Analysis on the relationship between shear wave velocity and depth of offshore shallow soils

剪切波速是工程场地地震安全性评价最重要的参数之一.应用测试的大量海洋浅层土质的剪切波速数据,利用最小二乘法通过三种模型探讨了不同土质类型的剪切波速与深度的关系,给出了不同土质类型的剪切波速与深度拟合最佳的统计公式.并与《构筑物抗震设计规范》的推荐公式在某一海域工程场地的测试结果进行对比分析,结果表明:本文所建立的统计公式对剪切波速的预测效果明显好于规范所推荐的统计公式.所推荐的海洋不同土质类型的剪切波速与深度间的统计公式,可供无波速测试的海洋工程场地使用.     

海洋浅层流的测量方法与分析

测量浅层海流是比较困难的,在波浪区内,测流仪器的运载体和海流计本身都会受到影响,因而在室内静水槽中检定合格的海流计,在实际海洋中动态条件下使用,其测量值和实际值会产生较大差别,降低了所测数据的准确度,本文简要说明了浅层测流时产生误差的原因和海流计的选用原则,并介绍了几种浅层测流的方法。     

江苏近海地层原位剪切波速相关特性及预测方法研究

剪切波速测试是原位勘测常用且有效的技术之一,其测试成果可用于分析场地土层动力学特性。海洋地层测试条件恶劣,在某些情况下对剪切波速的预测分析尤为重要。为了研究海洋地层精确的剪切波速预测方法,结合江苏近海及潮间带的剪切波速原位测试成果,总结和对比分析了剪切波速预测方法,评判了剪切波速的变化特性和与土体物理力学指标的统计关系。基于广义回归神经网络(GRNN)方法,通过剪切波速与土体各参数的统计关系,建立了剪切波速与土体各物理力学指标的非线性映射关系,进行了剪切波速的预测分析,得到了较好的预测结果。     

海洋磁力仪拖体入水深度试验与分析

拖体入水深度是水下拖曳作业的主要参数,其取决于拖体自身重量、拖缆长度和船速。通过G882TVG海洋磁力仪阵列的拖曳试验,分析了船速、配重、拖缆长度的相互关系,导出拖体入水深度计算模型,对类似设备的拖曳参数确定具有借鉴意义。     

青岛海洋旅游深度开发研究

讨论了海洋旅游深度开发的内涵 ,结合青岛海洋旅游开发现状 ,分析了青岛海洋旅游深度开发的必要性 :(1 )海洋旅游资源的可替代性强 ,海洋旅游竞争激烈 ;(2 )旅游业要持续发展 ,必须发挥海洋特色 ,进行海洋旅游的深度开发 ;(3 )旅游产品开发处于初级阶段 ,结构单一 ;(4 )旅游形象定位模糊 ,宣传力度不够 ;(5 )海洋旅游规划不合理 ,景区布局分散 ,未形成整体优势 ;(6)海洋旅游设施建设滞后 ,管理体制混乱。提出了青岛海洋旅游深度开发战略 :(1 )产品多元化与精品化相结合战略 ;(2 )市场细分化与营销网络化战略 ;(3 )形象以名定位化战略 ;(4 )服务优质化和环境舒适化战略。     

海洋主体功能区划与海洋功能区划关系研究

开展海洋主体功能区划与海洋功能区划的关系和衔接研究,是保障两者在我国海洋事业中充分发挥各自作用的基础.本文从编制及实施2个方面理顺海洋主体功能区划与海洋功能区划的关系,促进两者在实际工作中的相互结合.     

