海洋路由勘测对海底光缆工程的作用分析

海洋路由勘测对海底光缆工程的作用分
析
摘要：在阐述海洋路由勘测、海底光缆各自概念的基础上，较为全面的总结
海底地形、底质、局部障碍物及水文等海洋路由勘测要素的特点及其在海底光缆
项目内发挥的重要作用，希望能和同行分享经验，后续工作中更有效的结合海洋
路由勘测和项目施工，以全面提升工程建设水平。

关键词：海底光缆；路由勘测；作用探究
引言
在海底光缆工程推进过程中，路由勘测是一项重要工作内容，其执行情况关
系着项目设计方案精准度、适用性及整体建设效果。

实践中为有效控制工程造价，优化工程质量，在海底光缆工程施工中一定要落实好路由勘测任务，综合多方面
因素后准确选择被勘测项目，充分体现出路由勘测活动开展的意义。

1概念分析
1.1路由勘测
路由勘测是当前海底电缆管道建设中推荐使用适宜路由的必要环节，针对路
由建造区域的海底地形地貌、海底面情况及项目地质等进行现场实地调查、信息
处理、资料内容解读等，推荐最合理的路由，撰写详细的勘测报告，勾画工程综
合图件。

其中，工程勘测综合图被公认为综合呈现全部勘测数据成果的主要形式，也是路由设计及施工活动中的一个重要凭据。

1.2海底光缆
在业内，海底光缆也被叫做海底通讯电缆，具体是运用绝缘材料包裹的导线，将其铺筑在海底局部，海水对外界光磁波的干扰能起到一定防止作用，故而海缆
自身的信噪比偏高，多用于执行不同国家之间的电信传输任务，海底光缆通信过
程中基本感受不到时间延迟。

既往有资料记载，海底光缆的设计年限为持续运作
25年左右。

2路由勘测对海底光缆工程的作用
2.1海底地形
2.1.1水深
实际水深对海底光缆敷设张力水平及布缆设备工况起到决定性作用。

浅海环
境下铺筑施工光缆时，通常运用定张力敷设形式，基于如下公式运算出敷设控制
张力
表示的是海缆的水中自重；即为实际水深；是增音机或者接头盒的重量。

现实施工中，若过大，光缆于海底内承受较大的作用力，很易处于悬空状态，在水流作用下，光缆和海床之间产生磨擦，长此以往局部破损；若值过小，则会剩余下较多的光缆，于海底发生套圈、打扭状况，最后损坏。

在深海内敷设光缆时，尽管不采用定张形式，但也要关注光缆的张力
改变状况，以防局部光缆陷入过于紧张或过于松弛的极端状态。

通常能精准测量出水深，在敷设海缆的海底区域，即便水深测量误差达到1m，页不会对光缆工程产生较大的影响。

但是在邻近海岸的海缆登陆段区域，一定要
提升测量的精准度，其原因主要有两点：一是设计方要依照水深运算出海缆登陆
长度与作业量；二是施工要参照水深合理设定海缆船登陆形式、“就位点”等。

2.1.2坡度
基于定余量敷设形式将海缆铺筑在深海区，在施工前合理设计出各段路由的
敷设控制余量（），确保被敷设的海缆紧密贴合海底，具体运算公式为[2]：
是海缆的敷设入水角表示的是海底坡度；正号、负号分别代表下坡、上坡。

分析式（2），不难发现海底坡度对海缆余量会形成明显影响。

地势平坦
的海底因坡度偏小，故而对产生的影响也较轻微；如果海底起伏较大时，一定
要投用一定余量，只有这样才能规避部分海缆悬空的问题。

在浅海区，为防控局部海缆遭受人为因素破坏，通常需要对其进行埋设处理。

埋设机现场施工时对海底坡度提出一定要求，通常坡度＞15°会增加施工难度，
坡度进一步增加时，翻犁风险也会加大。

2.2海底底质
2.2.1剪切强度
规划设计海缆施工图时，需要结合海底的软硬度确定具体埋深，软、硬质通常要求埋设分别为3m、1 m左右。

工程内不同类型的埋设机适用的底质有
所不同，水喷式、机械式挖掘式埋设机适用的土壤剪切强度分别＜50kPa、＞
150kPa[3]。

若路由勘测活动中不能准确测定土壤剪切强度这一指标，则很可能无
法满足工程谁要求，以致项目参建方之间产生分歧，海缆工程施工中工人关注的
焦点主要是底质的软硬程度，后续作业中应拓展海缆实际埋深，适度降低埋设机
的拉力水平。

