إحصائيات دق ركائز الرياح البحرية وتوهين ستائر الفقاعات (2026): أكثر من 45 نقطة بيانات حول مستويات التعرض الصوتي للركائز الأحادية، أداء DBBC، وعتبات الثدييات البحرية

يولد الدق الصدمي الهيدروليكي غير المخفف للركائز الأحادية للرياح البحرية بقطر 8 إلى 11 متراً مستويات ضغط صوت ذروة تحت الماء تتراوح بين 208 و222 dB re 1 uPa عند مسافة 750 متراً، بينما تحقق ستائر الفقاعات الكبيرة المزدوجة (DBBC) المدمجة مع مخمدات الصوت المائي توهيناً واسع النطاق يتراوح بين 16 و24 ديسيبل.

يولد الدق الصدمي الهيدروليكي غير المخفف للركائز الأحادية للرياح البحرية بقطر 8 إلى 11 متراً مستويات ضغط صوت من الصفر إلى الذروة تحت الماء تتراوح بين 208 و222 dB re 1 uPa ومستويات تعرض صوتي للضربة الواحدة (SELss) تتراوح بين 183 و194 dB re 1 uPa2s عند مسافة 750 متراً. ولحماية خنازير البحر والحيتان البالينية المهددة بالانقراض بموجب السقف القانوني للوكالة الألمانية BSH البالغ 160 ديسيبل SEL / 190 ديسيبل Lpk وحدود التحول الدائم في عتبة السمع (PTS) التابعة لـ NOAA Fisheries، ينشر مطورو المشاريع البحرية أنظمة مترادفة من مخمدات الصوت المائي (HSD) القريبة من الركيزة وستائر الفقاعات الكبيرة المزدوجة (DBBC) في المجال البعيد والتي تحقق 18 إلى 24 ديسيبل من التوهين الصوتي واسع النطاق (انخفاض بنسبة 98.4% إلى 99.6% في الطاقة الصوتية المشعة). وتأتي الأرقام الواردة أدناه من مكتب إدارة طاقة المحيطات الأمريكي (BOEM)، والوكالة الفيدرالية البحرية والهيدروغرافية الألمانية (BSH)، وNOAA Fisheries (NMFS)، ومجموعات البيانات الميدانية المنشورة في مجلة Marine Environmental Research.

TL;DR

  • مستوى SEL للضربة الواحدة لركيزة أحادية XL غير مخففة (قطر 8–11 م) عند 750 م: 183 إلى 194 dB re 1 uPa2s (المراقبة الميدانية لـ BSH / BOEM)
  • مستوى الذروة (Lpk) لركيزة أحادية XL غير مخففة عند 750 م: 208 إلى 222 dB re 1 uPa (BSH / Marine Environmental Research)
  • الحد القانوني للضوضاء تحت الماء للوكالة الألمانية BSH عند 750 م: 160 dB re 1 uPa2s (SEL05) و190 dB re 1 uPa (Lpk) (معيار BSH)
  • التوهين واسع النطاق لستارة الفقاعات الكبيرة المفردة (BBC): 10 إلى 15 ديسيبل عند 750 م (BOEM / تجارب رياح بحر الشمال)
  • التوهين واسع النطاق لستارة الفقاعات الكبيرة المزدوجة (DBBC): 14 إلى 19 ديسيبل عند 750 م (BSH / Marine Environmental Research)
  • التوهين المشترك للنظام القريب من الركيزة (HSD / IHC NMS) + DBBC: 18 إلى 24 ديسيبل عبر النطاق الواسع (سجلات البناء المعتمدة من BSH)
  • حجم الهواء المضغوط المطلوب للتشغيل الفعال لـ DBBC: 0.30 إلى 0.50 م3/دقيقة لكل متر طولي من خرطوم الفوهات (التقرير التقني لـ BOEM)
  • طاقة ضربة المطرقة للركائز الأحادية لتوربينات الجيل القادم 12–15 ميجاواط: 3,500 إلى 5,500 كيلوجول لكل ضربة بمعدل 30–45 ضربة/دقيقة (BOEM / بيانات الرياح البحرية)
  • إجمالي ضربات المطرقة المطلوبة لكل أساس ركيزة أحادية بحرية: 2,500 إلى 5,200 ضربة على مدار 2.5 إلى 4.5 ساعة (BSH / BOEM)
  • عتبة بدء PTS التابعة لـ NOAA Fisheries للحيتان البالينية (نبضي): 183 ديسيبل SELcum (موزون LF) / 219 ديسيبل Lpk (إرشادات NOAA NMFS)
  • عتبة بدء PTS التابعة لـ NOAA Fisheries لخنازير البحر (نبضي): 155 ديسيبل SELcum (موزون VHF) / 202 ديسيبل Lpk (إرشادات NOAA NMFS)
  • نصف قطر التجنب السلوكي لخنازير البحر (غير مخفف مقابل DBBC+HSD): ينخفض من 22–30 كم إلى 1.5–3.8 كم (Marine Environmental Research)

