trung tâm dịch vụ do đạc Khí tượngThuỷ Văn và Môi trường (đơn vị trực tiếp tham gia khảo sát ) em đã tiến hành thực

hiện đề tài “Thành lập bình đồ địa hình đáy biển tỷ lệ 1:10000 khu vực bãi bồi ven biển huyện Tiên Lãng, tỉnh Hải Phòng phục vụ dự án đê quai lấn biển ” và đã được

3 Nội dung nghiên cứu

- Khái quát chung về bình đồ địa hình đáy biển và phương pháp thành lập

- Quy trình thành lập bình đồ địa hình đáy biển tỷ lệ 1:10000 khu vực bãi bồi ven biểnhuyện Tiên Lãng, tỉnh Hải Phòng phục vụ dự án đê quai lấn biển

- Thành lập bình đồ địa hình đáy biển từ số liệu thực tế khu nghiên cứu

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thống kê: thu thập, tổng hợp, xử lý các thông tin và tài liệu liên quan

- Phương pháp thực nghiệm: trên cơ sở lý thuyết có được từ thông tin liên quan thu thập,thống kê sử dụng số liệu thực tế để đưa ra được sản phẩm như yêu cầu thực tế của sảnxuất

- Phương pháp điều tra thực địa: sử dụng số liệu đo đạc thực địa khu vực

- Phương pháp phân tích: sử dụng các phương tiện và các công cụ tiện ích, phân tíchlogic các tư liệu đánh giá khách quan các yếu tố để đưa ra kết luận chính xác làm cơ sởgiải quyết các vấn đề đặt ra

Tài liệu tham khảo.

Trong quá trình học tập tại khoa Trắc địa- Bản Đồ , trường đại học Tài nguyên vàMôi trường Hà Nội và sau thời gian học tập tại Đoàn khảo sát khí tượng thủy văn 1, em

đã được trang bị thêm nhiều kiến thức và những kinh nghiêm quý báu từ thực tiễn cuộcsống Em xin chân thành cảm ơn các tập thể và cá nhân đã giúp đỡ em trong cuộc sốngcũng như trong quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện

Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới sự giúp đỡ nhiệt tình của thầygiáo Ths.Nguyễn Hoàng Hưng, cô giáo Ts.Phạm Thị Hoa đã dành nhiều thời gian quýbáu tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thànhcảm ơn tập thể các thầy cô giáo trong khoa Trắc địa- Bản đồ đã trang bị cho em nhữngkiến thức cơ bản, hữu ích phục vụ cho việc học tập, nghiên cứu đồ án tốt nghiệp cũngnhư cho công tác của em sau này

Em cũng xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Đoàn khảo sát khí tượng thủy văn 1,cùng các anh chị trong cơ quan đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em tiếp cận với các vấn

đề mới mẻ trong thực tế, giúp em làm rõ được mục tiêu nghiên cứu đồ án

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, những người đãđộng viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, rèn luyện tại trường và trong quátrình nghiên cứu, hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Bình đồ địa hình đáy biển tương tự bản đồ địa hình đáy biển nhưng được biểu thị

ở khu vực nhỏ được coi là sự kéo dài tự nhiên của bình đồ địa hình lục địa về phía biển

vì vậy nó có nội dung và cách trình bày tương tự như bình đồ địa hình lục địa Nhưvậy, bình đồ địa hình đáy biển là một loại bình đồ địa hình, trên đó thể hiện đầy đủ cácyếu tố địa hình dưới đáy biển, các địa vật có trên vùng biển, tính chất của đáy biểntrong cùng một hệ thống tọa độ, độ cao thống nhất với bình đồ địa hình trên đât liền

của quốc gia đó.

1.2 Mục đích của việc thành lập bình đồ địa hình đáy biển

- Nghiên cứu biển, an ninh, quốc phòng, xây dựng công trình biển, tìm kiếm khai tháckhoáng sản nói chung và dầu khí nói riêng

- Cần thiết cho các hoạt động đánh bắt nuôi trồng thủy sản

- Bảo vệ tài nguyên biển và môi trường toàn cầu

- Hàng hải và quốc phòng

- Tìm kiểm cứu nạn

1.3 Bình đồ địa hình, xác định bờ biển và định vị hàng hải

1.3.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật

Độ chính xác của bình đồ địa hình đáy biển phụ thuộc vào tỷ lệ đo vẽ và theoyêu cầu cụ thể đặt ra theo mục đích, yêu cầu sử dụng bình đồ Theo tài liệu của Nga,sai số trung phương vị trí của những điểm địa vật cố định hoặc vạt định hướng trên đảohoặc trên các công trình nhân tạo trên biển được đo nối với lưới trắc địa nhà nước sovới điểm khống chế gần nhất không được vượt quá 0.7mm theo tỷ lệ bản đồ, còn vớinhững đối tượng khác không vượt qúa 1,3mm Ở nước ta độ chính xác của bình đồ địahình được thể hiện như sau:

1 Độ chính xác lưới khống chế đo biển

- Sai số tọa độ điểm khống chế cơ sở đo vẽ biển phải nhỏ hơn hoặc bằng 1/10 sai số địnhđiểm đo sâu

- Sai số độ cao điểm “0” thủy chí (thước đo nước) so với điểm thủy chuẩn nhà nước gầnnhất không được quá ±10 cm

- Sai số chuyển đổi từ hệ tọa độ này sang hệ khác không vượt quá 1/10 sai số định vịđiểm đo sâu trên mặt biển

2 Độ chính xác định vị điểm đo sâu

- Sai số định vị điểm đo sâu trên mặt biển là sai số định vị cần phát biến của máy đo sâuhồi âm không được lớn hơn 1mm nhân với tỷ lệ bản đồ (kể cả ảnh hưởng của số cảichính do máy định vị không trùng tâm với cần phát biến)

- Sai số địa vật thể hiện theo tỷ lệ không được lớn hơn 1mm nhân với tỷ lệ bản đồ

- Sai số vị trí các ranh giới trên biển không được lớn hơn 1mm nhân với tỷ lệ bản đồ

- Sai số vị trí các địa vật thể hiện bằng ký hiệu không được vượt qua 1,5mm nhân với tỷ

lệ bản đồ

3 Độ chính xác đo sâu địa hình đáy biển

Độ chính xác đo sâu địa hình đáy biển là độ chính xác đo sâu các điểm ghi chú

độ sâu đáy biển Sai số này bao gồm cả sai số đo sâu bằng dụng cụ hay máy đo sâu vàsai số quy chuyển giá trị độ sâu từ mặt biển tức thời về độ sâu so với mực nước biểntrung bình (quy độ sâu về hệ tọa độ độ cao nhà nước)

Yêu cầu độ chính xác đo sâu phụ thuộc vào độ sâu đáy biển

Độ chính xác giá trị độ sâu địa hình đáy biển sau khi đã quy đổi về hệ độ cao nhànước không được vượt quá các hạn sai sau:

chính xác đo sâu như sau:

- Sai số trung phương độ sâu của điểm ghi chú độ sâu, so với độ cao thủy chuẩn khôngđược vượt quá:

0.30m khi độ sâu đến 50m;

0.45m khi độ sâu từ 50m đến 100m;

0.70m khi độ sâu trên 100m

- Sai số trung phương độ sâu của đường đẳng sâu, so với độ cao điểm chuẩn khôngđược vượt quá:

0.40m khi độ sâu đến 50m;

0.60m khi độ sâu từ 50m đến 100m;

0.90m khi độ sâu trên 100m.

