中国近海海底潜在地质灾害类型及其特征

根据大量实测资料,分析研究了中国近海海底,尤其是珠江口外海底各种潜在的地质灾害,特别是海底滑坡、埋藏古河道、海底沙波、崩塌和塌陷、侵蚀沟槽、浅层气及活动断层等与海洋工程关系密切的地质灾害类型的形成机制及危害性,为海洋工程设计和施工提供科学依据。     

人工智能在海洋工程地质领域的应用

人工智能算法在海洋地质研究的应用是当前的研究热点,在海洋地质调查、海洋地质灾害评价、海洋地质建模等多个方向都得到了应用。海洋工程地质调查是海洋工程地质研究的基础,调查数据的精细化、自动化处理对数据的高效挖掘和分析具有非常重要的作用。本文首先介绍了人工智能、神经网络、机器学习和深度学习的历史发展和研究现状,总结了它们之间的关系;然后概述了人工智能在海洋工程地质领域的应用,主要内容包括地球物理调查、地质取样、地质灾害评价。结果表明人工智能算法可以较好地应用于地球物理调查、地质取样、地质灾害评价等各项问题,只是目前在海洋工程地质领域应用仍然较少。最后阐述了人工智能在海洋工程地质领域的应用前景和目前存在的几种主要限制因素,并对未来发展方向进行了展望。     

舟山群岛的发展与空间规划研究

阐述了舟山市在长江三角洲的经济地位;分析了杭州湾3大海洋工程及其对舟山的影响;指出舟山海洋资源主要有深水岸线、海洋渔业、海洋旅游资源等;提出了舟山海岸空间规划。     

序言

正21世纪是海洋的世纪,"海洋强国",已成为国家战略。随着海洋石油、天然气水合物等矿产资源的开发,以及填海造陆、港口建设、海底管线等海洋工程活动的增加,海洋地质灾害频发。为了保护海洋地质环境与工程活动安全,迫切需要对海洋工程地质条件进行全方位勘察与评价。海洋工程地质,在此背景下蓬勃发展。海洋工程地质的主要研究内容包括:海底沉积物工程地质特性、海底地形与地貌特征、海洋动力地质作用、海洋地质灾害过程机理与预测防控、现场与实验室的勘测技术与数据分析处理方法等。     

南海北部海底地质灾害因素

海底地质灾害对海洋工程造成的损失是巨大的,它制约着海洋资源的开发。根据大量的地球物理和工程地质调查资料,分析了南海北部海底地质灾害的类型、成因及其分布特征。     

广东大亚湾海域潜在的地质灾害类型及其分布规律

根据大量地质一地球物理实测资料,分析了大亚湾海底潜在地质灾害因素,特别是基底断层、沙波、浅埋基岩、陡坎、异常堆积区等与海洋工程关系密切的地质灾害的类型、分布特征、形成机制及危害性,为海洋开发与海底工程设计提供科学依据。     

福建省近海海底麻坑的地貌特征及其与海洋工程的联动效应

为科学开发利用海洋资源、防范海底地质灾害和保护生态环境,文章梳理福建省近海海底麻坑的类型和成因,并分析海洋工程与灾害性地貌的联动效应。研究结果表明:受板块挤压和海平面波动等的影响,福建省近海海底地形和沉积环境复杂多变,流体活动形成的海底麻坑主要包括单元麻坑、圆形麻坑、拉长形麻坑、链状麻坑和复合麻坑5种类型,在北部泥质区、南部砂质区、河口区和海湾区有不同分布,其成因主要包括海相生物气、生物气和海陆生物混合热解气;应高度重视海洋工程与海底麻坑等灾害性地貌的联动效应,避免发生海底地质灾害和破坏海洋生态环境。     

南海北部海底地质灾害因素

海底地质灾害对海洋工程造成的损失是巨大的,它制约着海洋资源的开发,根据大量的地球物理和工程地质调查资料,分析了南海北部海底地质灾害的类型,成因及其分布特征。     

南海海洋工程地质调查队成立

根据地质矿产部下达的任务和体制改革精神,第二海洋地质调查大队最近成立了海洋工程地质调查队,这是我国地质矿产部系统第一支海洋工程地质专业调查队伍.海洋工程地质调查,是区域性的浅层综合地质调查.在南海主要为油气勘探开发及海底工程服务.它运用地质——地球物理方法,研究测区内海底不稳定性地质因素和区域背景、形成地质灾害的原因、诱发机制、作用过程和规模等,并作出科学评价,以避免海底工程发生灾害性事件.     