2.2.2底质类型
海缆工程人员实践中通常仅需定性地了解底质类型，比如泥质砂、砂质泥、砂等，无需定量其内各物质含量。

工程人员格外关注海底局部是否存有礁石，若路由勘测中没有探查到礁石，将会造成现场施工中埋设机不能顺利将其跨越，
引起被迫停工的情况，增加局部海缆破损的风险，造成的经济损失显著高于勘测
成本支出。

2.3海底障碍物
海洋路由勘察实践中，要明确海底自然障碍物与人工障碍物，前者主要有基岩、沙坡等，后者以沉船、遗弃贝壳堆、管道等为主，以上障碍物均会给海缆工
程施工进度及质量带来一定负面影响。

既往部分地区海缆现场施工中数次出现埋
设机遇障无法移动或跨越，砍断局部海缆重新接头的状况，带来的经济损失高达
上百万元，海缆整体建设质量无法得到保障。

2.4海洋水文
2.4.1潮汐
潮汐主要影响海缆施工过程，实际中在海缆左右两侧两端登陆段，
施工方要依照潮汐实况合理设定海缆船登陆的“就位点”与登陆时间，一般建议
候潮登陆。

故而，要精准勘测出潮汐的具体类型、潮差及涨、落潮历时等指标。

2.4. 2潮流
潮流给海缆施工效果带来的影响也是不容忽视的，既往存在着因勘测所得的
流速有较大误差，施工过程中船只无法抵抗住潮流而偏离光缆路由，最后导致使
施工中断的事故。

理论上讲，潮流测量项目涵盖潮流性质、运动形式，大小潮汛
各自的流速与流向，海区内的最高流速、流向等指标，应将两侧登陆段的流速、
流向设定为重点勘测指标，其决定着无动力定位的海缆船施工效果[4]。

2.4. 3波浪、风易潮、水温及盐度
波浪、风暴潮大小均是能够预报出的，海缆现场施工中能有效规避。

过去很多工程实践表明，水温、盐度对中国近海无中继海缆工程施工形成的影响
并不显著，无需测量这两个参数，借鉴既往形成的项目资料做简单阐述即可。

2.5气象因素
2.5.1雷暴
海缆登陆后值水线入井的部分时而间距偏长，要酌情进行防雷处理，通常是
参照本地区的年均雷暴日数与土壤电阻率进行，通常年均雷暴日数是20d、40d、
60d时，对应的土壤电阻率分别在500Ω·m、300Ω·m、200Ω·m以上。

故而，路由勘测时要尽可能精准、客观的阐述本地区的雷暴状况。

2.5.2其他气象要素
气温、降水、风、雾等气象因素也会对海缆施工产生一定影响，勘测方可以结合既往资料做出简单阐述。

3结束语
综上，海洋路由勘测项目较多，部分执行过程较为繁多，应结合海缆工程施工实际需要设计勘测方案，加强先进设备技术的应用力度，严格落实相关技术规范的要求，进而最大限度的提升相关参数测量结果的精准性，为海缆工程施工建设提供科学指导。

参考文献：
[1]孙平阔.海底光缆路由设计影响因素[J].电信工程技术与标准
化,2022,35(02):76-80.
[2]段安民,赵锦波,等.海底光缆网络恒压与恒流供电拓扑研究[J].舰船电子工程,2021,41(12):51-57.
[3]周普志,贺惠忠,汤民强,等.中美海底光缆中国段路由条件及评价[J].海洋测绘,2020,40(06):48-52.
[4]陈坤,贺惠忠,谭泽琼,等.太平洋海底光缆中国段路由条件及评价[J].海洋技术学报,2019,38(05):86-92.。