- Khoảng cách trung bình giữa các tuyến đo sâu không quá 100m, tối đa khôngquá 130m Sai lệch tuyến đo với tuyến thiết kế không quá 30% trên cùng hướng…

- Khoảng cách đọc số liên tiếp trên một tuyến đo không lớn hơn 0,5cm trên bản

đồ Nếu địa hình phức tạp thì phải tăng thêm tuyến đo và đọc mật độ điểm dày hơn, đủ

để nội suy đường đẳng sâu với độ chính xác theo yêu cầu

Để đảm bảo độ chính xác cần thiết khi đo sâu bằng máy đo sâu hồi âm, đối vớinhững vùng biển sâu, phải xác định tốc độ âm thanh chính xác, với sai số nhỏ hơn 3%tốc độ âm thanh, tức là nhỏ hơn 4,5m/s Máy đo sâu cần được kiểm nghiệm ở vùng đo,nơi có độ sâu không nhỏ hơn 10m hoặc 30m

1.3.2 Phương pháp định vị và độ chính xác

Căn cứ vào vị trí của khu vực đo vẽ so với bờ người ta chia ra các loại sau :

- Đo vẽ ven bờ

- Đo vẽ xa bờ

- Đo vẽ trên đại dương

Tuyến chạy tầu thường là các tuyến song song (hình 1.1.), có trường hợp người

ta bố trí tuyến chạy tầu hướng tâm

Trên các tuyến chạy tầu, cần phải tiến hành công tác định vị Các nguyên tắcđịnh vị và thiết bị định vị đã được giới thiệu khái quát ở phần trước, việc chọnphương pháp định vị trong công tác đo vẽ bản đồ địa hình đáy biển tuỳ thuộc vàotình hình cụ thể của khu đo vẽ, độ chính xác yêu cầu và giới hạn hoạt động của cácthiết bị định vị

Xác định khoảng cách giữa các tuyến chạy tầu có ý nghĩa quan trọng về kinh

tế và kỹ thuật Khoảng cách giữa các tuyến chạy tầu phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ cần

đo vẽ và mức độ phức tạp của địa hình đáy biển

Hình 1.1: Bố trí các tuyến chạy tàu song songKhi sử dụng máy đo sâu đa tia (máy quét), số lượng tuyến đo sẽ được giảm đáng

kể do mỗi tuyến đo sẽ nhận được một giải quét địa hình đáy Trong trường này cóthể sử dụng cách tính khoảng cách giữa các tuyến đo sâu và số lượng tuyến đo nhưsau:

Hình 1.2: Tính giải quét cho máy đa tia

Ký hiệu a là góc mở của chùm tia máy quét; d là độ sâu lớp nước; s là độ phủgiữa các giải quét (tính bằng phần trăm %) (hình 1.2.) Khoảng cách giữa 2 tuyến chạytầu sẽ là L sẽ được tính:

Nếu khu đo ( lòng sông, kênh ) có chiều rộng là W thì số lượng tuyến chạy tầu

N được tính:

trong đó tỷ số W/L được làm tròn tới số nguyên lớn hơn

Trong quá trình đo vẽ, việc định vị thường được lặp lại sau những khoảng thờigian bằng nhau (khá đều đặn) trên tuyến chạy tầu Thông thường khoảng cách giữahai điểm định vị không vượt quá 3-4cm trên bản vẽ Khi đo vẽ gần bờ, mật độ điểmdày hơn so với đo vẽ xa bờ

Khi đo vẽ trong điều kiện có dòng chảy mạnh hoặc gió lớn gây khó khăn cho việcđiều khiển tầu chạy theo tuyến đo, thì cần định vị dầy hơn cỡ 2-2,5 cm trên bản vẽ Ngoài những điểm định vị đều đặn trên tuyến đo, cần tiến hành định vị tàu vàocác thời điểm sau :

- Ở đầu và cuối tuyến đo;

- Khi thay đổi tốc độ chạy tầu trên tuyến đo;

- Khi tầu đi lệch 30 so với hướng thiết kế;

- Khi tầu bắt đầu quay vòng và khi kết thúc quay vòng sang tuyến khác nếu trong lúc

đó máy đo sâu vẫn tiếp tục làm việc;

- Khi đo sâu trong trạng thái tầu dừng;

- Khi có bất kỳ sự cố nào xẩy ra đối với tầu

Đồng thời với việc định vị phải ấn nút đánh dấu độ sâu tương ứng trên băng đosâu, đồng thời phải ghi lại trên sổ đo những thời điểm tầu thay đổi tốc độ hoặc hướng

và đánh dấu thời điểm tương ứng trên băng đo sâu

Khi đo vẽ ven bờ việc định vị thường được tiến hành theo phương pháp định vị

quang học, định vị vô tuyến hoặc định vị vệ tinh

Khi đo vẽ xa bờ thì chủ yếu sử dụng phương pháp định vị vô tuyến và định vị vệ

tinh

Khi đo vẽ trên đại dương thì có thể định vị vô tuyến tầm trung và tầm xa, định vị

vệ tinh hoặc bằng quan trắc thiên văn

Hiện nay, các phương pháp định vị GPS vi phân (DGPS) được sử dụng phổ biếntrong công tác định vị trên biển Nhờ kỹ thuật định vị DGPS kết hợp với các phầnmềm chuyên dụng trong dẫn đường như phần mềm HYDRO, công tác dẫn đường chotầu đo theo các tuyến đo sẽ được thực hiện đơn giản Nguyên tắc dẫn đường là chotrước toạ độ điểm xuất phát và điểm cần đến của tuyến đo, các giá trị toạ độ này đượclưu trong máy tính, phần mềm chuyên dụng sẽ tính ra phương vị và khoảng cách củatuyến đo Tại một thời điểm bất kỳ trong hành trình của tầu, bằng kỹ thuật DGPS sẽ

nhanh chóng xác định được vị trí tầu, dựa vào vị trí tức thời của tầu, phần mềm sẽ tính

ra các yếu tố dẫn đường như: tốc độ tầu đo, hướng phương vị tầu đang chạy, hướnglái đến điểm cuối, khoảng cách đến điểm cuối, độ lệch với tuyến đo là bao nhiêu ? Định vị GPS vi phân diện rộng WADGPS có thể sử dụng để định vị trong đo vẽBĐĐHĐB Các thiết bị phục vụ cho định vị GPS vi phân diện rộng như OMNISTAR-3000L Series DGPS đang được sử dụng rộng rãi Theo các tham số kỹ thuật lý lịchmáy thì độ chính xác định vị đạt 0,5 m với xác suất 95% cho khoảng cách đến 1000

km và khi khoảng cách là 2000 km thì độ chính xác đạt 3m

Để phục vụ cho công tác đo vẽ địa hình và khảo sát thăm dò dầu khí ngoài khơiphía nam Việt Nam, người ta đã sử dụng một số trạm DGPS cơ sở bao gồm:

