天然气水合物分解对海底斜坡稳定性影响研究进展

天然气水合物作为一种新型能源,已经逐渐引起人们的重视。赋存于海底沉积物中的天然气水合物虽然本身作为亚稳定胶结物对海底有建造作用,但是由于其对特定温度和压力条件的严格依赖,海底温压条件的改变会引起其分解,从而使海底沉积物失稳甚至导致海底滑坡。本研究系统介绍了近年来国内外针对天然气水合物合成、物理性质及对海底稳定性影响进行...     

国内外海底斜坡稳定性研究概况

海底斜坡物质受地震、风暴潮等动力因素的影响,其强度变弱,发生失稳破坏,对海底工程设施具有较大的破坏性,引起人们的广泛关注。根据近几年来国外海底斜坡稳定性研究领域的最新成果,简要介绍分析与海底斜坡失稳有关的调查方法、分类、失稳机制、失稳空间和稳定性评价等研究情况。这些方面的成果代表了当前国际海底斜坡稳定性研究的进展和动态,对促进我国今后的海底斜坡稳定性研究将会起到一定的帮助作用。     

曹妃甸海底深槽斜坡稳定性分析与评价

海底斜坡稳定性受风暴潮、海底地震等诸多不确定因素影响,易发生失稳破坏,产生较大的海洋地质灾害。简要介绍海底斜坡稳定性分析方法,建立曹妃甸深槽典型斜坡计算模型,确定了模型计算的海底地形参数、地层结构参数、土体物理力学参数等指标,利用GEO-SLOPE斜坡分析软件进行海底斜坡稳定性定量计算,分析了工程建设前自然状态下以及在大规模工程建设后海底斜坡稳定性,并模拟分析了在大风浪和地震等极端条件下斜坡的稳定性,确定了海底斜坡失稳空间特征。首次采用数值计算对曹妃甸海底斜坡稳定性进行定量分析评价,可以为类似近海建设工程提供重要的参考作用。     

基于极限分析上限方法的海底斜坡稳定性评价

极限平衡法仍是当前海底斜坡稳定性的主要工程评价方法,但该法只能给出稳定性分析的近似解答。基于极限分析运动学定理,假定海底斜坡发生对数螺线型滑移破坏模式,将滑体有效自重和简化波浪力等以外荷载形式叠加引入到虚功率方程中,与潜在滑动面上由黏聚力产生的内能耗散率相平衡,建立考虑一阶简化波浪效应的海底斜坡上限解法;利用多变量无导数求极值的逐级迭代方法与最优化技术,结合抗剪强度折减思想,求解波浪加载下不同时刻的海底斜坡稳定性与相应的临界破坏机构,并针对典型算例开展有限元数值解的验证。进而联合采用数值法与上限解,探讨波高、波长、水深等波浪参数对海底斜坡稳定性与滑动机制的影响。结果表明,本文提出的上限解与数值解吻合较好,获得的安全系数与破坏模式等符合一般规律,为波浪作用下海底斜坡的稳定性评价提供了新的途径。     

Newmark位移分析方法在海底斜坡地震稳定性评价中的应用

Newmark地震动力时程分析方法能够考虑自然地震波峰值地面加速度(PGA)、持续时间、地震频率的影响,可以输入不同地震波进行模拟计算,计算了曹妃甸典型海底边坡在发生类似唐山地震的烈度情况下动力响应,得出的位移值大小可以定量的反映地震对场地边坡的影响,根据海底斜坡或坡顶建筑物的允许位移值,可以将其作为安全稳定分析的判断指标,可以为类似边坡稳定性评价、近海工程建设等提供重要的参考作用。     

孟加拉湾MADE KYUN河三角洲海底斜坡稳定性数值分析

对MADE KYUN河三角洲海底斜坡所在区域地形地貌、地层岩性等进行阐述分析,结合调查资料确定了斜坡坡体组成与特征:该斜坡坡体主要为淤泥、淤泥质黏土,厚度6~9m。基于GEO-SLOPE软件的SLOPE/W模块计算斜坡稳定性安全系数并确定最危险滑动面,利用BING软件的Herschel-Bulkley模型、双线型模型对最危险滑动面的滑移距离进行模拟预测。数值分析结果表明:在考虑孔隙水压力的情况下,4种计算方法得到的稳定性系数均有所下降,M-P法计算得到的斜坡稳定性安全系数为0.606,处于不稳定状态;2种模型计算得到的滑移距离分别为207和213m,峰值滑移速率分别为7.80和9.33m/s,会对较大范围的海底管道等海底设施造成破坏性影响。     

