[发明专利]一种基于导爆管警示的海洋哺乳动物声学驱赶方法

说明书

一种基于导爆管警示的海洋哺乳动物声学驱赶方法，涉及海洋哺乳动物声学保护。简称“小炮驱赶法”，具体步骤为：1)利用导爆管作为驱赶小炮材料；2)确定驱赶小炮药量、布放区域和布放深度；3)利用布放平台将驱赶小炮下放至水中指定深度；4)确认驱赶小炮危险区内无目标动物后将驱赶小炮引爆；5)计算小炮驱赶与正式施工间的时间间隔，等待一段时间后进行正式水下爆破施工，完成一次对海洋哺乳动物的声学驱赶。巧妙利用海洋工程爆破中的导爆管，以小药量进行工程爆破前的声驱赶，具有成本低且操作便捷，同时集安全性、有效性及驱赶信号的强随机性等优势于一体，可用于海洋工程爆破施工中对海洋哺乳动物的保护。

技术领域

本发明涉及海洋哺乳动物声学保护，具体是涉及海洋工程爆破施工中利用声学驱赶方式阻止海洋哺乳动物进入临近爆破点的危险海域，使其免受高强度爆破噪声伤害的一种基于导爆管警示的海洋哺乳动物声学驱赶方法。

背景技术

水下爆破是海洋工程中应用最为广泛的施工手段之一，主要分为裸露爆破法、钻孔爆破法及洞室爆破法，其爆炸瞬间释放的巨大能量将快速改变施工海域局部地质结构，大大提高港口航道疏浚、隧道桥梁建设等海洋工程进度。不过，水下爆破施工的同时也将向周围海域辐射高强度冲击波噪声，对周边海域生态声环境场带来了显著改变。

众多海洋哺乳动物，如中国沿岸海域的中华白海豚，其栖息地往往与工程海域存在较大重叠。绝大多数海洋哺乳动物，如海豚、海豹等高度依赖声信号进行信息的获取与交流，对声场环境十分敏感。明显地，海洋工程施工噪声带来的水下声场变化将对海洋哺乳动物产生重大影响，高能量的水下爆破噪声更是存在对动物极大的致伤、致亡风险。因此，开展海洋工程爆破施工噪声影响下的海洋哺乳动物保护技术研究具有重要的科学意义，在实践中也具备极大的实用价值。

声学驱赶技术是一条重要保护途径，其中，多数海洋哺乳动物对声十分敏感的生理特性、水体环境利于声线传播的物理特质赋予该技术实现的基础。目前，海洋工程中常用的声学驱赶保护手段有：声墙驱赶、噪音驱赶及声驱设备驱赶(王克雄,王丁,方亮,等.施工海域中华白海豚声学驱赶保护方法)。声墙驱赶指在驱赶船上布置一排竖直通往水下的竹竿，驱赶时工作人员以敲击竹竿的方式在水下形成一道声墙屏障，从而阻止目标动物进入危险海域。噪音驱赶法指利用船舶不规则变速行驶发出大小不规则的噪音或利用空压机制造机械噪音，以促使动物离开施工海域。以上两种方法产生的驱赶声信号具备较强的随机性，目标动物不易产生习惯化倾向(即一段时间后，动物对驱赶声信号逐渐熟悉并不再产生回避行为)。不过，声墙驱赶与噪音驱赶手段均过于原始，十分耗费时间与人力，且受人为因素影响较大。声驱设备驱赶通过换能器发射可对海豚产生厌恶性刺激的声信号，迫使其离开危险海域。相较前两种方法，该手段较为方便且经济。不过，目前的声驱设备仍无法做到信号的真正随机化，目标动物对熟悉声音的“习惯化”问题仍十分突出，长期使用，一些声驱设备的驱赶信号甚至会成为“开饭铃声”(Mate,B.R.,Brown,R.F.,Greenlaw,C.F.,Harvey,J.T.and Tempte,J.(1987).An acoustic harassment technique to reduce sealpredation on salmon.In:Mate,B.R.and Harvey,J.T.(eds)Acoustical Deterrents inMarine Mammals Conflicts with Fisheries.Oregon Sea Grant Publication ORESU-W-86-001.Oregon State University,Corvallis,Oregon,pp.23-36)，吸引动物前往危险海域觅食。驱赶信号的随机化问题是现阶段声驱设备长期使用效果不佳，未能得到更为广泛应用的主要原因。

现阶段，水下声学驱赶主要仍以上述三个途径实现，驱赶信号一般也借助于人工、机械与换能器三类方式产生。尚无一种新型声驱技术手段可以集安全性、有效性及信号强随机性特质于一体，实现对海洋工程爆破施工中海洋哺乳动物的驱赶保护。

发明内容