- Trạm VUNG TAU (Việt Nam)

- Trạm KUALA TERENGGANU ( Malaysia)

- Trạm KOTA KINABALU ( Sabah)

- Trạm PUJUT ,MIRI ( Malaysia)

Sự phối hợp các trạm này trong công tác định vị được thể hiện trên sơ đồ hình 1.3

Hình 1.3: Phối hợp các trạm cơ sở trong khu vực

Ở nước ta, trong chương trình phát triển công nghệ đo đạc biển, theo kế hoạch từ

1996 đến 2000 chúng ta xây dựng 4 trạm cơ sở tại Hải Phòng, Đà Nẵng, Nha Trang,

Vũng Tàu theo kỹ thuật biến động tối thiểu MSK (Minimum Shift Keying)

1.3.3 Khảo sát cảng biển và vùng ven biển

1 Các phương pháp trực tiếp

Nói chung, khảo sát ven biển là một phần của khảo sát thủy văn, chủ yếu đượcthực hiện bởi trắc địa mặt đất hoặc viễn thám Trong trường hợp này nhiệm vụ chínhcủa kỹ sư trắc địa, khi xử lý thông tin, bao gồm việc giải thích hợp lý các đặc trưngven biển và phân định ranh giới bờ biển Chúng cũng phải đảm bảo rằng, các mốckhống chế trắc địa được xây dựng ven biển phải cung cấp tín hiệu dẫn đường cho cáctàu biển trong phương pháp GPS RTK

2 Mật độ điểm chi tiết

Dựa trên yêu cầu khảo sát chi tiết, mật độ điểm chi tiết được xây dựng phù hợpvới tỷ lệ thành lập bản đồ Tuy nhiên, cần tăng dày ở những nơi có địa hình thay đổiđáng kể như: độ dốc lớn, gò, yên ngựa, rặng núi,

Khu vực cảng biển, vùng nước nông ven bờ, địa hình đáy nước cần tiến hànhkhảo sát theo các đường song song gần vuông góc với đường bờ biển Cần thể hiệnnhững đặc trưng của địa hình đáy biển với mật độ điểm đảm bảo yêu cầu thành lập bản

đồ, cần biểu diễn đầy đủ các đặc trưng địa hình tự nhiên và những địa vật do conngười để lại đáy biển

3 Phương pháp đo vẽ

Kỹ thuật định vị vệ tinh là lý tưởng đối với thành lập bản đồ biển Độ cao WGS

84 được chuyển đổi về hệ thống độ cao quốc gia, dựa trên mô hình Geoid được ápdụng cho khu vực đo vẽ Mật độ điểm chi tiết đối với thành lập bản đồ 1/5000 hoặc1/10 000 là 50m hoặc 100m một điểm chi tiết Mật độ điểm chi tiết bề mặt đáy biểnđược cài đặt trong các máy đo hồi âm và định vị GPS trên tàu khảo sát, tương ứng vớitốc độ tàu và tần số đo của thiết bị Việc xử lý dữ liệu hồi âm và dữ liệu định vị GPStrên tàu được tiến hành hoàn toàn tự động, sẽ cho kết quả khảo sát địa hình đáy biểntheo yêu cầu

Phương pháp tọa độ cực sử dụng chế độ tracking của các máy toàn đạc điện tửrất thích hợp để xác định vị trí của tàu ở vùng ven biển, với khoảng cách gần bờ, nơiyêu cầu mật độ điểm chi tiết 10m, 20m

Khoảng cách nằm ngang được tính chuyển từ khoảng cách nghiêng trên máy toànđạc điện tử, nếu góc nghiêng đã biết Để thực hiện, cần nhập độ cao máy, độ cao mốckhống chế trên bờ, độ cao gương đặt trên tàu, độ cao điểm đặt gương trên tàu so vớimép nước Độ sâu cột nước được cộng vào độ cao vị trí điểm của tàu, từ đó xây dựng

độ cao địa hình đáy biển

Trường hợp chênh cao từ máy toàn đạc đến tàu biển có độ nghiêng lớn hơn ,phương pháp toàn đạc điện tử không khuyến khích dùng, bởi vì có thể gây ra sai số

MO và 2i, 2c liên quan tới góc đứng, góc bằng và độ cao nhận được.

Một phương pháp khác được sử dụng để biểu diễn bản đồ địa hình đáy biển làcác đường đồng mức Các đường đồng mức được vẽ với khoảng cao đều nội bộ cáchnhau 5m đối với tỷ lệ bản đồ 1/5000 Trường hợp địa hình đáy biển bằng phẳng, cácđường đồng mức có thể có khoảng cao đều cách nhau 0,5m

Cả hai tiêu chí trên cần phải được xử lý hài hòa, đảm bảo mục đích khảo sát cũngnhư các biến động trong địa hình khảo sát Một số phần mềm có thể vẽ các đườngđồng mức rất tốt với các thuật toán được kết hợp với một số quy tắc giải thích cho cácđường đồng mức

Hình 1.4: Khu vực có bản đồ biển tỷ lệ 1/100000, tọa độ HN-7

1.3.4.Quy trình đo vẽ của trung tâm Trắc địa - Bình đồ biển (Bộ TN-MT)

1.4 Xác định đặc trưng đáy biển

Để đảm bảo an toàn dẫn đường hàng hải, cần phải xác định các đặc trưng của đáybiển, nhằm nhận thức rõ các mối hiểm nguy, dù là nhân tạo hay tự nhiên, có thể ảnh

hưởng đến dẫn đường hàng hải Đặc trưng được định nghĩa là bất kỳ vật gì trên đáybiển mà khác biệt với khu vực xung quanh nó Điều ấy có thể là một hòn đá cô lập trênđáy biển cát phẳng, một xác tàu đắm mà có cột buồm nhô cao Hoạt động này đượcgọi là xác định đặc trưng đáy biển Xác định đặc trưng đáy biển cũng có thể là nhậndiện và xác định các đầu giếng dầu hoặc bom mìn còn sót lại trong chiến tranh Điều

ấy không có ý nghĩa trong dẫn đường, nhưng có ý nghĩa đối với một số người khác

1.4.1 Tiêu chuẩn xác định đặc trưng đáy biển

1 IHO S-44 Tiêu chuẩn tối thiểu đối với khảo sát thủy văn

Bảng 1.2 và 1.3 dưới đây chỉ rõ đặc trưng khảo sát được thực hiện và những yêucầu đối với hệ thống cho mỗi cấp khảo sát

Bảng 1.2: Yêu cầu khảo sát

IHO S-44 Cấp khảo sát và ví dụ Yêu cầu khảo sátCấp đặc biệt Bến cảng, khu vực liên quan và kênh dẫn

với độ rộng tối thiểu khe hở lườn tàu

Cấp ba Khu vực ngoài khơi, không thuộc cấp

đặc biệt, cấp một, cấp hai

Không yêu cầu

Bảng 1.3 Khả năng phát hiện của hệ thống

IHO S-44 Cấp khảo sát Khả năng phát hiện của hệ thống

Cấp đặc biệt Phát hiện được vật thể > 1m

Cấp một Phát hiện được vật thể > 2m tại độ sâu 40m hoặc 10% của độ

sâu trên 40mCấp hai

Sau khi xác nhận bất kỳ đặc trưng nào được coi là quan trọng, cần phải có vị trí

và độ sâu tối thiểu của nó

2 Tiêu chuẩn đối với dữ liệu thủy văn kỹ thuật số

Bảng 1.4 Tiêu chí xác định đặc trưng đáy biển S-57 ZOC.