1. مستويات المصدر ومستويات الصوت عند 750 متراً للدق الصدمي غير المخفف للركائز الأحادية

عندما تضرب مطرقة صدمية هيدروليكية قمة ركيزة فولاذية أحادية بحرية بطاقة تتراوح بين 2,500 و5,500 كيلوجول، فإنها ترسل موجة إجهاد انضغاطية فوق صوتية إلى أسفل جدار الركيزة بسرعة ~5,100 م/ث. ونظراً لأن هذا التمدد الهيكلي لبواسون ينتقل بسرعة أكبر من سرعة الصوت في مياه البحر (~1,500 م/ث)، فإنه يطلق موجة ماخ مخروطية في عمود الماء بزاوية تقارب 17 درجة ويثير موجات رايلي الزلزالية في قاع البحر التي تعيد الإشعاع في الماء. وبينما يتم تفصيل دق الأساسات البرية في إحصائيات ضوضاء واهتزازات دق الركائز في البناء الحضري، تقترن الركائز الأحادية البحرية المغمورة مباشرة بالبيئة البحرية عالية الممانعة مع الحد الأدنى من فقدان الانتشار الهندسي في مياه الجرف القاري الضحلة (بعمق 25 إلى 50 متراً).

نوع الأساس وقطر الركيزة الأحاديةطاقة ضربة المطرقة النموذجية (كيلوجول)مستوى SEL للضربة الواحدة غير المخفف عند 750 م (dB re 1 uPa2s)مستوى الذروة غير المخفف (Lpk) عند 750 م (dB re 1 uPa)المصدر
ركائز تثبيت السترات رباعية الأرجل (قطر 2.4 - 3.5 م)800 - 1,800 كيلوجول172 - 179 ديسيبل196 - 204 ديسيبلمراقبة BOEM / BSH
ركيزة أحادية قياسية (5.0 - 6.5 م، توربينات 4–6 ميجاواط)1,500 - 2,500 كيلوجول177 - 184 ديسيبل202 - 210 ديسيبلمجموعة بيانات بحر الشمال لـ BSH
ركيزة أحادية كبيرة (7.5 - 9.0 م، توربينات 8–10 ميجاواط)2,500 - 4,000 كيلوجول183 - 189 ديسيبل208 - 216 ديسيبلMarine Environmental Research
ركيزة أحادية ضخمة XL (9.5 - 11.5 م، توربينات 12–15 ميجاواط)4,000 - 5,500 كيلوجول187 - 194 ديسيبل213 - 222 ديسيبلBOEM / الأطلسي الأمريكي وبحر الشمال
مستوى SEL التراكمي (SELcum، 3,500 ضربة غير مخففة عند 750 م)3,000 - 4,500 كيلوجول217 - 226 ديسيبل (تراكمي)—نمذجة NOAA NMFS / BOEM
السقف القانوني للوكالة الألمانية BSH عند 750 م (المئين 95 لـ SEL05)جميع التركيبات التجارية<= 160 ديسيبل SEL05<= 190 ديسيبل Lpkمعيار الضوضاء الألماني BSH

