Безопасная установка в море

Различные слои морского дна по-разному отражают звуковые волны. Исследователи из Германии используют это свойство для эффективного поиска подходящих мест для размещения морских ветроэнергетических установок. Они применяют пневматические пушки, которые излучают акустические сигналы, регистрируемые подводными микрофонами.

Для определения оптимальных мест установки ветрогенераторов необходимы обширные исследования морского дна, так как фундаменты должны надежно держаться в осадочных породах даже спустя годы. Специалисты из Института ветроэнергетики и энергосистемных технологий общества Фраунгофера в Бремерхафене (Fraunhofer IWES) проводят такие исследования, анализируя характер отражения акустических волн от разных слоев грунта.

«Мы используем исключительно пневматические пушки для генерации акустических сигналов. На основе скорости звука и времени, за которое сигнал достигает гидрофона, мы можем определить глубину залегания различных отражающих горизонтов или осадочных слоев. Кроме того, акустические волны по-разному отражаются от поверхности дна и подстилающих слоев. Там, где физические свойства отдельных слоев сильно различаются, отражения особенно сильны», — поясняет геолог IWES Флориан Майер. Наиболее подходящим материалом для фундамента из-за своей стабильности является песок. Для мест с глинистыми слоями часто требуются более детальные исследования, а грунты с валунами или мощными торфяными прослоями непригодны.

Гидрофоны, закрепленные в сейсмических косах (стримерах), буксируются за исследовательским судном и регистрируют отраженные сигналы. Стример — это герметичная трубка длиной до нескольких километров, заполненная маслом, с гидрофонами, закрепленными через каждый метр. Запись сигналов анализируется программным обеспечением прямо на борту судна.

«Мы первые, кто применяет многоканальную сейсморазведку для мелководья на глубинах от 20 до 100 метров в Северном море для изучения грунтов под фундаменты. В то время как другие исследователи часто работают всего с одним каналом, мы используем 50 и более гидрофонов. Это обеспечивает лучшее качество сигнала. Кроме того, большинство исследований не используют пневматические пушки, а с их помощью мы можем «просвечивать» более глубокие слои осадков, вплоть до основания будущей ветроустановки», — отмечает Майер. В 2009 году IWES уже проводил такие сейсмические исследования грунтов для компании RWE.