ZOC A1 Thực hiện khảo sát toàn bộ khu vực, Xác định tất cả các đặc trưng quan

trong dưới đáy biển Đo sâu đáy biển Độ lớn vật cần phát hiện:

10% của độ sâu khi < 10m; 1m khi độ sâu 10 đến 30m; trên 2m khi độ sâutrên 30m

ZOC A2

ZOC B Không khảo sát toàn bộ khu vực Chỉ dò tìm những đặc trưng gây nguy

hiểm cho dẫn đường hàng hải

ZOC C Không khảo sát toàn bộ khu vực Chỉ khảo sát những độ sâu bất thườngZOC D Không khảo sát toàn bộ khu vực Chỉ khảo sát vùng có độ sâu bất thường

lớn

ZOC U Chất lượng dữ liệu đo sâu chưa công bố

1.4.2 Phương pháp xác định đặc trưng đáy biển

Side Scan Sonar (SSS) đã được chứng minh là phương pháp xác định đặc trưngđáy biển tin cậy nhất Tuy nhiên , các thiết bị sonar thường được kéo theo đằng sautàu, do đó thường xảy ra các sai số về vị trí điểm Để giảm thiểu các sai số này, người

ta sử dụng một đầu thu đặt trong một thiết bị có hình con cá chạy ở đằng sau thiết bịsonar, phía sau hướng chạy tàu, nhằm tiếp thu được nhiều tín hiệu phản hồi từ sonarhơn và xác định vị trí chính xác hơn Hệ thống SSS cũng cần được thiết kế trước cácvệt quét, sao cho độ che phủ của các vệt quét là đủ nhất, tránh trường hợp để lọt mộtkhoảng trống nào đó giữa hai vệt quét sonar

Một trong những hạn chế chính của hệ thống SSS là tốc độ tiến của tàu phải phùhợp để thu nhận được đủ số tín hiệu “ping” của hệ thống Trong một vài trường hợpngoại lệ, giới hạn tốc độ tiến của tàu mang hệ thống SSS vào khoảng 6 hải lý/giờ Sự

ra đời của hệ thống hồi âm đa tia đã cung cấp một khả năng quét đáy biển rộng hơnvới tốc độ cao hơn, làm gia tăng khả năng khảo sát đáy biển Ngày nay, hệ thốngMBES đã xác định đặc trưng của biển theo tiêu chuẩn bậc đặc biệt và ZOC A1/A2.Tuy nhiên, việc nhận dạng những hiểm nguy trong hàng hải vẫn cần có những biệnpháp bổ sung, phòng ngừa nhất định, chẳng hạn như hạn chế chiều rộng vệt khảo sát,tính toán trước tốc độ hợp lý của tàu khi kéo theo máy quét sonar

Cấu hình của máy quét sonar SSS liên quan tới bộ biến đổi năng lượng của nó

Các tia phát từ sonar dội xuống đáy biển và phản xạ lên phải được tiếp nhận ở phía sauhướng tiến của tàu Từ đó, các vệt quét mới biểu diễn được rõ ràng đáy biển Cấu hìnhcủa đầu dò trong hệ thống MBES liên quan tới đặc trưng của đáy biển, vì đó làm tán

xạ và mất mát rất nhiều năng lượng của đầu dò Ưu điểm của MBES là cung cấp độphân giải cao địa hình đáy biển và định vị chính xác, nhưng yếu điểm là độ lớn tia tán

xạ cũng nhiều Việc kết hợp hai hệ thống MBES và SSS làm giảm đi những rủi ro dovệt quét bị sót, bổ sung khả năng đối chiếu so sánh kết quả giữa hai hệ thống, tăng độchính xác định vị điểm, đảm bảo độ phân giải chi tiết địa hình đáy biển

Các loại thiết bị khác cũng được sử dụng để nhận dạng đặc trưng đáy biển như hệthống hồi âm đơn tia, hệ thống sonar dò tìm phía trước tàu, từ kế, Lidar, điện từ trườnghàng không, các phương pháp cơ khí và thợ lặn

1.5 Phân loại đáy biển

Khi đo vẽ BĐĐHĐB cần xác định trước các thông số kỹ thuật cơ bản nhưmứcđộ chi tiết, khoảng cao đều các đường đẳng sâu Các thông số này được xácđịnh dựa trên một số đặc điểm của địa hình đáy biển khu vực đo vẽ Người ta phân địahình đáy biển ra làm 3 loại :

- Địa hình loại 1

Gồm các đồng bằng dưới sâu, không cắt xẻ hoặc cắt xẻ yếu, có dạng lượnsóng hoặc thoai thoải, chủ yếu có nguồn gốc tích tụ được đặc trưng bởi giá trịtrung bình tương đối của những điểm đột biến về độ sâu (hõm sâu, thunglũng ) trong khoảng 3 đến 10 m Độ dốc địa hình đáy nhỏ hơn và độ sâu lớpnước không quá 200 m

- Địa hình loại 2

Gồm đồng bằng cắt xẻ, có địa hình dãy dài đồi núi, được tạo thành do quá trìnhtích tụ -bào mòn, với sự thay đổi độ sâu trong khoảng từ 10m đến 50m và có độdốc từ đến

- Địa hình loại 3

Địa hình cắt xẻ mạnh, có nguồn gốc kiến tạo , bào mòn với sự thay đổi độ sâutrên 50 m và có độ dốc đáy biển từ đến

Trên cơ sở các đặc trưng của địa hình đáy biển và tỷ lệ bản đồ cần thành lập,người ta xác định mức độ chi tiết khi đo vẽ chi tiết BĐĐHĐB Mức độ chi tiết khi đo

vẽ BĐĐHĐB sẽ liên quan trực tiếp đến việc bố trí khoảng cách giữa các tuyến chaỵtầu cũng như bố trí điểm đo trên các tuyến Vấn đề xác định mức độ chi tiết khi

đo vẽ là vấn đề phức tạp, cho đến nay vẫn chưa được giải quyết triệt để và thốngnhất Để xác định mức độ chi tiết khi đo vẽ BĐĐHĐB có thể áp dụng phươngpháp Trunov hoặc phương pháp Xazonov

1.6 Kế hoạch khảo sát biển

1.6.1 Lập dự án khảo sát biển

- Thu thập tài liệu trắc địa: bản đồ/hải đồ sẵn có (phần dưới nước và trên đấtliền), tài liệu về khí tượng thủy văn trong khu vực khảo sát, tình hình giao thông, dân

cư, các yếu tố có liên quan đến nhiệm vụ thi công ;