المصدر: US Bureau of Ocean Energy Management (BOEM) Acoustic Monitoring وGerman BSH Offshore Noise Standard


2. توهين ستائر الفقاعات وأنظمة الحد من الضوضاء القريبة من الركيزة

لسد الفجوة البالغة 23 إلى 34 ديسيبل بين ضوضاء الركائز الأحادية الضخمة (XL) غير المخففة والعتبة التنظيمية البالغة 160 ديسيبل SEL05، ينشر المقاولون حواجز صوتية مزدوجة الطبقات. وتمد ستائر الفقاعات الكبيرة المزدوجة (DBBC) في المجال البعيد خرطومين مثقبين متحدي المركز على قاع البحر بأنصاف أقطار تتراوح بين 60 و150 متراً حول الركيزة، مما يخلق جداراً صاعداً من فقاعات الهواء يُحدث عدم تطابق قوي في الممانعة الصوتية وتشتتاً رناناً. ونظراً لأن تيارات المد والجزر التي تزيد سرعتها عن 0.7 م/ث يمكن أن تجرف عمود الفقاعات وتفتحه بالقرب من السطح، يقرن المطورون نظام DBBC بنظام قريب من الركيزة مستقل عن التيار مثل شبكة مخمد الصوت المائي (HSD) المكونة من عناصر ضبط مملوءة بالرغوة/الغاز أو شاشة تخفيف الضوضاء المغلفة IHC (NMS).

تكوين نظام الحد من الضوضاءتوهين SEL واسع النطاق عند 750 م (ديسيبل)خفض مستوى الذروة (Lpk) عند 750 م (ديسيبل)نطاق التردد المهيمن للكفاءة القصوىالمصدر
ستارة فقاعات كبيرة مفردة (BBC، >= 0.3 م3/دقيقة/م هواء)10 - 15 ديسيبل12 - 17 ديسيبل125 هرتز - 4,000 هرتزBSH / Marine Environmental Research
ستارة فقاعات كبيرة مزدوجة (DBBC، حلقات متحدة المركز)14 - 19 ديسيبل16 - 22 ديسيبل80 هرتز - 8,000 هرتزالسجلات الميدانية لـ BOEM / BSH
شبكة مخمد الصوت المائي الرنانة القريبة من الركيزة (HSD) وحدها10 - 13 ديسيبل11 - 15 ديسيبل63 هرتز - 2,000 هرتزMarine Environmental Research
شاشة تخفيف الضوضاء IHC (NMS، أنبوب فولاذي مزدوج الجدار)13 - 17 ديسيبل14 - 19 ديسيبل50 هرتز - 5,000 هرتزتقارير التجارب المعتمدة من BSH
مصفوفة الرنانات الصوتية تحت الماء AdBm (ألواح هيلمهولتز)11 - 15 ديسيبل12 - 16 ديسيبل60 هرتز - 1,000 هرتزBOEM / تجارب بحر الشمال
دمج HSD القريب من الركيزة + DBBC في المجال البعيد (نظام مترادف)18 - 24 ديسيبل20 - 27 ديسيبل50 هرتز - 10,000 هرتزBSH / BOEM الأطلسي الأمريكي
دمج IHC NMS + DBBC في المجال البعيد (نظام مترادف)20 - 25 ديسيبل22 - 28 ديسيبل40 هرتز - 10,000 هرتزBSH / Marine Environmental Research

المصدر: Marine Environmental Research Offshore Pile Driving Abatement Studies


3. التوهين المعتمد على التردد وحدود الالتفاف الزلزالي عبر قاع البحر

يتمثل أحد القيود الهندسية الحرجة لحواجز الضوضاء في عمود الماء في الالتفاف الزلزالي عبر قاع البحر (seabed seismic flanking). فحتى لو حجبت ستارة الفقاعات 99.9% من مخروط ماخ المباشر المنقول عبر الماء، فإن موجات الانضغاط والقص المشعة من النصف السفلي المدفون للركيزة الأحادية تنتقل إلى الخارج عبر الرواسب البحرية وتعود للظهور في عمود الماء خارج حلقة ستارة الفقاعات. وكما تتجاوز الموجات الأرضية منخفضة التردد الحواجز السطحية في إحصائيات الاهتزازات الأرضية والهدير الناتج عن مترو الأنفاق، يحد الالتفاف عبر قاع البحر من أقصى توهين يمكن تحقيقه تحت الماء عند 8 إلى 14 ديسيبل تحت تردد 63 هرتز بغض النظر عن سعة ضواغط الهواء.

