北部湾东侧莺东沙脊及其在管线工程中的负面作用

北部湾东侧莺东潮流沙脊是整个琼西南沙脊群之一,沙脊从感恩角岸外发育最好,至东方岸外已趋缓和。根据海底特征,由海向岸分为深水平坦段、沙波沙脊段和近岸段共3个区段。沙波沙脊区段主要分布4条沙脊,这些沙脊大都呈NS或NW—SE走向,与主水流平行,呈不甚规则的长条状,长约45km,宽度较大。脊槽高差约20~30m,脊顶水深5~8m,沙脊槽向不对称,向海侧缓,向陆侧陡。成因上属于全新世低海面形成的连滨沙脊,受现代浪流修蚀改造而成。这些沙脊的基础部分基本稳定,只在暴风浪或强潮流情况下表面活动性泥沙做少量迁移。2003年铺设的东方1-1气田输气管线路由经过北部湾莺东沙脊。通过对中国海洋大学东方1-1海底管线多年调查资料分析认为,本区沙波沙脊海底管线被严重掏空,已发现的130余掏空悬跨点平均长达33m,深度最大可达1m。管线掏空可归因于底形特征动态变化和管线改变海底水动力环境的综合作用。     

扬子浅滩沙波底形活动性评估

扬子浅滩位于长江口以东,水深40 m左右,普遍发育中小水下沙丘并处于运动状态。按32片沙波参数统计,迁移方向在90°~180°之间,其中150°~180°者占30%,120°~150°者占69%;使用Rubin和改进的Hardisty公式计算,以潮流作用为主的常态海况下,沙波迁移率为19.70 m/a,以浪流为主的暴风浪期间,约为12.72 m/a,一年总迁移率约为32.4 m/a,与世界上若干海底沙波定位观测数据相对比,这一迁移率应属于缓慢—中等的量级。     

扬子浅滩东南边缘海底底形特征及成因

利用SM2000多波束探测系统对扬子浅滩东南边缘进行高精度探测,对研究区海底底形特征进行分析并对其成因进行探讨,结果表明:研究区-50 m水深附近分布3条东西向伸展的潮流沙脊,脊高在10 m左右,宽约10 km,属于冰消期11~9 kaBP残留的滨岸砂体,沙脊表面普遍分布冲蚀沟、坎、坑等次一级冲蚀底形,沟深1 m左右,似乎平行排列,NNW—SSE向伸展,系现代潮、浪流冲刷侵蚀的微地貌,说明3条残留潮流沙脊目前正处于侵蚀状态。     

舟山群岛岱山后沙洋海底沙波微地貌

利用多波束测深系统和浅地层剖面系统,对舟山群岛岱山后沙洋进行高精度探测,结果表明:1区内微地貌形态具有明显的分带性,依次出现岸坡区、沙脊区、缓坡区、沟槽区和深水平坦区;2海底沙波主要集中在缓坡区、沙脊区南侧及东侧边缘、沟槽区北侧及沟槽内2个小沟槽交界处的迎水流斜坡上;3海底沙波多发育于水深10.0~21.1m之间,地形相对平缓,坡度0.09°~2.8°;4区内海底沙波可分为小型、中型和大型沙波;5区内海底沙波是潮流动力形成的现代强运动型沙波。     

海南岛西部岸外沙波的高分辨率形态特征

利用SIMRAD-EM3000多波束探测系统和DGPS定位系统,对海南岛东方岸外的沙波沙脊区进行了高精度探测,分析结果表明:从海岸到陆架底形具有明显的分带性,依次出现弱侵蚀底形段、沙波沙脊底形段和平坦底形段。沙波仅发育于沙波沙脊段,介于水深20~50 m之间,沙波形态有二维与三维两种,沙波波高多为0.7~2.5 m,波长20~70 m,沙波指数(L/H)为20~60,对称指数为1~3;沙波沙脊区沉积物的搬运方向有明显的规律性,在沙脊的西侧,沉积物主要向北搬运;在沙脊的东侧,沉积物主要向南搬运;沙波的形成和发育主要受潮流场控制,热带风暴对其有改造作用。     

