长江口深水航道整治一期工程南导提丁坝群头局部冲刷试验研究

采用双向稳定水流、清水定床、局部动床的试验方法，用正态模型研究长江口深水航道整治一期工程南导堤丁坝群坝头局部冲刷问题。结果表明，航道开挖和双本坝的存在使得下游流速有所增加，影响程度落潮大于涨潮。坝头局部冲刷主要受落潮流控制，在沿深度为单一砂粉底质情况下，坝头冲刷坑深度分别达到27m和29m；考虑到原状底质下部为极难起动的粘土，实际冲刷坑底界到达粘土层后就不再刷深，此时冲刷坑深度为7．4m和4．7m，冲刷坑的平面范围有所加大。工程设计提出的护坦尺度能较好地保护坝头前沿滩地，适当缩小护坦尺度也能起到保护作用，但冲刷范围明显增大。     

模型变率对潮流波浪作用下局部冲刷深度的影响

根据窦国仁波浪潮流共同作用下的全沙模型相似理论,设计5个变率分别为2．5、4、6、8．33和12．8的长江口深水航道北槽概化物理模型,进行潮流和潮流波浪共同作用下的丁坝坝头清水和浑水冲刷试验,研究不同动力条件和不同工程布置下变率对冲刷坑发展过程及冲刷深度的影响,给出了变态模型与正态模型冲刷坑稳定冲刷深度的关系式。     

K／T界面测年

Ｋ／Ｔ界面测年一种观点认为，Ｋ／Ｔ界面散落坑是撞击变质的痕迹，而另一种观点则认为是火山成因、勃格利地质年代中心的Ｐ．Ｒｅｎｎｅ等对取自尤卡坦半岛契克苏卢博附近巨大环形构造的玻璃进行氦测年提供了有力的旁证，表明这里可能是Ｋ／Ｔ时期撞击现场．然而，有关多...     

图们江口附近沙丘的成因

图们江口沙丘沙主要由石英和长石组成，其次为岩屑和黑云母。沙的平均粒径为2．16－2．18φ,相当于0．22mm，标准偏差为0．55－0．59，偏度为正偏，峰态以中等至窄峰态为主。磨圆程度较差，以次棱角状一次圆状为主。石英表面主要发育有碟形坑、三角痕、麻坑以及贝壳状断口等机械作用痕迹，还发育有溶蚀沟、硅质球沉淀、硅质磷片和硅质薄膜等化学作用痕迹。上述特征表明，图们江口沙丘为经过风沙再次改造作用的海滩沙。     

黄河水下三角洲埕岛油田海底管线悬空分析

现代黄河三角洲埕岛油田海底管线的调查发现了许多管线悬空现象。分析表明，悬空主要在3种条件下产生，其中平台周围冲刷坑导致的管线悬空是最主要的。经计算可知，所调查管线的最大允许悬空长度为18．6m，其中有3条管线悬空长度已超过此值，应及时进行治理。     

人工采掘坑影响下珊瑚礁海岸波浪传播变形试验

基于礁坪上高分辨率的波浪测量,通过波浪水槽试验分析了短波、低频长波、平均水位、波形参数和非线性参数的沿礁变化规律,重点探讨礁坪中部存在人工采掘坑对上述波浪传播变形特征的影响,并与无坑的情况进行对比。研究表明:当人工采掘坑存在时,短波波高在坑前和坑内分别增大和减小,在礁后岸滩附近却无显著变化;低频长波波高在坑附近变化不大,在岸滩附近却略微减小;波浪增水在坑和岸滩附近均无显著变化。采掘坑存在的情况下,波浪的偏度和不对称度在坑附近分别减小和增大,而厄塞尔数在坑附近却几乎不变。相关性分析发现低频长波的产生机理几乎不受采掘坑的影响,采掘坑的存在增加了低频长波的反射,破坏了礁坪的共振模式,从而使低频长波在岸滩附近有所削弱。     