نطاق تردد ثلث الأوكتافحصة طاقة الركيزة الأحادية XL غير المخففةتوهين BBC المفردة (ديسيبل)توهين النظام المترادف HSD + DBBC (ديسيبل)الآلية الفيزيائية المحددة
16 هرتز - 50 هرتز12% - 18%4 - 7 ديسيبل8 - 12 ديسيبلالتفاف موجات رايلي في قاع البحر خارج الحلقة
63 هرتز - 125 هرتز35% - 45% (القمة الطيفية الأولية)9 - 13 ديسيبل16 - 21 ديسيبلرنين عناصر رغوة HSD + جدار الفقاعات
160 هرتز - 315 هرتز28% - 35% (القمة الثانوية)13 - 18 ديسيبل21 - 26 ديسيبلعدم تطابق ممانعة سحابة الفقاعات
400 هرتز - 1,000 هرتز8% - 12%18 - 25 ديسيبل25 - 32 ديسيبلامتصاص رنين الفقاعات لمينيرت (Minnaert)
1,250 هرتز - 10,000 هرتز< 3%22 - 30 ديسيبل28 - 35 ديسيبلالتشتت عالي التردد + تخميد مياه البحر

المصدر: BOEM Technical Report on Low-Frequency Seabed Propagation and Flanking


4. المطارق البديلة منخفضة الضوضاء وطرق التركيب غير الصدمية

لتقليل الاعتماد على أساطيل سفن ضواغط الهواء المتعددة (التي تستهلك 15,000 إلى 28,000 لتر من الديزل البحري لكل ركيزة أحادية فقط لتشغيل 12 إلى 18 ضاغطاً على السطح لنظام DBBC)، طورت الاتحادات الهندسية مطارق إطالة النبضة وأنظمة التركيب الاهتزازية. ومن خلال إطالة مدة ضربة المطرقة من 4 مللي ثانية إلى 15–30 مللي ثانية باستخدام غرف التوسيد أو مخمدات نفث الماء، تقوم مطارق تشكيل النبضة بإزاحة الطاقة الصوتية بعيداً عن النطاق 100–300 هرتز وخفض مستويات الذروة بمقدار 6 إلى 11 ديسيبل عند المصدر.

تقنية تركيب الأساساتخفض SEL واسع النطاق مقارنة بالمطرقة الصدميةخفض مستوى الذروة (Lpk)القيد التشغيلي / الجيوتقنيالمصدر
مطرقة هيدروليكية لإطالة النبضة (IQIP PULSE / MENCK MNRU)4 - 8 ديسيبل6 - 11 ديسيبلتقلل سعة الذروة عبر ضربة موسدة مدتها 20 مللي ثانيةBSH / تجارب المصنعين
دق الركائز الاهتزازي (مطرقة اهتزازية محورية)15 - 20 ديسيبل18 - 25 ديسيبل (مستمر)امتناع في الرواسب الجليدية الكثيفة؛ يتطلب دقاً صدمياً نهائياًBOEM / عروض بحر الشمال
الدق اللطيف للركائز (GDP، اهتزاز محوري + التوائي عالي التردد)16 - 22 ديسيبل20 - 26 ديسيبلأُثبت على الركائز المتوسطة؛ جارٍ توسيعه لركائز 10 م XLCarbon Trust / TUD GDP
دق الركائز الداخلي المدعوم بنفث الماء8 - 14 ديسيبل9 - 15 ديسيبليقلل الاحتكاك السطحي لسدادة التربة الداخلية بنسبة 40%–60%Marine Environmental Research
أساس سترة الدلو الماص / الدلو الأحادي (Suction Bucket)25 - 35 ديسيبل (ضوضاء المضخات فقط)> 35 ديسيبل (بدون ضربات صدمية)مقتصر على الرمال/الطين المتجانس الخالي من الجلاميدBSH / Dogger Bank & Borkum Riffgrund

