韦俊霞 惠娟 陈轶 陈施渝

（1.哈尔滨工程大学水声技术重点实验室，哈尔滨，150001）

（2.哈尔滨工程大学水声工程学院，哈尔滨，150001;3.杭州瑞利海洋装备有限公司，杭州，310023）

浅地层剖面探测技术可用于海洋地质研究、海底资源勘查、海底管线路由勘察、港池探测、海床结构稳定性调查、海洋灾害地质因素调查、海洋工程选址等活动。该技术能够准确高效地查明覆盖层的厚度、探测基岩埋深、断裂构造分布、探查海底障碍物的分布、了解海域灾害地质情况（浅层气、滑坡），从而为海底管道、光缆、码头、跨海桥梁、核电站、井场平台、人工填海等工程建设提供基础地质资料，在海洋工程及海洋开发中均扮演着极为重要的角色。参量浅剖以其基阵孔径小、波束窄、差频无旁瓣等优势在海洋工程中得到了广泛应用。

1 工作原理

参量浅剖主要是利用高频高增益小孔径声阵发射高频高指向性原频信号，利用声学非线性效应得到低频无旁瓣高指向性的宽频带差频声波与和频声波。由于声吸收系数与频率的1.4次方成正比[1]，在声波的传播过程中，频率较高的超声波和频信号衰减很快，经过一段距离后，仅剩下频率较低的差频信号。差频声波穿过海底沉积层不同介质时，传播速度和介质密度存在差异，因此会产生强弱不同的回波信号。当声波向下传播时，一部分在分界处发生反射，另一部分经过透射后继续向下传播，在下一分界面处再进行反射和透射，其反射强度与地层的反射系数R有关。……