断陷湖盆浅水三角洲沉积特征:以Muglad盆地Unity凹陷Aradeiba组为例

浅水三角洲是沉积学和油气勘探开发领域的热点,目前研究主要集中在大型坳陷型盆地内,部分学者研究证明在断陷湖盆萎缩期或裂陷初期也存在浅水三角洲沉积,但研究较为薄弱.本文利用岩心、测井、地震以及分析化验资料,对Muglad盆地研究区内Aradeiba组浅水三角洲的沉积有利条件、沉积特征以及垂向演化特征进行了深入剖析,结合湖平...     

SH波作用下岩质边坡响应规律的解析探讨

基于弹性力学理论,推导了弹性波动方程,并给出了位移势函数的表达式.根据应力波传播理论建立了边坡中应力波传播模型,以SH波为例详细说明了边坡中不同部位的应力波叠加情况.将边坡的坡面和坡顶自由面解耦为2个相互独立的自由面,分别分析了2个自由面附近应力波场的叠加,并据此研究了边坡中波函数幅值变化情况,得到了边坡水平向动力放大...     

松辽盆地北部古龙地区登娄库组沉积与构造演化耦合关系研究

为明确松辽盆地北部古龙地区登娄库组沉积与构造演化的耦合关系,本文利用古龙地区的地震、钻井、测井和岩心等资料,通过古龙地区登娄库组的构造演化特征、层序地层格架和沉积特征综合研究,对古龙地区登娄库组构造演化对沉积充填特征的控制作用进行分析,结果表明,古龙地区登娄库组沉积时期为断坳转换期,可进一步划分为断陷盆地萎缩阶段早期和晚期、坳陷盆地孕育阶段早期和晚期4个构造演化阶段,分别对应4个三级层序(Sq1-Sq4); 古龙地区登娄库组主要发育冲积扇、扇三角洲、湖底扇、河流相、辫状河三角洲、浅水三角洲、湖泊沉积等沉积体系; 登娄库组构造演化控制着沉积充填演化,各构造演化阶段沉积体系分布特征及沉积演化模式具有明显的差异性,即沉积充填特征与构造演化过程具有良好的耦合关系。具体表现为:断陷盆地萎缩阶段早期(Sq1)和晚期(Sq2)下部地层受断陷作用控制,沉积充填特征符合陆相断陷湖盆沉积演化模式; 断陷盆地萎缩阶段晚期(Sq2)上部、坳陷盆地孕育阶段早期(Sq3)和晚期(Sq4)地层具有坳陷层序地层特征,其中萎缩阶段晚期(Sq2)上部和坳陷盆地孕育阶段早期(Sq3)属于坳陷盆地"河流-浅水三角洲"沉积模式; 坳陷盆地孕育阶段晚期(Sq4)发育干旱背景下的坳陷湖盆"洪水-河漫湖"沉积模式。     

河湾形态演变的自组织及其稳定性

运用自组织理论和方法建立河湾的演化方程.结合Fokker-Planck方程解析解的性质与Langevin方程的动力学特征,推断河湾演变的基本规律如对称破缺、形态转变、演变趋势及速度等.然后根据数学模型与理论分析结果,研究长江洲湾,下荆江尺八口、上车湾、碾子湾等实际河湾演变的自组织规律及其稳定性特征.理论推导结果与实际观测资料基本一致     

用VOF方法模拟静止浅水环境中的垂向紊动射流

以k-ε紊流模型为基础,针对浅水环境垂向射流的水面会有明显突起情况,采用VOF(Volume of Fluid)方法追踪自由面,建立了适合浅水环境垂向平面紊动射流的二维数学模型.对不同入射速度、水深、入射口宽度组合进行了大量的数值模拟实验,对整个流场的分布作了分析,发现自由面的分布特点和速度矢量场的分布特点相对应;中轴线附近的自由面隆起具有自相似性,文中给出了拟合表达式;由于水面的阻滞,中轴线上垂向速度的衰减较自由射流快,衰减规律随水深和射流宽度而异.     

