波浪作用下黄河三角洲海底粉土液化特征对比研究

作为一种常见的近海海底灾害地质现象,波致海床液化严重威胁着黄河三角洲地区海底工程设施的安全.粉质海床液化后,海底粉土的结构、物理和力学性质均发生了改变,研究该变化规律尤其是评估液化后海底粉土再次发生液化的可能性具有重要的理论意义和应用价值.本文利用室内动三轴仪对取自黄河三角洲已液化和未液化海底粉土开展了液化试验对比研究...     

现代黄河三角洲ZK226孔岩心~(210)Pb、Al、Fe、Mn和Cu的地球化学

现代黄河三角洲ZK226孔岩心的~(210)Pb、Al、Fe、Mn和Cu的地球化学表明,沉积物的粒度是控制上述元素的主要因素,这些元素与粒度的相关性是~(210)Pb>Fe>Al>Mn>Cu。粘土和Fe的水合氧化物是吸附~(210)Pb的主要组分。标准化后的~(210)Pb_ex,与Al、Fe,Mn和Cu的比值对黄河中上游流域的土壤侵蚀情况具有良好的指示意义,这为建立黄河中上游流域的土壤侵蚀模式打下了必要的基础。     

CPT-Based estimation of undrained shear strength of fine-grained soils in the Huanghe River Delta

The Huanghe River（Yellow River） Delta has a wide distribution of fine-grained soils. Fluvial alluviation, erosion,and wave loads affect the shoal area, resulting complex physical and mechanical properties to sensitive fine-grained soil located at the river-sea boundary. The cone penetration test（CPT） is a convenient and effective in situ testing method which can accurately identify various soil parameters. Studies on undrained shear strength only roughly determine the fine content（FC） without ma...     

粉质土海底边界层动态演化过程波浪水槽实验

The objectives of this study are carried out a series of controlled large wave flume experiments using fine-grained sediment from the Huanghe River Delta, exploring the complete sequence of sediment behavior in the bottom boundary layer(BBL) during wave-induced liquefaction. The results show that:(1) The BBL in silty seabed is exposed to a progressive wave, goes through a number of different stages including compaction before liquefaction, sediment liquefaction, and compaction after liquefaction, which determines the range and thickness of BBL.(2) With the introduction of waves, first, the sediment surface has settled by an amount S(S=1–2 cm) in the course of wave loadings with an insufficient accumulation of pore water pressure. And a thin high concentration layer formed the near-bed bottom.(3) Once the liquefaction sets in, the liquefied sediment with an ‘orbital motion' and the sub-liquefied sediment form a two-layer-sediment region. The range of BBL extends downwards and stopped at a certain depth, subsequently, develops upwards with the compaction process. Meanwhile, resuspended sediments diffuse to the upper water column.(4) During the dynamics process of the BBL beneath progressive waves, the re-suspended sediment increment ranked as sediment liquefaction erosion before liquefaction compaction after liquefaction.     

渤海—北黄海沉积物黏土矿物特征及其环境意义

基于409个表层沉积物样品黏土组成的分析测试结果,结合周边河流沉积物黏土矿物组成数据,研究了渤海—北黄海底质沉积物中黏土矿物的分布特征、来源和输运趋势。渤海—北黄海底质沉积物中黏土矿物组分质量分数从高到低依次为伊利石(70%)、高岭石(12%)、绿泥石(11%)和蒙皂石(7%)。根据沉积物黏土矿物的组成和分布特征,可以把研究区分为2个区和6个亚区。I区物质来源主要为黄河,分布在黄河口外,向东北延伸至渤海海盆、东南向经莱州湾再向东北延伸至北黄海南部海域;II区物质来源主要为潍河、六股河、滦河和辽河等,还包括海岸侵蚀物质,主要分布在辽东湾、渤海湾北部和北黄海北部等海域。黏土矿物的输运和分布除了受到物源的影响外,主要受渤海环流的控制。     