采掘坑对孤立波岸礁水动力特性影响的三维数值模拟研究

基于非静压模型,通过开展一系列三维高精度数值计算,综合考虑入射波高、水深、采掘坑宽度及位置等因素的影响,深入分析了人工采掘坑对孤立波岸礁水动力特性的影响机制。计算结果表明,人工采掘坑对孤立波在岸礁上的传播具有一定的阻滞作用,导致采掘坑附近的局部波高显著增加,同时也引起岸线附近波高降低。局部波高最大增幅的大小易受入射波高、礁坪水深、采掘坑宽度和位置的影响。入射波高越大,局部波高最大增幅越大,礁坪水深越大,局部波高最大增幅越小,采掘坑宽度越大,局部波高最大增幅越大。除此之外,采掘坑的存在会降低波浪的最大爬高,但是采掘坑宽度和位置的变化对波浪的最大爬高影响有限。     

海南岛鹿回头造礁珊瑚的^14C年代及珊瑚礁的发育演化

通过2002年7月沿鹿同头珊瑚礁坪断面方向，在原生滨珊瑚(Porites)礁表面进行系统采样，并进行^14C测年和年代校正，初步划分出全新世以来珊瑚礁演化的5个阶段：珊瑚礁繁盛期(7300-6000cal．aBP)、珊瑚礁发育停滞期Ⅰ(6000-4800cal．aBP)、珊瑚礁发展期(4800-3000cal．aBP)、珊瑚礁发育停滞期Ⅱ(3000-1000cal．aBP)和现代珊瑚礁发育期(1000cal．aBP以来)。鹿回头珊瑚礁在7300-6000cal．aBP处于发育的繁盛期，已基本上形成了现代珊瑚礁的地貌格局。后来不同时期珊瑚礁是在此时期形成的礁塘或礁坑等低洼地中形成，并存鹿同头半岛两侧向外发展，现代珊瑚礁则发育于全新世珊瑚礁的外礁坪或礁前斜坡带。     

河口海岸凸体冲刷坑最大深度及形态

河口海岸山体凸体的冲刷坑最大深度及其形态,可以近似看作是在潮流作用下非溢流丁坝的坝头冲刷坑。已有丁坝坝头冲刷坑最大深度的计算公式未考虑往复潮流及含沙水流的作用,首次提出考虑悬沙含沙量的影响,同时对其冲刷坑形态提出了计算方法,经过对6个浙江省河口、海岸和海湾内凸体形成的冲刷坑最大深度及形态的验证,结果计算与实测值十分吻合。应用本文公式定量地解释了丁坝长度减少、含沙量年内变化和其他各因素变化对冲刷坑最大深度、形态等变化的定量影响。     

采掘坑位置对珊瑚礁海岸波浪传播变形影响试验

为研究珊瑚礁坪上采掘坑位置变化对珊瑚礁海岸波浪传播变形的影响, 本文通过物理模型试验测试了采掘坑在不同位置和无坑情况下一系列不规则波工况的波浪特征。结果表明, 随着采掘坑位置朝岸线附近移动直至无坑时, 岸线附近的短波波高逐渐减小; 采掘坑的存在减弱了岸线附近的低频长波波高, 当采掘坑位于岸线附近时, 长波波高还受到局部水深增加的影响而进一步减弱。采掘坑从礁缘移动至岸线附近直到无坑时, 岸线附近的增水逐渐增大, 这种趋势在礁坪水深较大时更为明显。通过相干函数分析, 证明了礁坪上低频长波是由于短波群破碎点的移动而产生, 采掘坑位置的变化对低频长波的产生无明显影响; 通过传递函数分析, 验证了礁坪上的低频长波存在一阶共振放大效应, 采掘坑的存在减弱了这种放大效应, 当坑位于礁坪中间和岸线附近时, 这种减弱效应更为显著。     