- Các tài liệu khác có liên quan

Sau khi đã có các thông tin khảo sát khu đo, cần soạn thảo thiết kế kỹ thuật, đưa

ra một số phương án và lựa chọn phương án tốt nhất, có tính khả thi

Thiết kế kỹ thuật bao gồm các phần chủ yếu sau :

a Phần giới thiệu :

Nêu rõ mục đích, nhiệm vụ và tình hình khu đo (về vị trí địa lý, điều kiện xa bờ,gần bờ, kinh tế xã hội, tình hình tư liệu )

b Phần kỹ thuật

- Các loại hình công việc;

- Mức độ chi tiết đo vẽ;

- Cách thức bố trí tuyến đo phụ thuộc vào đặc trưng địa hình;

- Cơ sở toạ độ và độ cao phục vụ đo vẽ bao gồm: Số lượng điểm, cách thức bố trí vàphương pháp xây dựng lưới khống chế đo vẽ và độ chính xác tương ứng, vấn đề chọnđiểm, tiêu mốc ;

Nếu sử dụng phương pháp định vị vô tuyến để xác định vị trí mặt bằng thì nêuphương án bố trí anten của trạm định vị vô tuyến

- Điều kiện để đo nối các tuyến đo với cơ sở khống chế trắc địa trên bờ

- Số lượng trạm nghiệm triều và cách thức bố trí trạm nghiệm triều, trình tựquan sát mực nước biển

- Phương pháp xác định và quy độ sâu về mực nước chuẩn được chọn làm "số 0"

độ sâu

- Phương pháp và trình tự đo nối độ cao đến các điểm nghiệm triều

Phương pháp tiến hành công việc đo vẽ bao gồm :

Thiết lập các tuyến đo cho từng khu vực đo, phương pháp định vị và tần suất định

vị, độ chính xác định vị trên tuyến đo

- Sử dụng máy đo sâu loại nào, (khả năng của máy đo sâu và tình hình cụ thểkhu vực đo);

- Phương pháp kiểm nghiệm máy đo sâu để xác định số hiệu chỉnh tương ứng;

- Phương pháp đo vẽ vùng bán ngập (ngập khi có nước cường);

- Phương pháp và trình tự kiểm tra, cách thức bố trí các tuyến đo kiểm tra

c Phần tổ chức thi công

- Biên chế cán bộ kỹ thuật cho từng dạng công việc, chia tổ nhóm, cần ngườiphụ trách tới nhóm;

- Sự phối hợp làm việc, trình tự công việc liên quan đến thiết bị kỹ thuật ;

- Kế hoạch liên lạc, tập kết hậu cần và đảm bảo kỹ thuật (máy móc đo đạc, tầuthuyền), phương án sửa chữa, tổ chức y tế cứu nạn

d Phần phụ lục

- Ranh giới khu đo vẽ (độ vĩ ,độ kinh , giới hạn khu đo vẽ);

- Sơ đồ phân mảnh bản đồ;

- Sơ đồ cơ sở trắc địa , bảng cấp số liệu gốc;

- Sơ đồ các trạm định vị vô tuyến;

- Sơ đồ vị trí đặt trạm nghiệm triều;

- Sơ đồ vị trí các trạm khí tượng thuỷ văn (nếu có)

1.6.2 Khảo sát sơ bộ

Để phương án kỹ thuật có thể triển khai đúng và đạt kết quả tốt như dự kiến cầntiến hành khảo sát khu đo và vùng liên quan nhằm :

- Xác định số lượng mốc trắc địa còn tồn tại và những mốc đã mất không tìm thấy;

- Khả năng thiết lập, xây dựng điểm trắc địa ở những nơi đã thiết kế trên bản đồ ( tỷ lệnhỏ) phục vụ định vị tàu đo;

- Chọn lựa các điểm đặt máy kinh vĩ, trạm định vị vô tuyến và khả năng đo nối trắc địa;

- Cần thiết phải xác định thêm điểm khống chế trắc địa mới, phương pháp xác định;

- Vị trí, điều kiện đặt trạm nghiệm triều, phương pháp đo nối độ cao trạm nghiệm triềuvới các điểm độ cao nhà nước;

- Xác định các trạm nghiệm triều thuộc mạng lưới nghiệm triều nhà nước gần vùng đo

vẽ, ở đó có tiến hành quan trắc thường xuyên mực nước biển;

- Vị trí neo đậu tạm thời tầu đo khi có bão

1.7 Thu thập dữ liệu và mô tả bờ biển

1.7.1 Hiệu chuẩn và kiểm tra thiết bị định vị mặt bằng

Khảo sát thủy văn liên quan tới vị trí mặt bằng của khu vực, do vậy, các mốc khống

chế trắc địa cấp quốc gia và các mốc giải tích hoặc kinh vĩ trong khu vực cần phải đượcliên kết thống nhất.

Phương pháp định vị trên tàu ở ngoài khơi phụ thuộc độ lớn của dự án khảo sát.Nhiều trạm đo trên bờ có thể được sử dụng để định vị cho vị trí tàu ở ngoài khơi Đốivới phương án sử dụng định vị vi phân DGPS, cần hai trạm trên bờ được kiểm soát tốt

Vị trí của hai trạm này càng gần bờ biển càng tốt

Hệ thống định vị toàn cầu hiện nay đã ứng dụng các phương pháp tăng cườngđoọ chính xác định vị Đó là các hệ thống tăng cường cơ sở mặt đất (GBAS) và tăngcường cơ sở không gian (SBAS), thông qua các vệ tinh Landstar, Seastar, Omnistar,Skyfix, và dịch vụ miễn phí như EGNOS Các hệ thống này cung cấp vị trí điểm với

độ chính xác cao, mà không cần một trạm cố định nào trên đất liền Tuy nhiên, cầntham khảo lịch vệ tinh để nắm được cấu hình hình học (GDOP) tại thời điểm khảo sát

1.7.2 Kiểm soát độ cao

Mốc chuẩn 0 về độ cao là cơ sở để xác định độ sâu đáy biển trong các cuộc khảosát thủy văn Khi sử dụng độ cao, cần xác định rõ trạm nghiệm triều đã cung cấp độcao ấy Nếu có nhiều trạm nghiệm triều được lắp đặt ven biển, khoảng cách các trạmnghiệm triều không nên quá 10km

Các trạm nghiệm triều sẽ cung cấp dữ liệu để tạo ra một biểu đồ thủy triều chungcho khu vực, các dữ liệu này được đưa vào thông số kỹ thuật thủy văn Các trạmnghiệm triều phải được kết nối bằng thủy chuẩn hình học, thông qua các mốc chuẩn 0tại mỗi trạm

Điểm cực triều hoặc các mốc chuẩn 0 tại các trạm nghiệm triều phải được liên hệvới kết quả đo trên cảm biến mực nước và thước đo mực nước, thông qua thủy chuẩnhình học tia ngắm ngang

Nếu cần thành lập mới mốc độ cao tại khu vực khảo sát, phải xây dựng ít nhất haimốc chuẩn và chi tiết của nó phải được ghi lại đầy đủ

Kiểm tra cực triều với thước đo mực nước tại trạm nghiệm triều phải được thực

hiện trong thời gian 25 tiếng đồng hồ liên tục để có thể đánh giá được độ chính xáccủa dữ liệu đã ghi chép.