数字海底的理论基础和技术实现--以渤海油田工程地质示范区系统为例

渤海油田资源的勘探开发促进了海洋工程建设的迅速发展。为避免海底不稳定性造成海洋工程巨大损夫或灾难性后果,在该区开展了大规模的海洋工程地质综合调查和评价研究。通过对数字海底技术的理论基础研究和在渤海油田工程地质示范区的具体实践,基于GIS理论、计算机硬件、软件以及网络技术,对渤海油田工程建设中的多源异构数据和图形进行标准化/整合、输入/输出、存储、查询和显示,研究开发的示范区系统可提供多种综合分析及应用服务,为海洋工程建设和油田工程安全保障提供了共享基础科学数据,对于防止海洋地质灾害、降低工程建设造价和保障工程安全运行具有重大的应用价值。     

山东半岛东北部滨浅海地区灾害地质

通过浅地层剖面、岸滩剖面测量、遥感解译等资料,对山东半岛东北部滨浅海地区的主要灾害地质进行了研究。研究表明,研究区域内主要存在埋藏浅层气、埋藏古河道、海岸侵蚀等几种灾害地质,并对各种灾害地质的形态及空间分布特征进行了论述,最后绘制了研究区域内灾害地质因素的平面分布图。     

现代黄河三角洲滨浅海区的灾害地质

利用卫星遥感、测深、浅地层剖面及钻孔资料研究了黄河三角洲海岸及近海海洋灾害地质,编制了黄河三角洲海洋灾害地质图。黄河三角洲海岸灾害地质以海岸侵蚀为主,根据1976—2001年海岸的变化速率,可将海岸分为快速侵蚀海岸、中等程度侵蚀海岸、稳定海岸和淤积海岸四类,快速侵蚀海岸和中等程度侵蚀海岸长期以来遭受侵蚀。灾害地质因素有浅层气、灾害地貌、活动断层、海底滑坡、底辟、隆起脊、埋藏冲沟一古河道。浅层气主要分布在老黄河口附近渤海海底,近岸少见。浅层灾害地貌主要分布在三角洲前缘斜坡上的扰动区。扰动区位置在整个三角洲上变动明显,有向岸移动的趋势,斜坡坡度减小,扰动强度减弱。底辟除了发生在废弃三角洲侵蚀区外,还发生在三角洲外的渤海海底下部。隆起脊位于黄河口东部渤海海底,沿NE—SW方向发育,顺隆起脊发育活动断层。     

大鹏湾海洋地质环境综合评价

2001年，我局在大鹏湾深圳海域开展了海洋地质环境与地质灾害综合调查研究，结合实测的海底地形地貌背景，根据潜在的海底地质灾害因素和海底工程地质条件等资料及水化学有害因子分析，综合研究了大鹏湾海域的海洋地质环境；利用综合指数法，对大鹏湾的海洋地质环境进行了定量、半定量的综合评价；为大鹏湾的海洋开发工程建设提出了几点建议。     

Evaluation of storm wave-induced silty seabed instability and geo-hazards: A case study in the Yellow River delta

Models based on the theoretical framework of soil mechanics are presented to evaluate storm wave-induced silty seabed instability and geo-hazards through a case study in the Yellow River delta. First, the transient and residual mechanisms of wave-induced pore pressure are analyzed. Three typical models (i.e., elastic model, pore pressure development mode and elasto-plastic model) are proposed to calculate wave-induced stresses in the seabed. Next, mechanisms and calculation methods of wave-induced seabed instability modes such as scour, liquefaction, seepage instability and shear slide are proposed. Typical results of storm wave-induced excess pore pressure and seabed instability are given and relevant discussions are made. At last, the formation mechanism of geo-hazards in the Yellow River delta is analyzed based on the proposed mechanism and calculated results. Results and analysis indicate that both transient and residual mechanisms are important to storm wave-induced response of silty seabed and hence the elasto-plastic model is more appropriate. Complete liquefaction does not happen, while other types of instability occur mostly within 2–6 m under the seabed surface. Wave-induced scour, seepage instability and shear slide are all possible instability modes under the 1-year storm waves, and scour is predominant for the 50-year storm waves. The formation mechanism of geo-hazards such as shallow slide and storm wave reactivation, pockmarks, silt flow and gully, disturbed stratum and hard crust in the Yellow River are well explained based on the proposed mechanisms and calculated results of storm wave-induced silty seabed instability.     