海南东方西部海域沙波和沙脊分布特征

海南东方西南部海域海底发育大量沙波、沙脊,严重影响该海域海底工程安全。为探明该区域的海底地貌概况及微地貌特征,本论文通过侧扫声呐、浅地层剖面等方法进行了探测。探测结果表明：区域内沙波、沙脊十分发育;受沙波、沙脊等地貌单元的影响,该区域内水深多变化,地形条件复杂。根据沙波发育形态、规模等特征,共识别出沙脊、巨型沙波、大型沙波、中型沙波、小型沙波以及沙纹六个地貌类型。根据沙波沙脊发育特征及其空间组合关系推测,研究区内的沙脊发育于低海面时期的浅水高能环境,活动性较弱,沙波则主要形成于末次海侵以来高海面低能环境中,当前仍处于发育过程中。该研究结果可为区域内海底管线、桩基础等海洋工程设计、防护工作提供参考。     

海南东方近岸海底活动沙波的地球物理特征及其迁移机制

海南东方近岸海底发育有大量沙波,利用多波束测深、侧扫声呐、浅地层剖面、单道地震资料综合分析了活动沙波的地球物理特征,探讨了沙波的分布特征、迁移机制、活动性及形态演变特征。结果表明,研究区海底沙波分布和规模具有显著空间差异性,大中型沙波主要发育于沙脊上,小型沙波主要发育于沙脊两侧,坑槽区发育近对称沙波,研究区西南部沙波不发育。受潮流和科氏力约束,在海底沙脊西侧沙波迁移方向主要为向北(略偏东),在沙脊东侧主要为向南(略偏西);受地形制约,坑槽区近对称沙波迁移可能停止或方向发生改变。沙波活动性强的标志主要包括:(1)形态呈不对称的"脊尖槽缓",(2)叠置小沙波与沙纹发育,(3)浅部有透明层,(4)陡坡面反射模糊,(5)内部斜交前积结构。分析认为,沙波活动性与其形态密切相关,包括弱运动、强运动、不运动3个演变阶段。     

美国东岸陆架沙脊沉积

美国东岸,自纽约长岛经马里兰、新泽西直至弗罗里达基本属于沙坝渴湖岸,岸外的内、外陆架上分布一系列水下沙脊及脊间沙带、沙丘和沙波等次一级底形。按新泽西岸外20-80m水深处35个沙脊的统计,脊长约2～11km,宽约1～4km,长宽比界于2：1～3：1之间,与世界典型沙脊长宽比40：1比较,本区沙脊属于短轴浪控型,脊高约1～3m,或者更高。向NE10°～30°伸展,两坡不对称,上游坡平缓,下游坡较陡,约2．5°～7．0°。按34-48m水深处的“黄金沙脊”上的20余钻孔岩心分析和HC年龄测试,划分沙脊自下而上3层地层：9～11kaBP以前的平原陆相层;9—5kaBP的下部沙脊沙层;5kaBP以来的上部沙脊沙层。上部沙脊层不断向下游SE侧超越迁移,局部定位观测的沙脊迁移率为1～2m／a。     

台湾浅滩海底沙波精细特征、分类与分布规律

迄今由于缺乏高精度的实测水深数据,对台湾浅滩沙波的精细结构缺乏详细的阐述。本文基于多波束实测资料研究台湾浅滩沙波形态的精细特征及其分布规律。多波束探测结果显示:研究区沙波的平均波高达到13.5m,沙波波峰处水深为20.42m,沙波平均波高约为水深的2/3,沙波的波长大多数处于500~700m之间。研究区内主要发育3种类型的沙波,即摆线型沙波、余弦型沙波和双峰型沙波。研究区西部主要发育双峰型沙波,中部则主要发育余弦型和摆线型沙波,而东部主要发育摆线型沙波,整个区域以摆线型沙波为主。海平面波动、台湾海峡复杂的水动力条件以及台湾岛丰富的山溪河流携带的大量沉积物进入海峡,对浅滩区的沙波具有强烈的改造作用。     

舟山群岛册子水道现代潮流沙脊的初步研究

Geopulse甚高分辨率浅地震剖面记录和水深测量结果显示,在舟山群岛册子水道北部东侧发育有一条现代潮流脊,宽度约1~1.2km,研究部分长度超过2km(沙脊两端超出研究海域),脊顶水深50~60m,外翼高20~25m,水深65~85m,内翼高约10m,水深50~70m;脊内层理发育,以向海倾斜为主,表明潮流脊是由岸向海方向堆积发育的。根据地震剖面记录特征和沉积环境,推断潮流脊以细砂和粉砂为主组成,来源于册子水道轴部晚更新世陆相地层的侵蚀物质;由落潮流向东南搬运,再由涨潮流向西北搬运,在潮流脊上沉积而成。潮流脊的发育可能与外钓山岛和舟山本岛在研究海域向西突出有关,造成册子水道显著缩窄、流速加大、底质变粗。     