Việc tính toán mực nước biển trung bình phải lấy kết quả đo từ 39 giờ liên tục,lúc bắt đầu và lúc kết thúc khảo sát Kết quả tính toán này được phép sai lệch 0,3m sovới trích dẫn từ bảng nghiệm triều

Khi thành lập mới một thước đo mực nước, phải tiến hành đo kiểm tra độ caotheo các nguồn độc lập, tránh các sai số có tính tương quan hệ thống

1.7.3 Quan trắc môi trường

Hướng và tốc độ của dòng thủy triều được quan trắc tại bất kỳ nơi nào có ý nghĩađịnh hướng và nơi không có bằng chứng rằng các quan trắc trước đó đã được thựchiện Sau khi thăm dò thực địa, có thể quyết định bổ sung các trạm quan trắc thủytriều nếu thấy cần thiết

Các quan trắc thủy triều phải được thực hiện bằng các máy đo hiện có hoặc bằngxà-lan đã neo đậu Độ sâu thực hiện quan trắc thủy triều phải phù hợp với độ sâu củaluồng tàu đang vận chuyển trong khu vực Các quan trắc không nên thực hiện trongđiều kiện thời tiết bất thường

Tại khu vực bán nhật triều, các quan trắc phải được thực hiện trong 25 giờ tạithời điểm Springs (vào lúc trăng non hoặc trăng tròn) Tại những vùng có nhật triềulớn, nên quan trắc trong 30 ngày và sử dụng hàm điều hòa để phân tích triều Có thểkhông thực hiện tất cả các phép đo triều, nhưng phải đủ để mô tả hướng của dòng triềutrên bản đồ

Ngoài các quan trắc triều theo tiêu chuẩn, cần quan tâm tới các thông tin có tínhchất không chính thức được cung cấp từ địa phương, đặc biệt nếu điều ấy ảnh hưởngđến độ sâu luồng dẫn tàu ra vào cảng Dữ liệu thu nhận nên bao gồm tối đa các ướctính tại thời điểm Springs và các đánh giá về hướng của dòng triều Trong khu vực códòng triều mạnh, đặc biệt tại các kẽ đá, luồng lạch, vực xoáy, có thể xảy ra hiện tượngcon nước thấp có thể làm tàu mắc cạn Các giới hạn đỉnh triều và đáy triều tại thời

điểm Springs cần được ấn định trong báo cáo của dự án.

Các quan trắc vận tốc âm thanh ban đầu cần được tiến hành trên nhiều điểmtrong khu vực khảo sát, để kiểm tra sự biến động về không gian và thời gian xem cóảnh hưởng như thế nào tới vận tốc âm thanh Các dữ liệu âm thanh này cùng với cácyếu tố môi trường khác như khí hậu, dòng nước ngọt, biến đổi môi trường theomùa, sẽ được lưu trữ trong hồ sơ dự án Các hồ sơ về nơi di trú của tàu, về sựnghiêng lắc của tàu trên sóng biển, về các thiết bị gắn trên tàu để quan trắc thủy văntrong lúc di động được lưu trữ trong hồ sơ cuộc khảo sát

Các dữ liệu quan trắc thủy văn được cập nhật khi nào và lưu trữ ra sao được thựchiện theo hướng dẫn của Tiêu chuẩn khảo sát thủy văn và trong kế hoạch dự án Đặcbiệt trường hợp sử dụng hệ thống hồi âm đa tia MBES

1.7.4 Khảo sát biển theo tuyến

Giải thích Hình 1.5:

a Việc quyết định hướng tuyến và khoảng cách giữa các tuyến trên biển phụthuộc vào phương pháp đo hồi âm và thiết bị sử dụng trên tàu Hình a1 áp dụng chomáy hồi âm đơn tia (SBES), khoảng cách giữa các tuyến gần nhau, hướng chạy tàugần vuông góc với đường đẳng sâu (đồng mức) Hình a2 áp dụng cho máy đo sâu hồi

âm đa tia (MBES) hoặc máy quét sonar, khoảng cách tuyến lớn hơn, hướng chạy tàugần song song với đường đẳng sâu

b Mô tả hướng gió hoặc hướng dòng chảy trên biển, người lái tàu phải vận dụngkiến thức và kinh nghiệm để tàu di chuyển theo đúng hướng thiết kế

c Hướng chạy tàu thực tế trên biển, sau khi người lái tàu điều khiển tàu theohướng thiết kế và hiệu chỉnh hướng tàu sau mỗi lần đi chệch hướng

Khi theo dõi tàu bằng hệ thống định vị điện tử (EPS), cần liên tục quan trắc vị trítrên màn hình và theo dõi các chỉ số trái-phải, từ đó các độ lệch nhỏ nhất từ các vếtchạy tàu so với hướng thiết kế được phát hiện và hiệu chỉnh Việc theo dõi còn đểđánh dấu vết chạy tàu trong hồ sơ dữ liệu được ghi nhớ

Hình 1.5: Kiểm soát tàu đo hồi âm theo tuyến trên biểnTrong các cuộc khảo sát bến cảng, thường dùng máy Sextant, kinh vĩ hoặc toànđạc điện tử Với máy toàn đạc điện tử, người ta thường ấn định tần số theo dõi vài giây(khoảng 3 giây), bởi vì các máy hiện đại cho phép theo dõi tự động với tần số cài đặt

từ trước

Việc theo dõi bằng hệ thống định vị điện tử EPS và hệ thống định vị vệ tinh cũngcung cấp vị trí liên tục, với tần số từ 1 đến 3 giây (Phương pháp RTK DGPS) Vị tríbiểu hiện trên màn hình điều khiển của khoang chỉ huy trên tàu sẽ được ghi lại theothời gian thực, về hướng di chuyển và tốc độ của tàu Độ chính xác của vị trí liên quantới hệ thống định vị đã lựa chọn

Trong các cuộc khảo sát có diện tích khoảng 25km2 hoặc nhỏ hơn, có các bộphát định vị thủy âm đặt dưới đáy biển theo định dạng mắt lưới Việc theo dõi tàu

được thực hiện bằng các cảm biến hồi âm hoặc siêu âm sonar Dựa vào vị trí đãbiết của mạng lưới dưới đáy biển, ta xác định vị trí tàu theo tuyến khảo sát đã thiết kế.Trong các trường hợp vùng khảo sát ở xa bờ Việc kiểm soát tuyến chạy tàukhông thể thực hiện từ trên bờ Người ta sử dụng la bàn hoặc la bàn con quay hồichuyển Việc này thực ra không thỏa đáng, nên chỉ giới hạn trong các cuộc khảo sátnhỏ Phương pháp khác để dẫn tàu chạy theo tuyến đã thiết kế trong trường hợp này, làchỉ đạo tàu chạy theo một vòng cung của một góc cố định tạo bởi hai dây cung hoặc làđường hyperbol LOP của chuỗi EPS Phương pháp này không thực hiện với cáccuộc khảo sát quy mô lớn, gần bờ, gần các mốc khống chế trắc địa trên bờ Ngàynay, các cuộc khảo sát ngoài khơi xa phải dùng định vị GPS hoặc định vị điện tử EPS.

