粉质土底床液化塌陷量形成试验研究

黄河三角洲海床沉积物质为粉质土,在大的风暴浪作用下海底浅表粉质土能够发生液化,形成塌陷凹坑。以黄河三角洲粉质土铺设底床,进行液化粉质土形成塌陷的波浪水槽试验,在底床粉粒和砂粒不随水流脱离液化区的前提下,对形成塌陷量的贡献因素进行了分析。根据试验数据,估算了黏粒迁移析出与液化区底床密度增大对液化致塌陷凹坑的贡献度,得出黏粒迁移析出贡献一般大于55%。试验还发现在波浪作用下粉质土液化后黏粒发生迁移,原均质底床黏粒含量在垂向上出现2个分段特点的重新分布,分段点处于水土界面、底床液化最终界面和最大液化界面上,每段以上少下多分布。     

轻型海洋静力触探系统在黄河水下三角洲的应用

轻型海洋静力触探系统是适合于海上作业的电测式原位测试系统,它通过传感器可以同步测量锥端阻力、侧壁摩擦力及孔隙水压力等3项指标,从而推算海底土力学参数。使用轻型海洋静力触探系统在黄河水下三角洲浅水区域进行了地质勘察,勘察结果表明：该系统运行稳定,操作简单,测试结果可靠,成果可以在海底土层结构划分、地基土承载力计算和土体液化判别等方面进行应用,从而避免了常规地质钻探取芯对样品扰动造成测试结果失真的问题,该项原位测试技术可以在海洋工程或油气开发中得到广泛的应用。     

天津永定新河口滩涂地层沙性土的液化判别分析

根据天津永定新河口滩涂地层沙性土分布规律,采用现场标准贯入试验和室内动三轴试验两种方法进行了沙性土的液化判别。两种方法的判别结果基本一致,即在地震基本烈度为Ⅶ度的地震作用下,除第5层的沙性土不发生液化外,其余各层的沙性土均发生局部液化;在基本烈度为Ⅷ度的地震作用下,仅第5层的沙性土发生局部液化,其余各层的沙性土均完全液化;在基本烈度为Ⅸ度的地震作用下,所有地层中的沙性土均完全液化。     

基于Downhole工艺的海底静力触探及其设备研制

论述基于Downhole CPT的海底静力触探工艺和实施方案,并在此基础上研制了适用于水深10~100 m,触探最大深度120 m的海底静力触探设备。对设备中的管内锥探总成、海底机座以及推进速度控制策略等核心问题进行了探讨。码头与海底试验中,触探数据结果与钻探取样基本符合,验证了工艺方案与触探设备达到了预期的工艺要求。     

基于局部回波幅值统计的海杂波背景下小目标检测

针对传统舰载雷达和岸基雷达很难检测出海杂波背景下小目标的现状,提出一种基于局部回波幅值统计的方法来检测海杂波背景下小目标.该算法基于数学统计思想:计算不同距离单元海杂波的幅值的最大值和标准偏差,分析发现距离单元含有小目标回波的最大幅值明显小于其它距离单元只含有海杂波回波的最大幅值,距离单元含有小目标回波的幅值的标准偏差明显大于距离单元只含有海杂波回波的幅值的标准偏差,因此可以在对小目标没有任何先验知识条件下,较准确地检测出海杂波背景下的小目标.实验证明,该算法是有效的.     

基于颜色显示快速估算页岩有机碳含量的新方法

有机碳含量(TOC)是页岩气储层评价的关键参数之一,它既是页岩生气的物质基础,也是页岩吸附气的重要载体。以鄂尔多斯盆地山西组页岩系统为例,根据不同的颜色显示划分出4种岩性:黑色煤、灰黑色页岩、灰色页岩、灰白色粉砂岩,赋予这4种岩性不同的颜色显示值,计算页岩系统的总颜色评价值(TCA),拟合页岩系统中TCA和实测TOC之间的关系,依据TCA估算页岩系统的TOC。研究发现,当页岩系统中4种岩性的颜色显示值为等比数列(1、2、4、8)时,TCA和实测TOC相关系数(R2)高,且以指数拟合和三次方拟合的相关系数(R2)最高;页岩系统中TCA的对数和实测TOC的对数呈现良好的正相关性,根据页岩中TCA估算的TOC和实测TOC十分接近。因此,在室外工作中可以利用该方法快速估算页岩系统的TOC,从而为页岩气目标层段的优选提供参考依据。     

基于SPSS的数理统计方法在海洋重金属环境背景值计算中的应用

讨论并计算了海水中重金属的含量值域.基于SPSS的主成分分析方法,将Cu,Pb,Zn,Cr,Hg,As,Cd7类重金属构成3个主成分,再通过主成分权重值作图划分调查海域的环境统计单元.对重金属进行异常值判定和分布类型检验,最终得到重金属的环境背景值.     