基于等时界面识别的浅水三角洲-河流沉积体系研究--以高邮凹陷黄珏地区古近系垛一段为例

利用岩芯观察、粒度统计、古生物对比、测井分析及地震沉积学方法研究了苏北盆地高邮凹陷黄珏地区始新世三垛组一段浅水三角洲-河流沉积体系。研究结果表明:坡缓浅水沉积背景下除了发育传统认识中由构造控制的长期基准面旋回特征转换面,还可形成另一类由气候控制的、浅水三角洲与河流沉积之间稳定的浅水-陆上沉积环境变化界面。以气候主控等时界面为基础,借助地层切片直观分析了浅水三角洲与河流相的沉积演化特征及砂体展布规律,并验证了该界面的可靠性。两类等时界面的综合约束为浅水三角洲-河流沉积体系油气勘探提供了新思路。     

湖平面升降对浅水三角洲影响的沉积数值模拟实验

湖平面升降对三角洲沉积体的发育具有重要影响,前人对此做了相关研究,但对于其形成过程缺乏定量分析.利用水动力数值模拟的方法正演模拟了湖平面变化情况下浅水三角洲的形成过程并精确分析了其演化规律.根据现代河流三角洲的水动力特征,设计了水动力及泥沙条件,采用Delft3D模拟了湖平面上升和湖平面下降两种沉积过程.通过对浅水三角洲的模拟分析得到湖平面的升降对沉积体的形成与分布、河道的演化具有重要影响,结合平面和剖面分析发现沉积体的多期叠置现象.研究结果表明湖平面控制着沉积体的进退及其沉积特征,且利用水动力数值模拟方法可较好地揭示湖平面变化下浅水三角洲的演化过程.      

断陷湖盆萎缩期浅水三角洲沉积演化与沉积模式——以东营凹陷牛庄洼陷古近系沙三段上亚段和沙二段为例

通过对东营凹陷牛庄洼陷沙三段上亚段和沙二段地层沉积体系的划分以及沉积体系与层序格架之间关系的研究,发现在断陷湖盆的萎缩期也可以发育大型浅水三角洲,与坳陷型湖盆浅水三角洲不同的是,它的主要的沉积微相类型、平面形态和砂体展布特征等具有明显阶段性的变化,并且该变化与湖盆体系域的演化有着密切联系.在低位和湖退体系域,三角洲主要...     

扬子地区晚奥陶世碳酸盐台地淹没事件及其地质意义

碳酸盐岩台地广泛发育及其淹没事件是扬子地区晚奥陶世地层的重要特征之一.基于岩石学、沉积学特征和古生物资料等对扬子地区晚奥陶世碳酸盐岩台地沉积演化、淹没事件及其油气地质意义进行了分析.结果表明:扬子地区晚奥陶世沉积演化分为宝塔一临湘期碳酸盐台地沉积和五峰期深水、浅水陆棚沉积两个阶段;淹没事件开始于五峰初期,主要受控于构造...     

我国浅水相泥盆—石炭系分界问题的再探讨——兼悼念邓峰林先生

本文从牙形类生物地层研究,尤其是管刺(siphondella)属的演化出发,再次探讨八十年代以来,我国黔南,桂北,粤北,湘中南,鄂西,)川西及塔北等地14条浅水相(腕足珊瑚相)泥盆—石炭系界线剖面的划分成果。提出浅水相的Siphonodella4个生物地层序列,并可用其中Si.levis对应于已被国际公认的Si.Sulcota作为浅水相区分界的标准,其首见层位跨于珊瑚Cystophrentis带内。如果同时考虑其它多项地学因素,则应求同存异通过会议协商定案。笔者认为:界线宜划在邵东组,者王组及其相当地层组顶部。     

波,流联合作用下的近岸海底沙波稳定性研究进展

近岸海底大型沙波是一种研究较为薄弱的地貌单元，但它的迁移对港口、航道和海底电缆及钻井平台、输油管道等海洋工程设施建设造成的危害极大。在综述目前国内外有关研究文献的基础上，概要地介绍了作者提出的一种较为简便、省力和有效的沙波迁移速率和沙波稳定性定量评价和预测方法，旨在提高航道通航能力和海洋工程建设的灾害防治和预测能力     