海洋深水浅层地质灾害预测与控制技术

浅层气、浅层流和天然气水合物等地质灾害是深水钻井过程中面临的主要技术挑战,做好深水浅层地质灾害预测能够为钻井设计和施工提供可靠的科学依据和技术保障。根据南海荔湾深水海域海底浅层地震资料建立了浅层地质灾害预测模板。针对浅层气和浅层流的特点,建立了一套现场钻井施工过程中的监测方法,形成了一套浅层气和浅层流地质灾害现场控制技术。     

海底沉积物实验室剪切波速度及其与沉积物的物理性质之间的关系

采用压电陶瓷弯曲元法和共振柱试验的方法对采自我国海域的一些典型海底浅表层沉积物样品进行了剪切波速测试,获得首批可信数据.两种方法所测得的剪切波速数据具有很好的一致性,且在数赫兹至数十千赫兹频段范围内剪切波速不具明显弥散性.剪切波速与沉积物类型关系密切,不同海区和不同类型海底沉积物的剪切波速有明显差异.近海较细颗粒沉积物粉砂的剪切波速在100m/s左右,细颗粒沉积物的剪切波速在100m/s以下;陆架较粗颗粒沉积物的剪切波速最大,超过100m/s;深海、半深海细颗粒沉积物的剪切波速最低,小于50m/s.剪切波速与含水量、密度、孔隙度、塑限和液限等沉积物物理参数之间具很好的相关性,反映了剪切波速和物理性质之间的密切关系.剪切波速与压缩波速呈正相关性,但在不同的波速范围剪切波速随压缩波速的变化有很大不同.     

海中准直光衰减系数与透明度盘深度的经验关系

我国海洋调查中使用的透明度盘,是一块直径30cm、漆成白色的木质或金属圆盘,国外一般称为“赛克圆盘”(secchi disc)。由于它制作简单,价格低,操作方便,在海洋调查中得到广泛应用。国际上使用它已有一百多年,我国的海洋工作者使用它测量“透明度盘深度”也有几十年历史,在我国的海洋调查中,用透明度盘测得的量称为“透明度”,单位用m表示。     

Estimation of undrained shear strength for saturated clay using shear wave velocity

Undrained shear strength is a fundamental parameter for estimating the stability of soft soils. This study explores the relationship between undrained shear strength, void ratio, and shear wave velocity for saturated and normally consolidated clay specimens. The undrained shear strength void ratio-shear wave velocity relationship was correlated to empirically determined parameters of selected marine clay specimens. To verify the proposed relationship between undrained shear strength and shear wave velocity, in situ flat dilatometer tests were used for determining the undrained shear strength, and downhole tests were used to assess the shear wave velocity on a natural soil deposit at various depths. The undrained shear strength estimated from the in situ shear wave velocities was compared to the undrained shear strength obtained in the field. The results show that the inferred undrained shear strength yield similar values and follow the same trends as the in situ undrained shear strength data. This method using shear wave velocity can help to nondestructively estimate the undrained shear strength of soft soils in the field and be used in both on-shore and off-shore geotechnical engineering projects.     

浅水环境下波浪能能流密度计算方法研究

本文列举了3种波浪能能流密度计算方法,通过实测资料和数值模拟的实验,分析了3种方法在浅水环境中的适用性。分析得知,定义方法对浅水环境中的海浪特征考虑最为周全,计算结果最准确,但强烈依赖海浪谱的存在,适用面较窄;经验方法仅依赖常规海浪参数,对各种基础资料几乎都适用,但对波能能流密度的估计往往偏低,且不能明显反应出地形抬升对波能能流密度的汇聚效应;修正方法考虑了浅水的影响,通过适当的选取参数,可以给出较准确的结果,但对于大的波能能流密度值存在过高估计的问题。3种计算方法各有优劣,可以根据实际需要适当选择。     

深水中极限波峰下速度场快速算法

基于五阶斯托克斯规则波理论,提出了一种快速求解深水极限波峰下速度场的数学模型.研究中,按照上跨零点和下跨零点的方法由计算或实测的极限波浪波面时间历程确定包含极限波峰的相邻两个周期的平均值为五阶斯托克斯规则波的波浪周期,然后根据极限波峰反推确定波浪入射波幅.通过与已有的数值结果和实验数据对比,验证了所建立的数值模型可以快速准确的计算出极限波峰下的速度场,相比其他模型,更适合于工程应用.     