1.7.5 Kiểm tra tuyến

Để kiểm tra tuyến đã chạy, người ta chạy một tuyến cắt ngang, ở các giai đoạnthủy triều khác nhau Tại các vị trí trên tuyến đã chạy giao điểm với tuyến cắt ngang,người ta kiểm tra độ sâu đáy biển cũng như vị trí tọa độ của tàu Thông tin kiểm tranày nhằm xác định các sai số thô nếu có, các sai số về mô hình thủy triều hoặc sai số

do thiết bị

Hệ thống hồi âm đa tia MBES nên được sử dụng để xác minh lại địa hình đáybiển, nhất là phạm vi xen kẽ giữa hai vệt quét, đảm bảo phạm vi quét đáy biển đượcphủ kín và có sự chồng lấn thích hợp giữa các vệt quét

trên 25% vệt quét.

Sai số tiên nghiệm (sai số của thiết bị do nhà sản xuất công bố) phải được so sánhvới tiêu chuẩn khảo sát thủy văn trong một bảng thống kê Quá trình thực tế đo đạctrong môi trường của dự án có những biến động so với môi trường kiểm nghiệm thiết

bị Do vậy, cần tiến hành đo thử khi bắt đầu dự án để xác định các tham số của thiết bị.Phải đảm bảo thực hiện đúng khoảng cách các tuyến khảo sát, tốc độ chạy tàu, hồ

sơ vận tốc âm thanh theo hồ sơ kỹ thuật đã phê duyệt Tốc độ ping tối đa, tốc độ chạytàu tối ưu, khoảng cách giữa các tuyến cần phù hợp với độ sâu mực nước Thôngthường, các vệt đo sâu hồi âm nên chạy theo hướng vuông góc với các đường đẳngsâu Các tuyến quét sonar nên chạy theo hướng 20 so với dòng thủy triều hoặc dòngbiển hiện tại Trong khu vực tồn tại một dòng thủy triều mạnh, một hướng quét sonarthậm trí nhỏ hơn 20 có thể được chấp nhận, để đảm bảo cá kéo phía sau tàu đi đúnghướng

Việc kiểm tra chất lượng sonar nên :

- Kiểm tra trên tuyến đầu tiên;

- Mỗi ngày một lần trong vùng biển cần xác định đặc trưng đáy biển;

- Sau khi bảo trì sửa chữa;

- Sau khi thay đổi cá kéo hoặc vây;

- Kiểm tra khi thấy nghi ngờ

Khi nhận thấy hệ thống sonar không hoạt động đúng yêu cầu hoặc do điều kiệnnước bất cập, một từ kế được triển khai trên các vệt quét sonar để cung cấp bổ sungcác thám sát về kim loại màu dưới đáy biển Điều đó cho thấy, phạm vi quét triệt đểđáy biển là rất quan trọng

1.7.7 Các điều tra liên ngành

Khi nhận được các yêu cầu điều tra về xác tàu đắm bằng máy đo sâu hồi âm, cầntiến hành tìm kiếm trong phạm vi bán kính 2,5 dặm từ vị trí được liệt kê Giới hạn củavùng tìm kiếm có thể rộng hơn giới hạn của các cuộc điều tra kỹ thuật thủy văn Các

tuyến khảo sát bổ sung nên được thực hiện bên ngoài vị trí liệt kê, đảm bảo sự chốnglấn của các vệt quét.

Đảm bảo an toàn trong phạm vi 500m xung quanh các mỏ dầu, các miệng lỗ khíđốt, các đường ống dẫn khí đốt Các thiết bị đo sâu hồi âm, thiết bị sonar cá kéo cầnđặc biệt lưu ý

Nếu sử dụng sonar siêu âm để dò tìm xác tàu đắm, cần tiến hành quét theo haihướng vuông góc nhau và mở rộng Phạm vi tìm kiếm ít nhất 2,5 dặm tính từ trungtâm ví trí chuẩn

Khi các cuộc điều tra không mang lại kết quả, cần tiến hành một cuộc điều trakhác để bác bỏ giả thiết đã đưa ra Cuộc điều tra ấy có thể dùng từ kế để xác minh kimloại màu dưới đáy biển, có thể dùng dây quét rà soát đáy biển, để đảm bảo không thể

có nghi ngờ nào về xác tàu đắm

Các dữ liệu sonar nên được kiểm tra chặt chẽ về vị trí và độ sâu Khi xác địnhđược vị trí tàu đắm, cần ít nhất 4 tuyến quét qua vị trí đó Hai tuyến quét dọc thân tàuđắm, hai tuyến quét vuông góc thân tàu đắm

Các dữ liệu liên quan tới điều tra liên ngành bao gồm việc sử dụng đo sâu hồi

âm, sonar, từ kế, dây quét, thợ lặn trực tiếp

1.7.8 Các quan trắc khác

Việc lấy mẫu đáy biển cần được thực hiện đều đặn trong suốt toàn bộ khu vựckhảo sát Việc lấy mẫu thêm được thực hiện tại các khu vực neo đậu tàu thuyền, cácbãi rác thải trên biển, các khu vực gần bãi tắm, khu nghỉ mát Khoảng 10% số mẫu thuđược nên lưu trữ lại để đối chiếu với các cuộc điều tra khác

Việc lấy mẫu đáy biển nên thực hiện trước các cuộc khảo sát sonar, để cung cấpmột hình ảnh chân thực hơn về đáy biển trong các vệt quét sonar

Trước các cuộc điều tra, khảo sát biển Các điểm định hướng và dẫn đường đặtdưới đáy biển cần phải được xác định trước bằng các bản đồ tỷ lệ lớn hơn Danh sáchcác đèn hiệu, trạm phát sóng radio cần được xác định và kiểm tra trước

Vị trí các phao biển cần đánh dấu trên bản đồ tỷ lệ lớn, kèm theo tọa độ đã cótrước đó Yêu cầu các phao biển cố định vị trí và không phụ thuộc vào sự lên xuốngcủa thủy triều.