风暴浪导致的黄河口水下土体破坏试验研究

本文试验利用取自黄河水下三角洲的样品 ,重塑后铺设水槽底床进行水槽试验 ,并利用原状土进行动三轴试验 ,2种试验均测定土体内的孔隙水压力。根据各种情况下孔隙水压力的变化记录 ,表明土体破坏同时其孔隙水压力产生骤变。将本文试验结果与在黄河水下三角洲不稳定区的原位沉积动力学试验孔隙水压力测试结果对照 ,说明黄河三角洲水下斜坡某些土体的破坏 ,未出现波浪循环荷载作用下孔隙水压力积累升高所导致的土体液化破坏 ,而是风暴浪对海底的强切应力作用致使土体产生剪切破坏     

流域人类活动与降水变化对黄河三角洲造陆过程的影响

利用海图和遥感影像资料,确定了不同时期黄河三角洲的造陆速率,并将造陆速率的变化与流域降水和人类活动的变化相联系.研究发现,三角洲造陆速率与年降水量之间具有正相关关系,与各项水土保持面积和人类引水量之间具有负相关关系.运用多元回归分析方法,建立了黄河三角洲造陆速率与年降水量、梯田林草面积、淤地坝造地面积、人类年引水量等因子之间的多元回归方程.该方程表明,年降水量越大,三角洲造陆速率越大;梯田、林草面积和淤地坝造地面积越大,三角洲造陆速率越小;人类净引水量越大,三角洲造陆速率越小.     

底床粉质土液化下波动水体含沙量垂向L型分布特征试验研究

根据现场大风浪条件下的实测资料,粉质土海岸水体中的含沙量沿垂向具有上部均匀、近底突增的分布特点,即呈L型分布特征。利用黄河三角洲粉质土作为试验底床开展波浪水槽试验研究,揭示了底床粉质土在波浪作用下产生液化情况的水体含沙量沿垂向存在L型分布特征。根据试验现象以及悬沙粒度变化,分析认为底部高含沙层的形成主要受粉质土液化后细颗粒析出的影响,上部水体中悬沙由湍流脉动维持。对粉质土海岸大风天气期间水体含沙量剧烈增加采用波致粉质土液化的观点进行了初步解释。     

基于植硅体分析的黄河三角洲26kaB.P.以来古环境演变研究

利用位于黄河三角洲水下三角洲DYZK1钻孔沉积物¹⁴C年龄测定和浅地层剖面声学层序相结合构建岩芯时间序列,对96个沉积物样品进行植硅体分析,结合粒度参数和磁化率等岩性和生物地层垂向变化,恢复重建黄河三角洲古沉积和气候环境。结果表明指标参数存在显著的垂向变化规律,26.0kaB.P以来黄河三角洲沉积环境经历河流相—海陆过渡相—潮坪相—浅海相—三角洲相演变过程,植硅体分析表明:植硅体主要有尖型、平滑棒型、刺状棒型、冒型、长方型和扇型等类型。不同温湿度组合条件下植硅体形态组合基本不变,不同沉积时期植硅体含量变化具有规律性,表明同一沉积环境植硅体形态组合具有稳定性。尖型、平滑棒型、刺状棒型等主要类型植硅体在潮坪相和三角洲相沉积期间含量较多,而在浅海相和河流相沉积期间含量较少,但这种差异与温湿度之间不是明显的线性关系,这主要主要由于植硅体含量变化决定于植物生长对硅的需求。通过变差系数的比较分析,沉积物主要类型植硅体含量,在海陆过渡相和河流相沉积期间变化幅度较大,而在潮坪相和三角洲相沉积期间变化幅度较小。     