المصدر: German BSH and Offshore Wind Industry Low-Noise Foundation Trials


5. عتبات PTS/TTS للثدييات البحرية وأنصاف أقطار مناطق الاستبعاد

تتمحور التصاريح التنظيمية في كل من أوروبا والولايات المتحدة حول منع التحول الدائم في عتبة السمع (PTS، وهو تلف غير قابل للإصلاح في الخلايا الشعرية للأذن الداخلية) وتقليل التحول المؤقت في عتبة السمع (TTS) وتهجير الموائل في الحيوانات البحرية. واستكمالاً لخطوط الأساس لضوضاء الشحن المستمرة التي تم تتبعها في إحصائيات تجويف مراوح السفن البحرية والضوضاء تحت الماء، تحدد NOAA Fisheries (NMFS) معايير مزدوجة موزونة بالتردد للدق النبضي للركائز. وفي المحيط الأطلسي الأمريكي، تتطلب حماية حوت شمال الأطلسي الصائب المهدد بالانقراض بشكل حرج عوامات مراقبة صوتية سلبية (PAM) ومراقبين بصريين للحفاظ على مناطق خلو تمتد حتى 10 كم أثناء الدق خارج الموسم أو عالي الطاقة.

مجموعة سمع الثدييات البحرية (NOAA NMFS)بدء PTS النبضي (SELcum موزون / Lpk غير موزون)بدء TTS النبضي (SELcum موزون / Lpk غير موزون)نصف قطر خطر PTS: غير مخفف مقابل تخفيف 20 ديسيبلالمصدر
الحيتانيات منخفضة التردد (الحيتان الصائبة، الحدباء، الزعنفية)183 ديسيبل SELcum / 219 ديسيبل Lpk168 ديسيبل SELcum / 213 ديسيبل Lpkينخفض من 3.2 - 5.8 كم إلى 180 - 420 مNOAA Fisheries (NMFS) / BOEM
الحيتانيات عالية التردد (الدلافين، الحيتان الطيارة، المنقارية)185 ديسيبل SELcum / 230 ديسيبل Lpk170 ديسيبل SELcum / 224 ديسيبل Lpkينخفض من 120 - 250 م إلى < 30 مNOAA Fisheries (NMFS)
الحيتانيات عالية التردد جداً (خنازير البحر)155 ديسيبل SELcum / 202 ديسيبل Lpk140 ديسيبل SELcum / 196 ديسيبل Lpkينخفض من 4.5 - 8.2 كم إلى 250 - 600 مNOAA NMFS / دراسات خنازير البحر لـ BSH
زعنفيات الأقدام الحقيقية في الماء (فقمات الموانئ والرمادية)185 ديسيبل SELcum / 218 ديسيبل Lpk170 ديسيبل SELcum / 212 ديسيبل Lpkينخفض من 1.1 - 2.4 كم إلى 80 - 190 مNOAA Fisheries (NMFS)
نصف قطر الإزعاج السلوكي / التجنب لخنازير البحر~140 - 145 ديسيبل SELss (غير موزون)—ينخفض من 22 - 30 كم إلى 1.5 - 3.8 كمMarine Environmental Research
بروتوكول الردع بالبدء التدريجي (10%–20% من طاقة الضربة)20 - 30 دقيقة قبل الطاقة الكاملةيقلل التعرض لـ PTS قريب المدى بنسبة >85%يسمح للحيتانيات المتحركة بمغادرة منطقة 1 كم الداخليةشروط تصاريح BOEM / BSH

المصدر: NOAA Fisheries Technical Guidance for Assessing the Effects of Anthropogenic Sound on Marine Mammal Hearing