物理模型变率影响研究进展

从理论分析、系列物理模型和数学模型三个方面对物理模型变率影响研究的进展情况作了概述。着重介绍了采用系列概化物理模型试验研究潮流和潮流、波浪共同作用下的模型变率影响问题,给出了进行潮流、波浪和泥沙物理模型的变率限制条件。     

黏性泥石流沟床冲刷深度研究

沟床冲刷深度是泥石流灾害防治工程设计最重要的参数之一,但到目前为止,关于黏性泥石流沟床冲刷的研究较少,沟床冲刷深度还没有权威可信的计算方法,是泥石流防治工程设计急需解决的技术问题。详细分析了黏性泥石流及可能冲刷沟床运动过程中受力情况,推导出黏性泥石流沟床最大冲刷深度计算公式。公式表明黏性泥石流沟床冲刷深度随泥石流泥深、泥石流重度和沟床纵比降及沟床堆积土体黏性的增大而增大,随沟床堆积土体内摩擦角的增大而减小。与现有计算方法相比,公式基于严格理论推导,计算结果更为精确,可用于计算已发生泥石流地区的不同频率的泥石流的冲刷深度,并举例说明了计算公式的实用价值,其结果为泥石流防治工程设计提供技术支撑。     

Response of porous beds subjected to random waves

A general analysis procedure is developed for the evaluation of the effective stress response of a porous ocean bed subjected to random waves. The ocean floor soil is treated as a saturated porous elastic medium and Biot's theory is used to formulate the coupled flow and deformation. The waves are treated as a random process which is described by Pierson–Moskowitz spectrum. The derived statistical properties of the response are used to evaluate the probability of failure in ocean bed.     

波流边界层水沙运动数值模拟——I:水动力模拟

波流边界层水动力模拟对研究波流相互作用和泥沙运动具有重要的理论意义和实践价值。开发了波流边界层1DV垂向一维水动力数值模型,可用于模拟漩涡沙波床面和平底床面水动力特征。模型的构建基于边界层控制方程,平底床面采用k-ε模型,沙波床面采用双层模型,提出了漩涡层和紊动扩散层交界面紊动动能和紊动耗散率表达式。试验资料验证表明,模型较好地模拟了波浪-水流-床面共同作用下的边界层水动力特征,包括波周期内不同相位流速分布、紊动动能、剪切应力等以及波致时均流速分布和波流相互作用下的时均流速分布等。根据所建模型,讨论了不同床面和波流组合条件下的水动力特征。该模型可为研究波流边界层内水动力特征提供工具。     

波浪作用下的床面切应力研究进展

波浪作用下的床面切应力是估算近岸泥沙起动、输移的重要基本参数之一,其形成的底部摩阻效应也会对近岸水动力环境产生影响。由于现场观测较为困难,对波浪边界层与波浪作用下床面切应力的认识主要建立在室内试验观测基础上。回顾国内外相关理论模型和试验测量研究,梳理各类研究方法与测量技术的优缺点及适用条件;整理20世纪70年代至今的大量试验资料,对已有研究成果进行归纳分析,包括波浪非线性、波浪破碎等因素对床面切应力的影响;总结现有研究存在的局限性,提出今后的研究重点。超大型水槽是未来突破波浪边界层理论研究瓶颈的重要设施;高适应性水下二维切应力传感器的发展是复杂动力条件下床面切应力研究取得突破的关键。     