基于210Pb、137Cs分布和粒度特征的海床液化深度判定研究以埕岛海域为例

黄河水下三角洲海床液化现象分布广泛,对海底工程设施造成了极大威胁,确定液化深度可为海上工程建设提供参考,具有很大的理论意义和应用价值。在黄河水下三角洲北部埕岛海域液化扰动区钻探取得柱状沉积物对其进行剖面图像扫描、放射性核素和粒度成分测试,获得图像分层特征、²¹⁰Pb、¹³⁷Cs活度及粒度剖面,在此基础上计算得到沉积速率。结果表明：埕岛海域受黄河1976年由刁口流路改道清水沟流路事件影响显著,这一时期沉积速率大幅减小并呈现阶段性特征;快速沉积时期表层沉积物频繁液化产生的砂层不断累积,从而形成密集砂层;通过分析²¹⁰Pb_ex、¹³⁷Cs活度剖面获得研究区液化历史的沉积记录,判定历史液化深度至少为5 m,这一结论与前人研究相近。以²¹⁰Pb、¹³⁷Cs的活度为工具来判断沉积物液化历史及深度存在一定的可行性,具有很大的发展潜力。     

基于特征区域统计的多光谱遥感影像海岛瞬时岸线提取(英文)

本研究采用IKONOS遥感图像,选取波谱特征区,通过区域像元统计并计算各波段权重系数,将影像进行波谱归一化处理,使归一化的影像岛陆与海水特征更明显。在此基础上,采用最大类间方差法确定最佳分割阈值,对归一化的影像进行二值化,从而提取海岛岸线。该方法采用特征曲线法进行水陆分离,得到的二值图像保持了原图的有效边缘,采用二值形态学提取的海岸线连续可靠、信噪比高。结果表明,该方法简单、快速,能有效提取海岸线,具有实用价值。     

现代黄河水下三角洲砂土液化模式

根据实际勘探资料及室内土工试验结果，按极限平衡理论和线性波动理论等，分析了现代黄河水下三角洲砂土在地震和波浪动力因素的作用下发生液化的可能性，并根据其液化过程实质是孔隙水压力产生、发展和消散的过程，总结出砂土液化模式应包括四个阶段；（１）压密阶段：孔隙水压力升高至砂土本身强度，使颗粒产生相对位移；（２）初始液化阶段：孔隙水压力升至土层所受侧向压力，产生较大应变；（３）完全液化阶段：孔隙水压力升至土层上覆有效应力，产生喷水冒沙现象；（４）塌陷形成阶段：孔隙水压力消散。     

海底粉质土波致液化的判别程序与计算方法

海底土体在波浪作用下能否产生液化是海岸工程所关心的问题。借鉴地震液化判别使用的砂土液化判别方法,将海底粉质土波致液化的判别分为初判和复判2个阶段。初判以所致海床土体发生破坏的临界循环应力比界限指标来判别,以土质基本特征和波浪条件为参数,对某海域海底液化形成判断;复判以波致海床土体中剪应力与实际土体的动剪切强度比较来判别。结合已有研究成果给出了波致土体液化判别的具体方法。     

埕岛海域波浪引起不同区域土体的液化程度

收集埕岛海域地区近十余年的地质勘察资料,汇总该区地质灾害的类型及其分布情况,发现该区存在着凹坑、冲沟、滑塌、泥流舌、海底穿刺、粗糙海底和埋藏古河道等地质灾害,在海域西北、中部和东南部均有分布,简要探讨形成机理,计算波浪循环荷载在海床中产生的循环应力比,以及根据标贯击数和黏粒含量建立土体的循环阻抗比,然后,计算不同风浪等级下每个钻孔1m深度处土体抗液化安全系数,采用surfer8.0软件绘制安全系数等值线图。发现抗液化性能较好的区域主要分布在海域中部三块地区,随着风浪等级增大,整个区域内液化面积也逐渐扩大,海域东南地区有少量油井和管线分布,区地质灾害发生频率较高,土体抗液化性能较差,工程设施应重视较大风浪期间土体液化对其安全性能的影响。     

青岛古镇口创新示范区土地质量评价及规划利用

分析了青岛市古镇口创新示范区表层土壤中重金属（砷、铬、镉、铜、汞、铅、镍、锌）和土壤肥力相关的pH、有机质、全氮、全磷、全钾等元素的分布特征及其成因,参照相关土地质量地球化学评价规范和标准,对土壤养分和环境进行综合评价,在评价的基础上,提出了研究区土地规划利用可调整的建议。结果显示,研究区土壤元素组成主要受成土母岩控制,在人类活动较频繁区域,汞以及氮、磷含量富集明显。整体而言,研究区土壤养分综合评价较差,土壤肥力较低,土壤环境质量安全清洁（约90%）。相较于其他重金属,Cu元素背景值较高,局部有富集现象,是造成研究区土壤污染风险的主要因素,建议在土壤重金属污染区实行土壤和农产品联合监测。     

波致液化粉质土有效应力变化的试验数据分析

海床不稳定性的现象很多都是海底液化引起的。根据之前的研究,粉土在液化之后有效应力会依然存在,关于波浪作用下海床液化之后有效应力变化的研究很少。采用波浪水槽实验,在未液化和液化2种情况下,分别施加不同波高的波浪,对底床各层位土体孔隙水压力进行采集,并对比研究。实验结果表明,液化后有效应力的相对值相对于液化前有很明显的减小,并且在深度上表现出显著的差异性,这种差异性随着波高的增大而减小。当相同深度处同一种波高作用一定时间时,有效应力会出现极大值,然后有效应力会减小。