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随着人类社会的不断发展,在陆地资源逐渐展现出其有限性的同时,人类将新世纪发展的目光投向了占有全球71%面积的海洋。在对海洋的开发利用过程中,不可避免的将对海洋生物的活动产生影响。在各类涉海工程中,如跨海桥梁、海上风电场、船舶港口码头以及海上油气平台等,其施工过程中都会在海洋中产生各类噪声污染,在大多数情况下,水下打桩是这些工程建设的必经阶段,同时也是水下噪声最强、持续时间最长、噪音污染最为严重的阶段之一。打桩噪声以冲击式打桩最强,并且随着桩体直径的增大而增强。研究表明,水下打桩噪声将造成海洋哺乳动物的听觉损伤,同时也能掩蔽海洋哺乳动物的水下声信号,对它们的生活栖息行为造成极大的干扰。中华白海豚(Chinese White Dolphin)与斑海豹(Spotted Seal)分别是我国国家一级和二级保护海洋哺乳类动物,也是在我国海域内有固定繁殖区域的鲸豚目与鳍足目动物。对于中华白海豚与斑海豹等海洋哺乳动物,水下听觉与发声信号是其赖以生存的重要机能,它们利用听觉感知周围的情况,回避天敌和觅食:中华白海豚和斑海豹在水中使用发声信号完成个体和群体之间的交流;此外,中华白海豚与其他鲸豚目的物种一样,采用回声定位信号在浑浊的海洋中进行感知导航。为了保护中华白海豚和斑海豹,降低水下打桩过程中对它们的影响,需要对水下打桩工程中的噪声实施监测和评估。通过研究水下打桩噪声的参数及波形与频谱性质,评估其声源级和传播影响范围,同时结合中华白海豚和斑海豹的听觉和声信号特性,分析中华白海豚和斑海豹可能受到的噪声影响,如听觉损伤和声信号掩蔽,提出评估噪声影响范围和程度的建议,从而为中华白海豚和斑海豹的声学保护提供参考依据。论文主要内容有:1、系统收集和介绍了国内外水下打桩噪声以及鳍足类和鲸豚类的声学研究进展及相关保护政策;2、研究水下打桩噪声的性质、声学参数及传播特性;初步探索了打桩噪声监测的系统组成需求,并根据国外已有的相关资料,分析和总结了打桩噪声监测结果中所需反映的参数及其计算方法,并以实测数据为例进行了Matlab编程实现;3、初步分析了适用于冲击打桩水下噪声声源级估测的几种方法,并以实测数据比较了其计算结果,得到了初步结论;4、实测采集了斑海豹及中华白海豚的声信号,并对其进行了基于Matlab与Adobe Audition的信号处理分析,讨论其频域特性,对比和分析了其声信号与听阈曲线之间的关系;5、通过中华白海豚与斑海豹的听阈曲线及发声信号功率谱与水下打桩噪声谱级分布的对比分析,评估水下打桩噪声对中华白海豚与斑海豹的影响,提出了声学保护的初步建议。