ملخص: دق ركائز الرياح البحرية وتوهين ستائر الفقاعات بالأرقام

المقياسالقيمةالمصدر
مستوى SELss غير المخفف لركيزة أحادية XL (9.5–11.5 م) عند 750 م187 - 194 dB re 1 uPa2sمراقبة BOEM / BSH
مستوى الذروة (Lpk) غير المخفف لركيزة أحادية XL عند 750 م213 - 222 dB re 1 uPaمراقبة BOEM / BSH
مستوى SELss غير المخفف لركيزة أحادية قياسية (5.0–6.5 م) عند 750 م177 - 184 dB re 1 uPa2sمجموعة بيانات بحر الشمال لـ BSH
مستوى SELss غير المخفف لركيزة تثبيت السترة (2.4–3.5 م) عند 750 م172 - 179 dB re 1 uPa2sمراقبة BOEM / BSH
الحد القانوني للضوضاء للوكالة الألمانية BSH عند 750 م (SEL05 / Lpk)160 dB re 1 uPa2s / 190 dB re 1 uPaمعيار الضوضاء الألماني BSH
خفض SEL واسع النطاق لستارة الفقاعات الكبيرة المفردة (BBC)10 - 15 ديسيبلBSH / Marine Environmental Research
خفض SEL واسع النطاق لستارة الفقاعات الكبيرة المزدوجة (DBBC)14 - 19 ديسيبلالسجلات الميدانية لـ BOEM / BSH
خفض SEL المستقل واسع النطاق لمخمد الصوت المائي (HSD)10 - 13 ديسيبلMarine Environmental Research
خفض SEL المستقل لشاشة تخفيف الضوضاء IHC (NMS)13 - 17 ديسيبلتقارير التجارب المعتمدة من BSH
خفض SEL للنظام المترادف القريب من الركيزة (HSD/NMS) + DBBC18 - 25 ديسيبلBSH / BOEM الأطلسي الأمريكي
سقف توهين الالتفاف عبر قاع البحر تحت 50 هرتز8 - 12 ديسيبل كحد أقصىالتقرير التقني لـ BOEM
إمداد الهواء المضغوط المطلوب لحلقات خراطيم DBBC0.30 - 0.50 م3/دقيقة لكل مترأفضل ممارسات BOEM / BSH
خفض المصدر بمطرقة إطالة النبضة الهيدروليكية4 - 8 ديسيبل SEL / 6 - 11 ديسيبل LpkBSH / تجارب المصنعين
خفض الضوضاء بالدق الاهتزازي / الدق اللطيف للركائز (GDP)15 - 22 ديسيبل SELCarbon Trust / BOEM
عتبة PTS النبضية من NOAA NMFS للحيتان البالينية183 ديسيبل SELcum / 219 ديسيبل LpkNOAA Fisheries (NMFS)
عتبة PTS النبضية من NOAA NMFS لخنازير البحر155 ديسيبل SELcum / 202 ديسيبل LpkNOAA Fisheries (NMFS)
نصف قطر خطر PTS للحيتان البالينية (غير مخفف مقابل تخفيف 20 ديسيبل)من 3.2–5.8 كم إلى 180–420 مNOAA NMFS / BOEM
نصف قطر تجنب خنازير البحر (غير مخفف مقابل DBBC+HSD)من 22–30 كم إلى 1.5–3.8 كمMarine Environmental Research

المنهجية والمصادر

تأتي البيانات المجمعة في هذا التقرير من قواعد بيانات المراقبة القانونية للبناء البحري، والوكالات الوطنية للطاقة البحرية، والأدبيات العلمية المحكمة في الصوتيات تحت الماء:

آخر تحديث: 19 أكتوبر 2026. نقوم بمراجعة هذه الإحصائيات وتحديثها بشكل ربع سنوي مع نشر تقارير البناء الجديدة لـ BOEM في المحيط الأطلسي الأمريكي وسجلات تخفيف الضوضاء للركائز الأحادية الضخمة (XL) في بحر الشمال الأوروبي.

جرّب VoxBooster — 3 أيام مجاناً.

استنساخ الصوت الفوري، لوحة الأصوات والمؤثرات — أينما تتحدث.

  • بدون بطاقة
  • ~30ms تأخير
  • Discord · Teams · OBS
جرّب 3 أيام مجاناً