波浪作用下桶形基础冲刷特性试验研究

在设计结构和考虑有效的海洋工程基础的冲刷防护工程时,了解和预测海洋结构周围的冲刷发展机理是非常重要的。通过波流水槽研究规则波作用下桶形基础的冲刷特性,试验主要考虑波高与结构尺寸对桶形基础周围局部冲刷的影响,并分析波浪冲刷过程中模型周围的时程地形、波浪作用后的冲刷坑性状、冲刷影响要素以及不同结构间的冲刷差异。结果表明:桶形基础的冲刷过程是震荡加深发展,最大冲刷深度与冲刷宽度随波高增大而增加,随上部结构直径增大而增加,最大冲刷深度位置随波高与结构尺寸变化而变化;不同结构间的冲刷坑形态与冲刷后的地形不同,最大冲刷深度相差可高达4倍;桶形基础结构直径比范围为0.2～0.5时,结构自身具有防冲刷能力。     

海洋工程发展趋势与技术挑战

海洋是生命的摇篮、资源的宝库、交通的命脉和战略的要地,海洋工程是高质量、可持续开发与利用海洋的重要基础和关键支撑。在海洋强国建设及“双碳”目标等政策驱动下,我国海洋工程在全球发展格局中的核心支撑作用日益凸显,也面临着重要发展机遇与技术挑战。本文以我国海洋资源开发重大需求为导向,分析全球发展趋势,明确我国海洋工程发展的现状与短板;在此基础上,重点围绕海洋油气、海上风电、海上光伏、海底采矿及海洋养殖工程五大关键领域,深入分析关键领域所面临的新形势、新趋势及发展机遇。通过梳理其中关键科学问题、优势方向及不足,阐明瓶颈问题及技术挑战,指出重点突破方向,以期为今后的海洋资源开发利用以及海洋工程的发展提供科学指导和参考依据。     

基于扩展有限元的深部岩体分区破裂化现象初步数值模拟

通过轮廓法追踪岩石裂纹扩展轨迹,将其嵌入ABAQUS扩展有限元（EFE）平台,对单轴压力下裂隙试件受压过程进行了模拟验证,裂纹起裂扩展效果良好。以此为平台,将推导得到的弧形裂纹应力强度因子嵌入其中,以最大周向拉应力准则为开裂准则,认为当其大于岩体断裂韧度时,硐室围岩体内初始裂纹将开始扩展。在此基础上,以发现分区破裂现象的圆形隧道模型试验为背景开展了分区破裂的数值模拟试验。模拟结果发现,深部巷道围岩出现了3~4层破裂分区,证实深部巷道围岩存在分区破裂现象。将数值模拟结果与模型试验完成后模型围岩破坏状态对比,发现二者破裂区分布特征基本一致。数值模拟结果表明,EFEM方法在处理复杂岩体裂纹问题方面的有效性。     

新疆艾比湖东南缘K3孔晚新生代环境演化

新疆准格尔盆地艾比湖K3孔孔深500.8 m,岩心采取率80.4%。依据光释光(OSL)测年、磁性地层学、磁化率、微体古生物(介形类和有孔虫)、孢粉学和岩相学研究,确定了K3孔晚新生代以来的环境演化过程：该孔钻遇地层属于约4.2 Ma以来沉积,在约3.6～4.2 Ma时期此地是湖泊环境;大约自3.6 Ma以来,伴随着青藏高原快速隆升发生的哈密运动,该区沉积环境由半深湖和浅湖演变为滨湖和水下三角洲,研究区干旱化状况加剧;在约2.6～3.0 Ma的上新世末期,形成盆地边缘和冲积扇体系;2.6 Ma前后,在西域运动-盐水沟运动影响下,研究区是曲流河体系发育期;自“中更新革命”约0.8 Ma以来,全区干旱化状况与现代相近。4.2 Ma以来不连续的孢粉图示和介形类的分布,也显示了沉积动力和水体的复杂变化;构造-气候旋回控制了该地晚新生代环境演化。