（正式版）H-Y-T 0278-2019 海底沉积物声学特性原位测量方法（正式版）.docxVIP

ICS07.060;13.060.01

Z17

中华人民共和国海洋行业标准

HY/T0278—2019

海底沉积物声学特性原位测量方法

Methodsforin-situmeasurementofacousticpropertiesinmarinesediments

2019-12-20发布

2020-02-01实施

中华人民共和国自然资源部发布

I

HY/T0278—2019

前言

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本标准由中华人民共和国自然资源部提出。

本标准由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。

本标准起草单位：自然资源部第二海洋研究所、自然资源部第一海洋研究所、中国科学院声学研究所、国家海洋标准计量中心。

本标准主要起草人：陶春辉、李官保、周建平、张国堙、王东、隋军、阚光明、邓显明、王景强、孟祥梅。

1

HY/T0278—2019

海底沉积物声学特性原位测量方法

1范围

本标准规定了海底沉积物中纵波声速和声衰减系数的原位测量原理、测量内容、测量步骤和测量报告。

本标准适用于海洋调查中的海底沉积物声学纵波特性原位测量。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T12763.1海洋调查规范第1部分：总则

GB/T12763.2海洋调查规范第2部分：海洋水文观测

GB/T12763.7海洋调查规范第7部分：海洋调查资料交换

GB/T12763.8海洋调查规范第8部分：海洋地质地球物理调查

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

沉积物声学特性acousticpropertiesinmarinesediments

纵波声波在沉积物中的传播速度与声衰减系数。

3.2

原位测量in-situmeasurement

将仪器放置海底，周围环境未发生变化，最大程度保持沉积物在海底的温度、压力以及土工等状态，

避免沉积物样品取样和搬运过程中对沉积物造成的扰动，直接测量沉积物特性的方法。

3.3

沉积物声速soundvelocityinsediments

V,(f)

纵波在沉积物中对应频率f的传播速度。

注：沉积物声速单位用米每秒(m/s)表示。

3.4

海水声速soundvelocityinseawater

Vw(f)

纵波在海水中对应频率f的传播速度。

注：海水声速单位用米每秒(m/s)表示。

3.5

沉积物声衰减系数soundattenuationcoefficientinsediments

α(f)

2

HY/T0278—2019

声波在沉积物中传播时，对应频率f的声能在单位距离上的衰减分贝数。

注：沉积物声衰减系数的单位用分贝每米(dB/m)表示。

4测量原理

采用停船定点测量或连续测线测量，在保持海底沉积物原位状态下，通过将一定间距的声学发射换能器与接收换能器贯入沉积物内部，声波从发射换能器辐射，通过海底沉积物后被接收换能器接收，进行实时或自容式原位测量，测量声波脉冲信号在一定间距沉积物中的旅行时间与幅度变化，计算得到相应沉积物中的声速与声衰减系数。计算原理如下：

a)沉积物声速原位测量计算：

通过测量发射与接收换能器之间的沉积物中声波旅行时间，计算获得声速，其中发射与接收换

能器之间的距离，使用水中声速计算。沉积物声速计算见式(1)。

(1)

式中：

V(f)、V,(f)——声波在海水和沉积物中对应频率f的声速，单位为米每秒(m/s);△Tw——海水中声波从发射至接收换能器的旅行时间，单位为秒(s);

△T,——沉积物中声波从发射至接收换能器的旅行时间，单位为秒(s)。b)沉积物声衰减系数原位测量计算：

声衰减系数计算使用沉积物中近远两通道接收换能器的信号进行计算，声衰减系数可采取如下两种方法计算，对于波形清晰，易于提取起跳点，可使用振幅法计算声衰减系数，见式(2);对于波形变异，可以针对信号包络，使用功率谱法计算声衰减系数，见式(3)。

1)振幅法

式中：

……

(2)

a(f)——声波在沉积物中对应频率f的衰减系数，单位为分贝/米(