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。     

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。     

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。     

南海北部海底沙波迁移规律及其在台风作用下的响应研究

本文在南海北部海底沙波已有研究的基础上，总结分析了研究区表层沉积物以及沙波的形态、分布、迁移特征；使用区域海洋模式（ROMS）模型模拟了研究区2010-2011年的底部流场数据；利用Rubin公式模拟计算了海底沙波的迁移规律，并与搜集所得资料进行对比分析；结合台风资料及底流数据，分析了台风对海底沙波运移的影响。研究结果显示:海底沙波运移方向的计算结果与搜集所得资料比较吻合，均为向东向南方向；不同站点的迁移距离在0~21.8 m之间，且为往复累积的结果。这表明:Rubin公式在ROMS模型模拟所得底流资料的支撑下，可以再现海底沙波的迁移过程。模拟计算的研究区内两个站位在"凡亚比"台风影响期间的迁移距离分别为2.0 m、2.9 m，分别占其年运移量的9.17%和26.36%，说明台风过境能对海底沙波的迁移产生重大的影响。     

旅游海滩质量评价在海滩管理中的应用研究——以南澳岛青澳湾海滩为例

海滩是宝贵的旅游资源,健康的海滩系统在旅游、沿岸防护安全等多方面能提供很多有价值的服务,但当前旅游海滩在生态环境质量、旅游体验等方面尚存在诸多问题。旅游海滩质量评价是对旅游海滩自然属性和开发利用水平的综合评价,能较为客观地反映出旅游海滩环境质量水平,是较为有效的海滩管理工具之一。本研究在现场环境调查和游客问卷调查的基础上,建立旅游海滩质量评价指标体系,开展了广东青澳湾海滩质量评价,并对其影响因素进行分析。结果显示:当前青澳湾海滩开发程度、海滩环境质量尚未达到良好水平。根据评价结果,对青澳湾海滩的可持续发展提出了完善海滩旅游配套设施和配套服务,对海滩进行系统的规划,建立科学的旅游海滩质量评价体系和环境监测、调控体系等建议。     

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。     

海洋静力触探在海上平台桩基承载力计算中的应用

静力触探探测具有原位性、连续性、高效性以及高分辨率的优点,利用海洋静力触探探测成果计算海上平台桩基承载力具有非常大的应用空间。以胜利油田埕岛海域某平台为例,使用ROSON100型海洋静力触探仪对平台各桩腿开展原位探测,同步进行钻探取样及室内土工参数测试。分别利用静力触探和钻探取样测试成果计算了平台桩基承载力,对比讨论了3种桩基承载力计算方法之间的异同。结果表明:3种方法对应的桩侧摩阻力随埋深变化整体趋势基本一致;基于一定区域工程经验,钻探规范法和静探间接法得到的桩端阻力、单桩极限承载力基本吻合,而静探直接法得到的桩端阻力和单桩极限承载力相较前两者明显偏大;考虑以粉砂作为持力层的前提下3种桩基极限承载力计算方法表现出较好的兼容性。研究成果可为海洋工程桩基承载力计算提供新的借鉴,具有一定科学意义和应用价值。     

上海地区全新世沉积分区及其特征

本文依据上海地区的钻孔资料和实验数据,并以沉积分异的观点,阐述上海地区在晚更新世末期古地貌的基底上,由海面波动引起沉积物在纵向和横向上的变化,从而导致在层序上互异的沉积体。并将全新世沉积划分为两个沉积大区的五个沉积区。