长江口几种优势桡足类对微型浮游动物的摄食研究

利用现场海水培养实验,结合浮游动物网样数据,研究长江口邻近海域几种优势桡足类(中华哲水蚤、背针胸刺水蚤、太平洋纺锤水蚤和精致真刺水蚤)对微型浮游动物的摄食影响。结果表明,精致真刺水蚤虽然属于肉食性种类,但几乎不摄食微型浮游动物;其余三种杂食性桡足类中华哲水蚤、背针胸刺水蚤和太平洋纺锤水蚤对微型浮游动物(纤毛虫+异养甲藻)的摄食率分别为0.66、0.09和0.59μg C/(ind·d),分别占其日总摄食量的29%、24%和37%。其中,异养甲藻在初始生物量和对桡足类饵料贡献上分别占整个微型浮游动物的30%和28%,是微型浮游动物中一个重要的组成类群。中华哲水蚤对微型浮游动物的摄食率与初始食物浓度有显著的正相关关系,并且对体长20μm纤毛虫的清滤率要明显高于对体长20μm的纤毛虫(P0.01)的清滤率,表明其偏好摄食较大个体的食物。通过Chesson选择性指数显示,尽管微型浮游动物在生物量上远小于浮游植物,但桡足类能优先选择摄食微型浮游动物;进一步结合网采浮游动物数据,获得各站三种优势桡足类丰度平均占桡足类总丰度的77%,但它们对微型浮游动物现存生物量的摄食压力仅为0.8%,表明桡足类对微型浮游动物群落的下行控制作用并不明显,仍有大部分微型浮游动物生物量未通过摄食途径进入到桡足类群落中。     

Smectite as a possible source-indicative clay mineral in the Yellow Sea

Clay mineral studies by XRD analyses of eleven surficial mud samples from the central and southeastern Yellow Sea reveal that clay minerals in all sediment samples are quite similar, except for the presence of smectite in the central Yellow Sea samples. Smectite, thus, is suggested to the significant clay mineral in distinguishing the finegrained sediment sources: the Huanghe River-derived muds contain smectite whereas smectite hardly exists in those from the Keum River.     

The Mechanism Analysis of Seafloor Silt Liquefaction Under Wave Loading

The sediment in Chengbei area of the Huanghe (Yellow River) subaqueous delta is the object of a reseach project in this article. The accumulating and dissipating effects following the change of time are considered first in the study area and the distributing curves of excess pore water pressure along with time and depth in the soil stratum are gained; the possibility of silt liquefaction is evaluated using the computing values and the affecting depth of liquefaction is given. This paper quantitatively analyzes the dynamic response of seafloor soil under the cyclic loading of waves and makes an inquiry into the instable mechanism of soil.     

长江与黄河河口沉积物环境磁学特征及其对比研究

对采自长江现行主河道和黄河入海口处的表层沉积样品进行了环境磁学参数的测量和对比研究.结果表明:长江和黄河河口沉积物的磁性载体主要是亚铁磁性物质,亚铁磁性矿物晶粒以假单畴-多畴为主,同时亦有超顺磁晶粒的存在;长江河口沉积物的磁性明显强于黄河河口沉积物,特别是质量磁化率、非磁滞剩磁及饱和等温剩磁,两者相对偏差在40%以上;在粗粒级沉积物(>0.063 mm)中,长江河口沉积物的磁化率与全样磁化率平均值差别较小,在4%左右;黄河河口沉积物差别很大,可达34%.两者的差别反映了长江和黄河沉积物中磁性矿物赋存方式的差异;长江和黄河河口沉积物磁性特征的差异与两者粒度特征对比明显.长江和黄河河口沉积物的这些磁学方面的差别是源岩特征和气候环境差异上的反映,可以作为判别两者物源的有效示踪剂.     

黄河口滨海区冲淤演变与潮流不对称

涨落潮不对称是河口滨海区流场的重要特征,在泥沙输运和地貌演变过程中扮演着重要的角色.本文基于实测水深地形、沉积物粒度、水文泥沙观测等资料,分析了黄河口滨海区的冲淤变化、泥沙输运和沉积物特征.同时,本文利用Delft 3D模型模拟了黄河口滨海区的流场,并计算了不同条件下涨落潮流速的不对称分布,结合上述分析,探讨了黄河口滨...     