Capacity calculations for rapidly fading communications channels

Communication over rapidly changing channels such as the underwater acoustic channel has been an active research area, as well as an engineering challenge, for more than three decades. This paper derives an upper bound for the Shannon channel capacity-cost function for a class of randomly time-varying channels under an average power constraint. The channels considered can be characterized by a series of uncorrelated parallel diversity channels with Gaussian-distributed random gain and additive white Gaussian noise parameters. The resulting expression for the single-channel case clearly shows that such channels have finite capacity even when the source power is unconstrained. Extensions are made to the multiple-diversity-channel case with a modified “water-filling” problem resulting     

南黄海西部滨浅海区灾害地质因素特征及分布规律

根据浅地层地震剖面的解译结果,对南黄海西部滨浅海区灾害地质要素进行了识别。结果表明,研究区存在多种灾害地质要素,包括海岸侵蚀与淤积、水下浅滩、浅层气、埋藏古河道和古三角洲、沙脊、陡坡、沙层液化、冲蚀沟槽、滑坡、差异性压实断层等等。探讨了灾害地质要素的特征和分布规律,并绘制了主要灾害地质要素分布图。     

Solution of the propagation of the waves in open channels by the transfer matrix method

Many problems in mechanics can be solved by the use of the transfer matrix method. The use of this method in hydraulics engineering is not widespread and only limited studies are available. In this study, linearized St. Venant equations were used and the use of transfer matrix in ocean engineering was investigated for long waves in open channels, and numerical application was carried out. The results obtained through the transfer matrix method, which is quite easy to use, program and comprehend, showed similar results obtained from the characteristics method and finite differences method.     

厦门港湾软土的工程地质性质的研究

厦门港湾除深槽主航道水动力较强地段、基岩出露地段、礁石区及基岩岸段外,表层普遍覆盖了一层对工程不利的厚约1～20m、高含水量、高压缩性、中-高灵敏度的第四纪滨海沉积相的软土。本文探讨了研究区软土的成因和一般工程特征,应用线性回归分析得出天然含水量W对液性指数I、孔隙比e及压缩模量Es的回归方程。并分析了该软土的震动触变性和对桩可能产生负摩阻力问题及防治。     

从水沙条件及河床地形变化规律谈长江河口综合治理开发战略问题

长江河口位于长江三角洲的核心部位，由于区域高强度的城市化，对水运工程及沿岸工程在长江口水土资源的合理开发利用中提出了更高的要求，由于长江口属典型的沙岛型中等潮汐多级分汉河口，入海汊道冲淤多变，洲滩迁移频繁，泥沙运动复杂，径流潮流相互作用及盐水洪水交汇引起流场、河势变化及河床冲淤部位极不稳定。从流域来水来沙条件变化及河口河床演变规律阐明长江口治理开发的迫切性、复杂性和综合性。     

如东阳光岛建设对周边海域地形地貌的影响分析

基于近年来阳光岛区域的水下地形数据和定点全潮水文观测资料,从典型断面、等深线、区域等不同角度综合分析了阳光岛建设前后冲淤变化特征,建立了阳光岛建设对周边海域影响的11种响应关系,研究了阳光岛建设对周围地形地貌变化引起的影响,并对其成因进行了初步探讨。研究表明:阳光岛建设前5年（2004-2009年）与建设后5年（2009-2014年）潮流沙脊和潮流通道局部区域的侵蚀淤积状态发生一定的转变,可能与阳光岛建设引起的局部水动力条件发生微变有关,同时发现研究区潮流沙脊有一定的南移趋势,尽管整体上没有改变阳光岛区域的"水道-沙洲"系统,仍需加强对阳光岛周围潮流沙脊及水道进行长期监测和分析研究。