现代黄河水下三角洲底坡的不稳定性

高分辨率声学系统在黄河口区记录到水下河道、埋藏沟谷、塌陷坑、陡缘洼地、滑块体、断层和浅层气等特征。水下三角洲可划分为浅水台地平整区、斜坡低隆起区、斜坡浅沟坑区、斜坡深沟坑区和斜坡前缘低角度平坦区五个底坡稳定性不同的微地貌单元。研究表明，水下三角洲的沉积－地貌格局受控于黄河汛期的巨量输沙、河口区的快速沉积和重力再搬运以及波浪和余环流因素。对影响底坡不稳定性的沉积物力学性质、自然地震和风暴潮因素也作了     

淹没式移动射流对黏性底床开沟试验研究

以试验方法研究双喷式射流结构对软质黏性底床上可沉降管道移动射流开挖规律。通过黄土、高岭土、水泥配置低剪切强度试验黏土,揭示喷嘴射流速度、喷嘴平移速度对冲坑特征尺寸影响规律。以边界层剪应力分析冲坑形态变化,并引入低射流靶距下反映侵蚀能力强度的回归侵蚀特征值Z进行无量纲化分析。结果表明：双喷式垂直射流形成的冲坑断面轮廓具有中心对称性,移动射流形成的冲坑纵向剖面线具有几何相似性。冲坑特征尺寸随射流速度呈近似线性变化,随喷嘴平移速度增加呈减小趋势。剪切强度增加使得黏土抗侵蚀能力增强,冲坑稳定断面曲线由V形向U形逐渐过渡变化。     

基于能量平衡的跨海桥梁钢管桩局部冲深计算

综合国内外现有研究成果，分析了桩周流场结构及局部冲刷坑的分布形态，通过三维数值模拟，验证了局部冲刷最大值点出现在桩前，且冲坑坡度近似等于泥沙水下休止角的结论。从国内外规范内局部冲深计算公式中筛选出跨海桥梁钢管桩局部冲刷深度的主要影响因素。基于能量平衡理论，通过来流水流搬运冲刷坑内泥沙过程中的能量守恒，推导了概念清晰、形式简单的局部冲刷深度预测公式。区别于现有多数公式主体结构，该公式为关于局部冲深的一元三次方程，通过水下泥沙休止角来考虑泥沙对冲刷的影响以及冲刷过程中冲刷坑自身深度及范围变化对冲刷产生的影响。利用最小二乘法，结合环杭州湾区域三座跨海大桥的试验及实测数据拟合确定了公式相关参数，并与国内外规范内的公式对比验证，结果表明，该公式精度较高，可为实际工程计算分析提供参考。     

泥沙突变理论在海底管线冲刷中应用

基于泥沙突变理论,针对海底管线冲刷下泥沙的运动特征,建立恒定流作用下的泥沙起动模式,确定希尔兹数、无量纲参数、冲刷坑深度之间相互作用的非线性方程,推导了恒定流作用下海底管线冲刷坑深度的预测公式。将相同条件下该公式的计算结果与前人的试验资料进行了对比,可发现尽管计算结果存在一定的误差,但也基本能满足对冲刷坑深度的预测和判断,从而证明了泥沙突变模型在预测海底管线冲刷坑深度中的适用性。     

防护丁坝抗冲刷失效安全可靠性分析

分析了防护丁坝冲刷的机理,用概率分析方法研究了在随机因素影响下防护丁坝抗冲刷的可靠性问题.应用Rosen-blatt变换确定防护丁坝抗冲刷破坏的功能函数在随机因素影响下的可靠性指标.提出了用丁坝端部冲刷坑的当量坡度小于冲刷坑坡度的临界值JD作为丁坝抗冲刷破坏的安全（稳定性）准则.分别考虑了水道流速、土颗粒等效直径、冲刷坑半径、冲刷坑后坡度临界值和水流方向角为相关或独立的非高斯随机参数时的可靠性问题.该分析能为防护丁坝系统的抗冲刷可靠性评估和设计提供有实用价值的方法.     