颗粒形状对珊瑚砂和石英砂沉降影响的试验研究

在研究海岸侵蚀的过程中,泥沙沉速是一个重要参数,对于侵淤量的计算非常重要。近些年来,由于工程活动、海洋动力和气候等因素变化的影响,珊瑚砂海岸的侵蚀冲刷问题已不容忽视。考虑到珊瑚砂与石英砂在形状、比重上的不同会对其沉速造成影响,套用现有石英砂的沉速公式进行计算并不合适。本文针对珊瑚砂和石英砂进行沉降试验,分析形状对珊瑚砂沉速的影响。结果显示,在小粒径(d 0.5 mm)下形状对珊瑚砂沉速的影响并不明显,在大粒径(d 0.5 mm)下明显减缓了珊瑚砂的沉降速度,套用石英砂的沉降公式计算出的珊瑚砂沉速明显偏大。故通过提出动力形状因子这一参数来表征形状对沉降的影响,推导出考虑了形状影响的沉降公式,能够较为准确地计算砂粒的沉速范围,计算精度随着黏度的增大而提升。     

等边浅蛤Gomp hina venerif ormis生态习性的观察

本文对等边浅蛤进行了生态习性观察研究。结果表明,其生存温度为-3℃～35℃,盐度在11.4～36.9之间,且具有较强的耐干露能力。同时对等边浅蛤的食性作了分折,发现其胃内容物组成与自然海区浮游生物的组成相一致。     

Experimental study on the coefficient of lateral pressure at rest for calcareous soils

Abstract

The coefficient of lateral pressure at rest (k₀) is a key parameter required to determine the horizontal stress distribution on subsoils. In this paper, k₀ was measured from consolidation test for calcareous and siliceous sand, and the effect of water contents on k₀ of calcareous sand was also discussed. Comparison of k₀ values measured and calculated based on empirical formulas were carried on. Results indicated that (1) the reduction rate of k₀ for calcareous sand with an increase in relative density was less than that of siliceous sand. The k₀ at low water content was generally smaller than that of siliceous sand, and it was similar to that of siliceous sand for high-water content; (2) the k₀ of calcareous sand increased with increasing initial water content initially, and then decreasing. However, the magnitude of variation was small. So the impact of water content on the k₀ of calcareous sand was limited; (3) the formulas proposed by Abdelhamid and Krizek (1976 Abdelhamid, M. S., and R. J. Krizek. 1976. At-Rest Lateral Earth Pressure of Consolidating Clay. Journal of the Geotechnical Engineering Division 102 (7): 721–738. [Google Scholar]) for estimation of the k₀ was highly applicable to calcareous fine sand.

• Highlights

• The k₀ of calcareous fine sand was investigated.

• The k₀ of calcareous and siliceous sand were compared.

• Shape parameters of sand particles for calcareous and siliceous sand were analyzed.

• Effects of related density and initial water content on the k₀ were discussed, respectively.

• The applicability of various empirical formulas for calculating k₀ of calcareous fine sand was evaluated.

     

南四湖区泥沙淤积分析

根据南四湖区各主要入湖河流径流泥沙资料，分析了河流泥沙要素变化规律以及入湖泥沙淤积情况，对掌握和了解流域水土流失状况，进行流域治理，加强生态环境建设具有一定的指导意义。     

东海和凯尔特海潮流沙脊的对比研究

东海潮流沙脊与凯尔特海沙脊均为开阔陆架上的大型深水沙脊，它们都形成在冰后期海面上升时期。目前仍然经受现代潮流和风暴浪的作用，具有一定的活动性，处于活动沙脊和衰亡沙脊之间的发育过程，属于准活动沙脊。与东海比较，凯尔特海的动力作用更强。东海沙脊横剖面大多呈向西南方向倾斜的前积层理，偶见波浪侵蚀面，反映以潮流作用为主形成的沙脊内部结构的特点；凯尔特海沙脊剖面呈现复杂的交错层理，内部有较多的波浪侵蚀面，这是潮流和波浪共同作用形成的沙脊内部结构的特点。     