曹妃甸深槽斜坡稳定性影响因素敏感性分析

海洋灾害地质因素中,虽然海底滑坡发生频率不高、但造成的灾害损失往往会较严重,斜坡的稳定性受众多因素综合影响,且各因素对斜坡稳定性的影响程度存在差异,其敏感性分析一直是国内外研究的重要内容。本文以曹妃甸深槽海底斜坡为研究对象,分析了水下斜坡稳定性的影响因素。应用滑坡稳定性分析软件Geo-Slope对黏聚力、内摩擦角、重度、坡度等内在敏感因素以及地震动参数、附加荷载和波高这3个外在敏感因素进行了单因素敏感性分析,认为内在因素中内摩擦角最为敏感,外在因素中地震动参数的敏感度最高。通过对水下斜坡稳定性影响因素及其敏感性分析,可为海底滑坡的防治规划提供依据。     

针对海底斜坡稳定性评价所做的测井、取样以及测试

随着油气田开发活动趋向陆坡发展,对海底斜坡稳定性的评价也在持续增加。准确的稳定性评价需要有一套互相补充、互相参证的原位取样和测试设备。这些设备在工艺和坚固耐用方面都在迅速改进。本文介绍的重点是用于原位孔隙压力消散试验的改进型设备。超孔隙压力可能会导致滑坡。压电探头和辉固孔隙水采样器（FPWS）是井下工具,通常用在深水区测量平衡孔隙水压力。     

珠江口盆地海底稳定性分析

本文根据大量野外调查资料,系统地整理了珠江口盆地各种海底不稳定的地质现象,通过分析和讨论,划分出海底比较不稳定区、稳定区、比较稳定区、不稳定区,并进行了工程地质评价,给海洋开发提供了依据。     

海底峡谷水动力系统研究

海底峡谷作为海洋中油气勘探的重要指示器和富集场所,研究其复杂的水动力系统变得十分重要。海底峡谷中水动力系统包括了重力流、浊流、潮汐/内潮汐、内波、底层流、上升流和高密度陆架瀑布流(Dense Shelf Water Cascading)等要素,与峡谷外有明显的不同。首次从海底峡谷水动力系统的综合概况出发,研究了水动力作用对峡谷的侵蚀、沉积物的搬运与沉积以及特殊生态系统的塑造,总结分析了峡谷中水动力系统的主要研究手段。结果表明,海底峡谷中的水动力作用由于成因不同,各自的表现特征也不一样;重力流、内潮汐、上升流等水动力作用对峡谷的形态地貌、物质搬运以及生态系统的影响较为显著;对于常用的4种水动力系统的研究方法而言,其研究背景各不相同,且存在一定的局限性。本文为我国海底峡谷水动力系统的研究起到了一定的指导作用。     

水产养殖水体处理方法及应用前景综述

本文介绍了水产养殖中几种常见的水体处理方法，重点对这些方法的作用机理、处理效果及随之产生的生态环境问题进行分析和总结，并对养殖水体处理的前景进行了展望。     

构造活动对海底峡谷地貌形态的影响

海底峡谷是大陆边缘最重要的地貌形态之一,是沉积物和陆源有机质向深海搬运的主要通道,在深海重力流沉积、全球碳循环、生物多样性、油气-水合物资源勘探及海底工程设施安全运营等方面的研究中具有重要意义。大量研究发现,海底峡谷常发育于构造活动较强烈的地区,其形成和演化与构造变形之间存在密切的关联。在文献调研基础上,着重就构造活动对海底峡谷地貌的控制作用进行综述。总结了5种与构造变形有关的海底峡谷平面分布端元模式,分别为限制型、转向型、偏转型、阻挡型及横向切穿型海底峡谷。分析了局部坡度变化对峡谷内部地貌特征的影响：构造变形引起的局部地形坡度增大会导致海底峡谷内部侵蚀作用的加剧与裂点的形成;局部地形坡度减小容易引起天然堤和决口扇的形成;坡度的变化还会引起峡谷弯曲度的动态响应。     