砂质海底沉积物压缩波速与物理参数关系试验研究

砂土是主要的海底沉积物类型之一,明确砂质沉积物声学与物理性质的关系对海底底质和地层探测至关重要.本文利用超声探测仪和自制的试样制备测试装置,模拟制备不同沉积状态的砂土试样,同步开展超声测试和物理性质测试,探讨砂质沉积物声速测试方法及影响因素,揭示砂质沉积物压缩波速与物理参数的内在联系.试验结果和分析表明:换能器接触管壁...     

The statistical distribution of nearbed wave orbital velocity in intermediate coastal water depth

The statistical distribution of wave orbital velocity in intermediate coastal water depth has been quantitatively determined from the comprehensive field velocity data collected near the seabed in this study. Two ocean ADV current meters, which were mounted at 0.5 m above the seabed on two separate stainless steel tripods sitting on the seabed, were used to measure instantaneous water particle velocities at a 2 Hz sampling rate for 17.07 min every hour in two coastal water depths of 11 m and 23 m in nine field deployments over a period of 2 years. The zero-crossing method is applied to analyse the field velocity data collected in each field deployment to obtain a large sample of wave orbital velocity amplitudes of individual waves. Based on the collected field velocity data, it is found that the histogram of instantaneous wave orbital velocities perfectly follows the Gaussian distribution as commonly assumed, while the histogram of wave orbital velocity amplitudes is less accurately described by the Rayleigh distribution than the modified Rayleigh and the Weibull distribution. It is also found that large orbital velocity amplitudes are generally overestimated by the Rayleigh distribution, but well predicted by the modified Rayleigh and the Weibull distribution. The expected value of maximum orbital velocity in a velocity record of finite size is also derived from the three distributions and found to agree well with the present field data.     

海洋混合层深度时空分布及其与风、浪参数的相关性分析

本文应用一个经验证的全球尺度FVCOM海浪模型,模拟了2012年全球海洋海浪场的分布和演变,分析了海表面风场、海浪场与混合层深度的全球尺度分布及相关性。综合观测资料和模型结果显示,海表面10 m风速、有效波高与混合层深度的全球尺度分布随季节发生显著的变化,并且其分布态势存在明显的相似性。从相关系数的全球分布来看,海表面10 m风速在印度洋低纬度海区（纬度0°~20°）与混合层深度间有较强的相关性,相关系数大于0.5;有效波高与混合层深度间相关系数大于0.5的网格分布在北半球高纬度海区和印度洋北部。谱峰周期与混合层深度间在部分海区存在负相关关系,这些网格主要分布在低纬度海区（纬度0°~30°）。统计结果显示,有效波高、海表面10 m风速和谱峰周期与混合层深度间的平均相关系数分别为0.31、0.25和0.12。综合以上结果表明,有效波高较谱峰周期能更有效地表征波浪能对海洋上层混合的影响;相比于海表面风速,有效波高与混合层深度间存在更强的相关关系,其变化对海洋上层混合有更显著的影响。     

基于流变仪测试海底浅表层软黏土不排水强度研究

鉴于海底浅表层软黏土强度测试精细化程度不足的现状,引入流体测试中的流变仪,对青岛海域海底浅表层软黏土开展多组原状和重塑试样的不排水剪切强度试验,通过对比静力触探和微型十字板测试结果,验证了流变仪测试方法的有效性。基于流变仪试验结果,揭示了海底软黏土原状和重塑状态下不排水剪切破坏模式,探讨了海底软黏土不排水剪切强度和灵敏度随埋深及液性指数的发展演变趋势,评价了软黏土的结构性特征。最后,引入含水率与液限之比对海底浅表层软黏土重塑不排水剪切强度进行了归一化分析,为近海海洋开发活动提供技术支撑。