轻型海洋静力触探系统在黄河水下三角洲的应用

轻型海洋静力触探系统是适合于海上作业的电测式原位测试系统,它通过传感器可以同步测量锥端阻力、侧壁摩擦力及孔隙水压力等3项指标,从而推算海底土力学参数。使用轻型海洋静力触探系统在黄河水下三角洲浅水区域进行了地质勘察,勘察结果表明：该系统运行稳定,操作简单,测试结果可靠,成果可以在海底土层结构划分、地基土承载力计算和土体液化判别等方面进行应用,从而避免了常规地质钻探取芯对样品扰动造成测试结果失真的问题,该项原位测试技术可以在海洋工程或油气开发中得到广泛的应用。     

海床式静力触探在黄河口海底土工程特性研究中的应用

海床式静力触探设备工作效率高,能够实现从垂向上对地层的连续探测,数据分辨率较好。通过对黄河口海域3个静力触探孔和1个地质钻孔的分析,将研究区20m以浅地层自上而下划分为粉土、粉质黏土、粉土夹粉砂或粉砂、粉质黏土、粉土五层,静力触探曲线对粉土层中的硬壳层和粉质黏土层中的贝壳夹层等特殊地质现象有很好的反映。对粉质黏土的静力触探参数与物理力学参数进行相关性分析,得到适合该区域的回归方程。采用基于CPT数据的液化判别法,对研究区表层粉土液化可能性进行评判,通过Seed简化法计算的周期应力比(CSR)与Olsen法计算的周期阻力比(CRR)的大小比较,得出当抗震设防烈度为7度时,研究区表层粉土不会液化,当抗震设防烈度为8度时,粉土层将发生液化,计算最大液化深度3.7m。     

黄河水下三角洲海底粉土微观结构分形特征研究

以黄河水下三角洲海底粉土为研究对象,基于扫描电子显微镜技术获得了大量的海底粉土SEM(scanning electron microscopy)图像,综合运用Image-Pro Plus(IPP)和Photoshop图像处理软件来提取粉土的微观结构参数,以分形理论为指导,运用"周长-面积法"对海底粉土进行了分形特征研究,分析了阈值、放大倍数对粉土分形维数的影响及确定方法,并探讨了分形维数的环境及工程地质意义。研究结果表明,黄河水下三角洲海底粉土的颗粒及孔隙具有特殊的分形特征,分形维数为1.6~1.8;不同分维值在一定程度上反映了波浪扰动强度的不同;分形维数可以表征抗剪强度参数,粉土的黏聚力和内摩擦角随分维值的增大而增大。     

基于改进BP网络算法的边坡稳定性评价

影响边坡稳定性的因素复杂且具有随机性和不确定性。由于神经网络方法不仅能考虑定量因素,而且能考虑定性因素的影响,因而神经网络适用于解决非确定性的边坡稳定性评价问题。结合遗传算法的并行搜索结构和模拟退火的概率突跳特性,提出了一种用于BP网络权值学习的GASA混合策略,并综合考虑影响边坡稳定性的各方面因素,建立了基于GASA混合策略的神经网络模型,并利用大量工程资料对网络进行训练和测试,得出了一些有意义的结论。     

黄河三角洲北侧潮滩的^(7)Be分布及侵蚀特征北大核心CSCD

测定了黄河口三角洲获取的表层样ZK1(高潮滩)、ZK2(潮上带)与ZK3(陆上三角洲)的^(7)Be含量,利用降雨量-^(7)Be大气沉降通量公式估算了黄河三角洲区域的^(7)Be大气沉降量,而后根据^(7)Be的比活度分布、沉积环境以及沉积物粒度探讨了研究区的侵蚀特征。实验结果表明:ZK3的^(7)Be最大可测得深度为6 mm,ZK2为2~4 mm,ZK1为0~2 mm,3个样点的^(7)Be比活度均在0~2 mm内达到最大值。ZK3的^(7)Be比活度随深度呈指数式衰变,且其面积活度值与沉积通量估算值相符,表明ZK3处沉积环境稳定,也验证了沉降公式在黄河三角洲的适用性。进一步结合沉积速率与沉积时间对3个样点进行对比分析发现,黄河三角洲的高潮滩和潮上带在风暴潮来临时分别经历海水和风力的侵蚀作用,2018年11月20日至2019年5月3日样点ZK1处沉积平衡(B)为−0.4 cm,样点ZK2处沉积平衡(B)为−0.2 cm,反映了风蚀作用强度弱于海水侵蚀作用。研究区在冬半年内表现为净侵蚀但整体地势变化平缓,且侵蚀强度应具有冬半年大于夏半年的季节性特征。     