人工采砂坑地形对水动力泥沙环境影响

海底管道是重要的能源生命线,海底管道路由上的采砂坑对管道在位稳定性造成严重威胁。为评估深港海底管道路由区域海流冲淤采砂坑对深港海底管道在位稳定性的影响,本文利用长期实测资料对比,并结合数值模拟方法分析海底管道路由上采砂坑冲淤问题,建立的有限元分析模型与实测资料能够较好吻合。研究得出波浪潮流作用下采砂坑的冲淤规律和未来十年的变化特征：采砂区内为淤积环境,北侧边界向西北方向扩展,远离管道走向,对管道无影响;南侧边界向东南方向扩展,造成铜鼓水道附近管道冲刷;东侧靠近管线段采砂坑坡顶受到侵蚀,导致采砂坑边界线向管线扩展。本文为深港海底管道路由采砂区海流冲淤分析提供了科学有效的方法。     

黏性土淹没射流破土实验研究

海底水力喷射开沟技术在海底管道、光缆埋设等工程中得到广泛应用,然而黏土尤其是硬质黏性土中的水力开沟施工较为困难,为阐明其中的破土机制,开展了二维垂向淹没射流开沟物理模拟实验。通过观察射流破土的过程,发现:软黏土与硬质黏性土中冲坑发展的特点有所不同,破土机制也存在差异。射流对硬质黏性土的破坏中,压力导致的剪切破坏起到很大作用,在土力学原理上近似于地基土整体剪切破坏,据此建立了硬质黏性土射流破土模型,同时提出冲坑颈口直径在硬质黏性土冲坑形态中的重要性,并以此取代原有的冲坑直径作为一个预测指标。     

湛江某海上风电桩基局部冲刷特征研究

海上风电场桩基局部冲刷是工程设计与运行阶段的重要参数之一。基于湛江某海上风电场桩基3次现场局部冲刷实测数据,进行冲刷坑最大深度、冲刷坑半径和冲淤变化特征的分析与研究;根据桩基局部冲刷经验公式,采用工程海域实测海洋水文动力学数据进行最大冲刷深度与冲刷半径的计算,并进行公式计算值的对比与分 析。结果表明:桩基础在防冲刷设施的保护下,3次实测最大冲刷深度基本稳定为4.0 m,最大冲刷深度与桩径之比为0.57。而经验公式的最大冲刷深度与桩径之比均超过了1.1,说明桩基防冲刷设施取得了一定的效果,冲刷坑半径的计算值与现场实测值吻合较好。建议海上风电场在运行阶段进一步加强桩基冲刷坑监测与防护。     

马西里海山（伊特鲁尼亚海）热液赭石中的人为因素的Pb组分

马西里盆地是位于伊特鲁尼亚海东南部的活动弧后盆地，覆盖着大洋地壳，被西北部爱奥尼亚俯冲带之上的火山弧及弧前体系所包围，马西里深海平原占据了盆地的中部。马西里海山是小于0．8Ma的古老弧后海山，高3000m，沿近南北向延展，顶端窄，两侧有大量的火山锥。峰顶区域覆盖新鲜枕状或绳状岩浆岩。在海山东北端的水下最浅峰发现有大面积的热液沉积。在此采集的玄武岩样品表现出橙红色和由黄到白的颜色特征，同热液改造密切相关。海底除了有薄层（〈10cm）的填充于岩浆枕之间的溶蚀坑的沉积物之外，几乎没有其他沉积物。     

直立式防波堤前护底层宽度设计的新方法

直立式防波堤可因堤前海底被冲刷的影响而发生破坏。过去对于在立波作用下的直立堤,一般认为由于在堤前四分之一波长,即波节点处发生最大底流速,将引起海底泥沙的被冲刷,因此要求堤前护底块石层的宽度采用为1/4～3/8倍设计波长。然而一些模型试验表明,冲刷并不一定发生在节点位置。而且我们认为即使是在节点发生冲刷的情况下,也不应当简单地规定必须防止在第一个节点处形成冲刷坑。在确定直立堤前的护底措施时,应当首先判断冲刷坑可能发生的位置,估计冲刷坑的深度及大小,然后在地基整体稳定计算(如圆弧滑动方法)中,具体考虑存在冲刷坑后对稳定安