蓬莱西庄海滩示踪砂试验研究

为了研究蓬莱西庄海岸侵蚀原因、揭示泥沙运移规律，利用萤光示踪砂和染色砾石进行侵蚀岸段的泥沙示踪研究．其主要结果如下：１．海滩泥沙运动完全由波浪控制，泥沙运移的速度和方向取决于破波的大小和方向．２．海滩泥沙以群体形式沿岸输移．３．在平直海岸上，泥沙可超越粘土质海蚀平台进入另一砂质海滩。     

HD-1注汽井新型防砂材料的研究与应用

孤岛油田属稠油疏松砂岩油藏,生产过程中油井出砂严重,现有的涂敷砂人工井壁防砂注蒸汽后强度较低,造成防砂成功率低,注汽后高强度采液生产周期较短。为此,通过室内试验,优选出耐高温树脂、高强度骨架颗粒、偶联剂、固化剂,进行室内配方优化试验,评价固结体耐高温性能,测定其渗透率,研制出一种适用于疏松砂岩油藏注蒸汽热采井的HD-1注汽井新型防砂材料。在孤岛油田稠油注蒸汽热采区共试验72口井,成功率为91.0%,截止目前,累计产油为121 572 t,单井平均有效期为233 d。现场应用表明：HD-1注汽井新型防砂材料耐高温、强度高,防砂成功率高,有效期长,能够有效改善注蒸汽热采井的防砂效果。     

东海陆架两期沙脊的时空对比

基于高分辨率的单道地震和多波束测深数据,识别并对比了东海陆架中部同一海区相距20余万年的层U₁₄和层U₂两期沙脊群,其中层U₁₄期沙脊属于埋藏沙脊,位于东海海底以下90m深处,推测属于距今320~200ka的海侵体系域(TST),沙脊顶界面是该期海侵的最大洪泛面(MFS);层U₂期沙脊位于东海陆架,属于衰退沙脊,系末次盛冰期(LGM)以来的TST,顶界面是LGM以来的MFS。尽管两期沙脊形成年代相距20余万年,地层层位相距近90m,但是沙脊群总体走向一致,表明距今2×105/a以来东海陆架潮波基本格局稳定。从层U₂期可识别出4个亚期沙脊,通过多波束海底地形图可识别出4组走向的沙脊,多亚期、多走向沙脊是LGM以来海平面阶梯状波动在海底地形演变过程中的响应证据。     

东海陆架两期沙脊的时空对比东海陆架两期沙脊的时空对比

基于高分辨率的单道地震和多波束测深数据，识别并对比了东海陆架中部同一海区相距20余万年的层U14和层U2两期沙脊群，其中层U14期沙脊属于埋藏沙脊，位于东海海底以下90 m深处，推测属于距今320~200 ka的海侵体系域(TST)，沙脊顶界面是该期海侵的最大洪泛面(MFS)；层U2期沙脊位于东海陆架，属于衰退沙脊，系末次盛冰期(LGM)以来的TST，顶界面是LGM以来的MFS。尽管两期沙脊形成年代相距20余万年，地层层位相距近90 m，但是沙脊群总体走向一致，表明距今2×105 a以来东海陆架潮波基本格局稳定。从层U2期可识别出4个亚期沙脊，通过多波束海底地形图可识别出4组走向的沙脊，多亚期、多走向沙脊是LGM以来海平面阶梯状波动在海底地形演变过程中的响应证据。     

渤海东部潮流动力地貌特征

渤海东部发育了典型的潮流动力地貌体系，它由老铁山水道冲刷槽、辽东浅滩沙脊和渤中浅滩沙席三者组成。前者为潮流侵蚀区，后两者为潮流沉积区。老铁山水道表层最大流速可达５ｋｎ，潮流强烈侵蚀海底；辽东浅滩表层最大流速１．３～２．３ｋｎ，Ｍ２分潮椭率绝对值小于０．４，潮流往复性强，形成潮流沙脊；渤中浅滩表层最大流速为１．２～１．６ｋｎ，Ｍ２分期椭率绝对值大于０．４，潮流旋转性强，形成潮流沙席。６号沙脊南端详测区的旁侧声纳镶嵌日显示的微地貌形态有海底沙丘、沙条、彗星尾标志和冲刷沟，表明沙席和沙脊均是现代潮流作用形成的底形。该潮流动力地貌体系中，净沉积物搬运从老铁山水道至两潮流浅滩；在详测区净沉积物搬运从南向北。