黄河水下三角洲粉质土扰动土层特征及成因探析

黄河水下三角洲上分布着大量的扰动土层,其性质与周围未扰动土相比有很大的差异。在老黄河口区选择扰动土层的典型分布区,利用工程地质钻探取样、原位静力触探试验和浅地层剖面探测对海底扰动土层的厚度及工程地质特征进行了调查分析。结果表明,与未扰动土相比,扰动土的重度较大、孔隙比较小、含水率较低、强度有一定程度的提高。同时,分别对风暴潮作用下黄河水下三角洲粉质土的瞬时液化极限深度和残余液化极限深度进行了计算。计算结果表明,残余液化极限深度较大。将残余液化极限深度、通过浅地层剖面探测结果所得的扰动土层厚度以及通过土工试验统计结果所得的扰动土层厚度进行了对比,发现三者对应很好。对黄河水下三角洲粉质土中扰动土层的形成机制进行了探讨,认为风暴潮作用过程中产生的土体液化是其主要诱因。     

长乐海上风电场水动力影响数值模拟研究

运用平面二维数值模拟的方法,在长乐海上风电场B区建成之后对海域的影响进行了研究,将风电桩基概化为边长为6. 4 m的正六边形,采用网格嵌套、逐层加密的方式对研究区地形进行刻画,模型经过6个测点和1个临时潮位站实测资料的验证,表明模型结果良好,能够反映研究区潮流性质,并模拟风电场建成后对所在海域和风电桩基附近的影响。模型计算结果表明,风电场建成后对所在海域的主要影响集中在桩基附近,对流场影响主要体现在流速的变化上,在桩基根部附近,流速会因为桩基之间的束水效应增大;在桩基周围因为其阻水效应,桩基背水面和迎水面流速均会减小,且背水面流速变化范围会大于迎水面。工程会对北部两排桩基周围的余流产生10%左右的影响,产生30%数值变化的范围仅在桩基根部。     

浅析海洋污染对公众健康的影响及防治措施

海洋与人类关系密切.面对当前严重的海洋污染问题,文章主要探讨了海洋污染对公众健康的影响.并提出预防措施.     

黄河口水下三角洲刁口叶瓣的核素分布与沉积特征

于黄河水下三角洲刁口叶瓣东侧获取柱状样K2,对其进行~(137)Cs活度分析,发现活度剖面在2.7和1.9 m处分别存在一个最大蓄积峰和次级蓄积峰,根据~(137)Cs的大气沉降规律并结合沉积物粒度数据与黄河输沙量,确定其最大蓄积峰对应于1964年,次级蓄积峰对应于1967年。柱状样的粒度组分以深度2.1 m为界可明显划分为两段,下段沉积物粒度组分稳定,上段砂粒含量明显增大并在1.9 m处达最大值。对柱状样~(210)Pb_(ex)的活度剖面分析表明,其呈现两段式分布:1.9～3.5 m为衰变层,0～1.9 m为混合层。分析结果表明~(137)Cs活度剖面的蓄积峰、沉积物粒度组分的改变以及~(210)Pb_(ex)活度的两段式分布均记录了黄河入海口的变迁,并与黄河入海泥沙量存在对应关系。本文统计了研究区1958—2014年的历史水深资料,分析得出钻孔所处海域在1964—1976年(刁口流路行河期)的淤积厚度远大于1976—2014年(清水沟流路行河期)的侵蚀厚度,因此柱状样K2的~(137)Cs活度剖面的1964年最大蓄积峰与~(210)Pb_(ex)活度衰变层得以存在。     

基于物理试验的海底滑坡涌浪研究

灾难性海啸有时由海底滑坡运动造成,海底滑坡的涌浪产生过程研究是海啸研究的关键。海啸形成主要受控于滑体的几何尺寸、滑动速度、水深、滑动角度等因素。基于这些因素,文章设计并实施了水下刚性滑块正交物理实验。试验中滑块的厚长比在0.035~0.180之间,斜坡滑道的倾角在10°~16°之间,Froude数处于0.18~0.70之间。试验分析表明初始涌浪形成早于滑块停止;初始波谷（最大波谷）是在滑动最大速度时产生的,波谷位置也是速度最大时滑块的质心位置。初始涌浪波的典型特征是大的波谷与小的波峰。利用试验的输入输出数据,回归推导形成了最大波谷和最大波峰计算公式。试验分析结果深化了对海底滑坡产生海啸的认识,为海底滑坡海啸预测提供了基础和技术支撑。