海底热液多金属矿床的研究现况

海底扩张中心的热液矿化作用是国际地球科学研究中最为活跃的领域之一。本文介绍了:1.热液多金属矿床调查的历史沿革;2.九十年代热液多金属矿床的海上调查方法;3.海底热液矿床的赋存条件;4.海底热液矿化作用过程;5.高强度热液活动与地质构造事件;6.热液矿体形状和流体动力学。作者认为,在我国开展太平洋多金属结核资源调查的同时,应对热液矿床的研究给予足够的重视。     

雨生红球藻和虾青素研究述评

虾青系作为食品和饲料色素添加剂有着广阔的应用前景,单细胞绿藻雨生红球藻在特定条件下可双大量积累虾青素,有可能成为该色素的良好天然资源,受到微藻学界的重视。但目前雨生红球藻培养还处于实验室阶段,大规模生产尚存在许多问题有待解决,我国这方面的研究处于起步阶段。为此通过微机查阅１９８１￣１９９７年的国内外发表的有关文献,结合我们的实验结果,从该藻的基础生物学特性、虾青素累积的机制、养殖现状进行了综述,并     

边坡整体稳定的可靠性分析方法

边坡整体滑动稳定性的可靠性分析是建立在土体具有的抗力大于荷载效应的概率基础上进行设计和校验的。在条分法的基础上推导出了进行边坡稳定可靠性分析的统一极限状态方程 ,将土的容重γ、内摩擦角φ、粘聚力 c作为随机变量 ,当其为非正态分布时 ,进行当量正态化 ,考虑变量相关的情况 ,用简化相关法对随机变量进行统计分析 ,并以 Bishop圆弧滑动法为例 ,用 JC法求解边坡的可靠性指标及失效概率 ,给出计算安全系数和可靠性指标的算法程序。并就影响可靠性指标的因素如抗剪强度指标、变量分布形式、土性参数的变异性等进行了讨论。     

漠斑牙鲆生物学及其养殖研究进展

漠斑牙鲆原产于美国沿海,美国自90年代初开始研究漠斑牙鲆的繁育及其养殖技术。近年来,我国从美国引进漠斑牙鲆进行培育。本文对国内外漠斑牙鲆生物学及其养殖的研究进行了总结,提出了漠斑牙鲆今后研究的方向。     

西南印度洋中脊海底热液活动

在超慢速扩张的西南印度洋中脊(SWIR)发现现代海底热液活动改变了人们的传统观点,有助于进一步深化时全球热液活动系统的认识.对西南印度洋中脊地质构造背景、玄武岩和超镁铁质岩的地球化学特征,以及热液活动的特点进行较为系统地分析.指出:独特的地质构造环境使西南印度洋中脊成为研究现代海底热液活动、地球圈层问相互作用所导致的物...     

长江水下三角洲沉积环境与演变:进展与展望

长江是我国第1大河流,在其巨量的泥沙供给下形成了大型的三角洲沉积体系。前人已经对现代长江水下三角洲的沉积过程、沉积物运移规律进行了研究,并利用矿物学和地球化学等方法探讨了沉积物物质来源,并对晚第四纪以来的各种时空尺度的沉积作用与沉积过程进行了论述,对长江水下三角洲的沉积演化过程有了比较深入的认识。但对于一些涉及三角洲沉积与演化的重要问题还有待深入研究。目前,关于末次盛冰期的古长江三角洲是否存在仍有一定分歧;长江三角洲作为重要的"源—汇"转换地带,对其进行"源—汇"研究应放眼于长江流域—长江三角洲—东海陆架为整体的更大尺度上进行;人类对于河口三角洲的作用和影响已经愈发强烈,必须重视和加强河口三角洲沉积对人类活动响应过程的研究。随着海洋科技调查和研究实力的增强,要回答和解决这些问题必须逐渐统一调查手段与处理方法,使调查结果具有同一性、可比性,对河口三角洲进行更加精细的解剖。