我国淤泥质海岸侵蚀研究现状与展望

系统总结了20世纪80年代以来我国淤泥质海岸侵蚀研究的新进展,着重对现代黄河三角洲、长江三角洲与杭州湾北岸以及苏北废黄河三角洲的侵蚀状况、机理、模式模型、灾害评价及防护对策等进行了综述,展望了今后我国淤泥质海岸侵蚀研究的主要内容,即加强对非周期性事件的野外现场观测及作用评估,加强侵蚀因素的定量研究,提高岸线判别精度,完善并推广数值计算模式模型,加强侵蚀灾害的综合评价等。     

黄河水下三角洲沉积物在循环荷载作用下土体中孔压变化实验研究

利用室内周期循环加载试验 ,对黄河水下三角洲土体中孔隙水压力的变化加以测定 ,通过对波浪水槽试验和动三轴试验 2种方案所获数据分析认为黄河水下三角洲土体 (粉土、粘质粉土、粉质粘土 )存在一破坏的循环极限荷载。在小于此极限循环荷载作用情况下 ,土体中孔隙水压力总体呈现下降趋势 ,没有积累升高的过程 ,不同于砂土在循环荷载作用下孔隙水压力升高导致液化的情况。这一现象对判别黄河水下三角洲土体破坏机制的研究有重要意义。     

黄河三角洲洪、枯季泥沙冲淤的数值模拟

本文针对黄河三角洲海岸潮间带广阔、黄河入海水沙变化剧烈、近岸及河口区水动力条件复杂的特点 ,建立了 1个潮流作用下的平面二维动边界全沙数学模型。动边界的处理采用窄缝法 ,并利用此模型对黄河三角洲洪、枯季时悬沙分布以及底床的冲淤进行了数值模拟 ,进而据此探讨了黄河三角洲洪、枯季的冲淤变化规律。     

长江口南汇嘴近岸海床近期演变分析--兼论长江流域来沙量变化的影响

长江口南汇嘴地处长江口和杭州湾的交汇处,是长江三角洲南翼向海延伸部分,是长江入海径流和泥沙进入杭州湾和东南沿海的主要输沙通道.在丰富的长江入海泥沙供应下,随着长江三角洲的向海伸展,南汇嘴近岸海床不断淤积.进入20世纪90年代,由于长江流域下泄泥沙的减少,引起南汇嘴近岸海床由淤积过程转向冲刷过程.此外,沿岸滩地的大规模的促淤造地工程,亦拦截了长江口入海的过境泥沙,从而加速近岸海床的冲刷.在今后相当长的一段时期内,随着长江流域大中型水库的不断兴建,长江入海泥沙量将持续保持在较低水平上,海床冲刷将不可逆转地持续下去,这应引起海洋工程建设部门的重视.     

现行黄河口拦门沙的形态和演化

根据１９８４年、１９８７年、１９８９年黄河口拦门沙的实测资料，在阐明黄河口拦门沙的形态特征的基础上，利用实测水深资料计算冲淤量，分析其形成和演化规律及演化的机制。为治理黄河口的淤积，以延长现行流路提供了科学依据。     

黄河口海区沉积物柱样中碳酸盐组分

于１９８９年５月在黄河口海区采集４个沉积物柱状样,以原子吸收法测定其碳酸盐组分中Ｃａ,Ｍｇ,Ｆｅ,Ｎａ,Ｍｎ元素的含量。结果表明,含量分布基本遵循“元素粒度控制律”,即沉积物粒度细时,元素含量超于富集。结果还证明,受黄河水影响越大,沉积物碳酸盐Ｍｎ／Ｆｅ比值越高,可以以此判断沉积物受黄河水影响的程度;ＣａＣＯ３含量亦存在类似现象。相关分析表明,碳酸盐组分中Ｍｎ含量与ＣａＣＯ３含量相关较好,而Ｆｅ与