甘肃省白龙江流域降雨型潜在泥石流危险性预报模型

【研究目的】泥石流灾害是白龙江流域分布广泛并常引起群死群伤的重大地质灾害,准确评价泥石流活动规模及其危险度,是泥石流危险性预警预报的前提,合理构建危险性预报模型是泥石流防灾减灾的关键。【研究方法】本文以研究区历史泥石流案例和对应降雨资料为基础数据,采用统计分析方法,通过分析形成泥石流关键地质环境条件及其相互关系,构建了白龙江流域潜在泥石流危险度定量评价模型,提出了两类泥石流危险级别临界判别模式。【研究结果】结果表明：（1）以泥石流活动规模、沟床平均比降、流域切割密度、不稳定沟床比例为判断因子的泥石流危险度动态定量计算模型,能快速准确预测未来不同工程情景和降雨频率工况下泥石流危险度;（2）影响降雨型泥石流发生的地形条件由流域面积、10°~40°斜坡坡度面积比、沟床平均纵比降等组成,降雨条件主要由泥石流爆发前的24 h累积降雨量、触发泥石流1 h降雨量或10 min降雨量等组成;（3）依据30条典型泥石流沟危险度计算结果,获得泥石流危险性临界判别值,提出了降雨型潜在泥石流危险性1 h预报模型（Ⅰ类）和10 min预报模型（Ⅱ类）,其中Ⅰ类模型高危险度以上泥石流预测精度大于87.5%,Ⅱ类模型中等危险度以上泥石流预测精度大于80%,而两类预报模型验证准确率为83.3%。【结论】研究成果为泥石流精准预警预报提供了技术支撑,对建立中小尺度泥石流实时化预警系统具有一定参考意义。创新点：通过确定与泥石流相对应关键地质环境因子,构建了泥石流危险度动态定量评价模型,依据泥石流危险性1 h和10 min临界判别模式可准确实现潜在泥石流预警预报。     

Sand waves: A model of origin and internal structure

Sand waves are large flow-transverse bedforms coupled to oscillatory boundary-layer currents of tidal origin. Like the much smaller ripple-marks generated by short-period wind waves, sand waves are observed to grow more asymmetrical with increase in the time—velocity asymmetry of the governing currents, that is, with increase in the steady component of flow (mass-transport strictly related to wave-motion) relative to the periodic component. Wind-wave ripple-marks owe their origin directly to a mass-transport component dependent on bed-curvature, which arises naturally wherever a sufficiently powerful oscillatory flow is imposed on a deformable grain boundary. This curvature-related current, flowing from troughts to crests on the bed, drifts grains mobilized by the periodic component into transverse bands. Sand waves may also owe their origin and growth to an unstable interaction within tide-generated oscillatory boundary layers between the mobile bed and a curvature-related mass-transport.Sand-wave internal structure apparently depends on the strength and degree of asymmetry of the governing currents. Relatively symmetrical forms associated with currents of low asymmetry are expected to contain comparatively small, intricately related herring-bone or climbing cross-bedding sets. Relatively asymmetrical currents shape sand waves with one side so steep that large-scale flow separation is inevitable. The predominant structure is then expected to be long avalanche bedding broken into sets by mud drapes and bioturbated zones representing periods of gentle flow, and/or by erosional discontinuities recording tidal reversals. The expected structures have parallels in the stratigraphic record and amongst modern sand waves.     

Simulation of landslide-induced surges and analysis of impact on dam based on stability evaluation of reservoir bank slope

Instability of bank slopes and their failures in reservoirs have become an increasing concern in evaluating potential hazards of hydraulic projects in China as larger hydropower engineering projects have been in operation in the past decade. To provide a quantitative evaluation of such hazards, an evaluation framework has been presented to analyze bank slope stability, identify potential slope failure bed surfaces, and evaluate wave impacts of landslide-induced surges in reservoirs. In this joint analysis framework, reservoir bank slope instability and potential failure surfaces are determined with TFINE model, a nonlinear Finite Element Method (FEM) program using Deformation Reinforcement Theory; the motion of slope failures and resulting surge waves in reservoirs and potential flooding are simulated with COMCOT tsunami simulation package. The work flow and feasibility of this analysis framework are demonstrated through a case study of Guopu slope in Laxiwa reservoir in Southwest China. Three potential failures of Guopu slope are identified through stability analysis and the modeling results of indicate that the potential landslide failures would generate waves with maximum amplitude of 20.9 m in the reservoir, but unlikely causing significant damage to the dam.