1.7.9 Mô tả bờ biển

Việc xác định đường bờ biển và các đặc trưng ven biển là yêu cầu thiết yếu củakhảo sát thủy văn Nói chung, đường bờ biển được xác định dựa vào các mốc khốngchế trắc địa vùng duyên hải

Việc khảo sát thăm dò (trinh sát) chỉ dùng một chiếc thuyền đi dọc theo địa hình

tự nhiên của bờ biển Do vậy mà bỏ qua các cửa sông nhỏ và chỉ neo đậu tại nhữngvùng kín đáo của bờ biển

Một cuộc khảo sát đầy đủ phải dựa trên các ảnh hàng không hoặc ảnh viễn thám

để có được sự hỗ trợ trong quá trình đo vẽ địa hình ven biển Các bản đồ địa chính,bản đồ ảnh hàng không cần được sử dụng cho cuộc khảo sát

Kỹ sư trắc địa phải phân định đường bờ biển, mô tả rõ tính chất bãi biển Cácmốc khống chế cấp Địa chính cơ sở (độ chính xác hạng III và mật độ hạng IV) có thểđược tăng dày cho đủ mật độ đo vẽ chi tiết Các mốc tăng dày phải ở nơi cao nhất đểkhông bị thủy triều lớn nhấn chìm

Kết quả kiểm tra nằm trong giới hạn cho phép thì kết quả đo được chấp nhận.Ngược lại phải tiến hành đo lại các vị trí không đạt yêu cầu

1.8.2 Biên vẽ bình đồ

Bản đồ gốc thường được thành lập cùng tỷ lệ với bản đồ đo vẽ, trong hệ thống toạ

độ nhà nước Nội dung của nó gồm các yếu tố sau :

- Các yếu tố toán học (lưới km, khung, các điểm khống chế trắc địa và các điểmđịnh hướng, điểm mốc cơ sở lãnh hải );

- Bờ biển và địa hình vùng dải ven bờ;

- Địa hình đáy biển;

- Các công trình kỹ thuật, kinh tế ở biển và một số các yếu tố khác (nếu có);

Tất cả các yếu tố nội dung kể trên cần được biểu diễn trên bản đồ gốc một cáchchính xác và rõ ràng Tuỳ thuộc vào ý nghĩa, tầm quan trọng của đối tượng đo vẽ và tỷ

lệ bản đồ mà mức độ thể hiện chi tiết có khác nhau Đối tượng đo vẽ cần được thể hiệnkèm theo địa danh và các đặc trưng về khối lượng và chất lượng Các yếu tố địa hìnhthuộc dải ven bờ cần được thể hiện theo quy định đối với bản đồ địa hình trên lục địa.Địa hình đáy biển trên bản đồ gốc được biểu diễn bằng các đường đẳng sâu và cácđiểm độ sâu phối hợp với các ký hiệu, yêu cầu bảo đảm :

- Thể hiện rõ ràng, tỷ mỷ để thấy được đặc trưng và mức độ cắt xé của địa hình;

- Biểu diễn chính xác vị trí, những cấu trúc cơ bản và những đặc trưng của địa hình đáybiển;

- Thể hiện rõ những chỗ đặc biệt về địa mạo và những dạng khác nhau của địa hình đáybiển;

- Biểu diễn đúng hướng và độ dốc các sườn núi ngầm, những chỗ mặt địa hình đáy thayđổi rõ rệt (khe, bậc, thềm );

- Các vị trí nguy hiểm hàng hải (mỏm đá ngầm );

- Khoảng cao đều đường đẳng sâu được chọn phụ thuộc vào đặc trưng địa hình;

- Độ sâu lớp nước và tỷ lệ bản đồ

Các giá trị độ sâu đã hiệu chỉnh được đưa lên bản gốc theo tất cả các tuyến đo(tuyến đo vẽ và tuyến kiểm tra) nhằm để chọn lựa các điểm đặc trưng (có tính thôngtin) như các điểm cực trị, những điểm uốn của địa hình

Mầu sắc và ký hiệu sử dụng trên bản đồ phải tuân theo quy định chung

Với địa hình không cắt xẻ thì cứ 15-20mm lấy một điểm độ sâu (không phụ thuộcvào độ sâu lớp nước), với địa hình phức tạp thì cứ 5-6mm lấy một điểm độ sâu nơi có

độ sâu dưới 100m và cứ 8-12mm lấy một điểm độ sâu nơi độ sâu trên 100m Nhữngđiểm độ sâu được chọn sẽ được đánh dấu trên băng ghi sâu hoặc trong sổ đo vẽ

Giá trị độ sâu được ghi lên bản đồ gốc kèm theo điểm độ sâu Đối với độ sâu đến200m thì độ sâu được ghi đến phần mười của mét (0.1m), còn với độ sâu lớn hơn thìchỉ cần ghi đến mét

Sau khi lên các điểm độ sâu, tiến hành nội suy và vẽ các đường đẳng sâu Cácđường đẳng sâu được vẽ bằng chì, sau kiểm tra cẩn thận mới lên mực Trong phạm vimột mảnh bản đồ gốc chỉ cần sử dụng một thang khoảng cao đều Trong trường hợp

độ dốc thay đổi mạnh thì có thể sử dụng hai thang khoảng cao đều Để biểu diễn dángđịa hình được tốt và chuyển tiếp dần giữa hai thang khoảng cao đều có thể dựng thêmcác đường đẳng sâu phụ Đối với nơi có địa hình đáy biển không thể biểu diễn bằngđường đẳng sâu, thì dùng các ký hiệu riêng tương ứng

Trên hình 1.7 trích một số ký hiệu quy định cho BĐĐHĐB tỷ lệ 1:10 000

Hình 1.7: Một số ký hiệu địa hình đáy biểnTrên bản đồ gốc cần biểu diễn chất đáy với các đặc trưng thành phần cơ học,mầu và một số tính chất cơ bản Thông thường người ta sử dụng cách viết tắt bằng kýhiệu chữ Thực vật, động vật đáy được xác định trong quá trình đo vẽ cũng được đưa

lên bản gốc với các ký hiệu tương ứng.

1.8.3 Đánh giá chất lượng đo vẽ

Chất lượng đo vẽ được đặc trưng bởi các nội dung sau :

- Độ chính xác đo vẽ bản đồ địa hình đáy biển;

- Độ tin cậy được xác minh bằng việc đo kiểm tra;

- Mặt cắt địa hình trên băng độ sâu rõ ràng, chính xác;

- Độ tin cậy của ảnh dò thuỷ âm đối với không gian giữa hai lát cắt, nếu có sử dụng thêmmáy dò thuỷ âm cạnh bên;

- Mức độ thoả mãn các tiêu chuẩn kỹ thuật trong các văn bản thiết kế kỹ thuật và cácquy trình quy phạm hiện hành;

- Chất lượng hình thức của các tài liệu

Để đánh giá độ chính xác đo vẽ địa hình đáy biển, cần dựa vào độ lệch giữa giátrị độ sâu được đo vẽ và giá trị độ sâu nhận được theo các tuyến đo kiểm tra Theo quyđịnh, tổng chiều dài tuyến đo sâu kiểm tra không ít hơn 10% tổng chiều dài tuyến đo.Góc giao nhau giữa tuyến đo và tuyến đo kiểm tra không nhỏ hơn và lớn hơn Điểmđọc độ sâu giữa tuyến đo và tuyến kiểm tra tại chỗ cắt nhau không lệch quá 2mm tínhtheo tỷ lệ bản đồ theo hướng vuông góc với tuyến đo

Độ lệch cho phép tính theo phần trăm của độ sâu được nêu trong bảng sau :

Bảng 1.5 Hạn sai cho phép khi đo kiểm tra

Độ sâu (m) Địa hình loại 1Độ lệch cho phép (% độ sâu)Địa hình loại 2 Địa hình loại 30-20

5.5%

4.23.02.82.3

5.7%

4.53.63.23.0

CHƯƠNG 2: PHẦN MỀM TOPO 2.1 Giới thiệu về phần mềm