Experimental research on the mechanical properties of methane hydrate-bearing sediments during hydrate dissociation

This paper describes studies of the effect of hydrate dissociation on the safety and stability of methane hydrate-bearing sediments. Methane hydrates within the sediments were dissociating under the conditions of a confining pressure of 0.5 MPa, 1 MPa, 2 MPa and a temperature of −5 °C. After 6 h, 24 h, or 48 h, a series of triaxial compression tests on methane hydrate-bearing sediments were performed. The tests of ice-clay and sediments without hydrate dissociation were performed for comparison. Focusing on the mechanical properties of the sediments, the experimental results indicated that the shear strength of the ice-clay mixtures was lower than that of the methane hydrate-bearing sediments. The strength of the sediments was reduced by hydrate dissociation, and the strength tended to decrease further at the lower confining pressures. The secant modulus E_S of the sediments dropped by 42.6% in the case of the dissociation time of the hydrate of 48 h at the confining pressure of 1 MPa; however, the decline of the initial yield modulus E₀ was only 9.34%. The slower hydrate dissociation rate contributed to reducing the failure strength at a declining pace. Based on the Mohr–Coulomb strength theory, it was concluded that the decrease in strength was mainly affected by the cohesive reduction. Moreover, the mathematical expression of the M–C criterion related to the hydrate dissociation time was proposed. This research could be valuable for the safety and stability of hydrate deposits in a permafrost region.     

目标样本粒度判据在海湾环境演变研究中的运用——以福建前湖湾为例

高密度采集福建前湖湾海岸剖面133个泥沙样品做粒度分析,其频率曲线显示多种粒度分布特征,预示多种沉积环境的变化。采集研究剖面周边海滩、河口浅滩、河口、滨海沼泽和海岸沙丘等已知环境的样品作为目标样本。将目标样本沉积参数平均粒径(Mz)、标准偏差(σ)、峰态(Kg)设为判别参数,利用Excel计算海岸剖面样品与目标样本参数的距离,筛选最小距离样品,归为已知目标样本的同类。据此,分析了海岸剖面蕴含的6个沉积环境变化阶段。利用剖面底部淤泥测年14C=(328 15±170)a BP,和剖面上部泥炭测年14C=(24 130±100)a BP,了解这一变化发生的年代。自(32 815±170)a BP以来,前湖湾经历了河口浅滩-河口、沙丘-河口-滨海沼泽-海滩-沙丘等海岸环境演变过程。     

波浪物理模型试验中风速比尺确定方法初探

在波浪模型试验中研究风对构筑物的作用时,会涉及到风速比尺的确定问题。风对构筑物的作用力包括惯性力和粘滞力,这2种力的大小与建筑物的形态有关,对有的构筑物的作用力以惯性力为主,有的则以粘滞力为主。所以,在波浪物理模型试验中不能简单地采用重力相似准则也不能采用粘滞力相似准则来确定风速比尺。根据大量的试验研究结果,提出了采用不同模型比尺的船舶模型试验来确定风速比尺的方法,为波浪模型试验中风场模拟和数据处理提供了依据。     

海底爆破振动强度衰减规律及中华白海豚保护措施研究

为确保海底爆破施工所诱发的振动不对中华白海豚造成危害,基于量纲分析法对萨道夫斯基经验公式进行修正,建立适用于预测海底爆破质点峰值振动速度的相似准数方程。在此基础上根据现场试验数据进行非线性回归运算,得到相关参数并分析了海底爆破振动强度衰减规律。分析表明:海底爆破质点峰值振速主要由单段装药量、监测点距爆心水平距离、覆盖层厚度及海水深度等因素决定。将参数值分别代入萨氏公式及新建公式计算预测值并进行误差估计,其平均误差分别为20.3%和10.0%,新建公式提高了对质点振速预测的准确性。利用新建公式及超压内安全振速估算保护中华白海豚的安全距离并提出相应的保护措施,为同类工程施工提供理论参考依据。     

南海北部冬季和夏季逆风流机制初探Ⅱ.季风逆风流产生机制

分析讨论了季风风应力、大陆坡地形及底摩擦在产生季风逆风流的必要条件和间接逆风流诊断判据中的作用；应用季风逆风流必要条件和间接逆风流诊断判据，解释冬季风和夏季风逆风流是如何产生的。结果表明：季风风应力是产生季风逆风流的主导因素；冬季风风应力、大陆坡地形及底摩擦三者联合作用导致表层海水在大陆坡上产生辐合生成高水位带和高动力高度带，在大陆被北侧产生NE向的冬季逆风流，南侧产生SW向顺风流；夏季风风应力、大陆坡地形及底摩擦三者联合作用导致表层海水在大陆坡上产生辐散生成低水位带和低动力高度带，在大陆被北侧产生SW向的夏季逆风流，南侧产生NE向的顺风流；冬季风盛行期间，风致经巴士海峡流入南海的黑潮水，将加速冬季逆风流的形成，加大冬季逆风流的强度；夏季风盛行期间，风应力的作用使巴上海峡以东的黑潮水不能进入南海，即使别的原因令巴上海峡以东的黑潮水流入南海，但高温、高盐的黑潮水对夏季逆风流具有阻扼作用。     

Three‐dimensional shakedown solutions for anisotropic cohesive‐frictional materials under moving surface loads

Previous work on three‐dimensional shakedown analysis of cohesive‐frictional materials under moving surface loads has been entirely for isotropic materials. As a result, the effects of anisotropy, both elastic and plastic, of soil and pavement materials are ignored. This paper will, for the first time, develop three‐dimensional shakedown solutions to allow for the variation of elastic and plastic material properties with direction. Melan's lower‐bound shakedown theorem is used to derive shakedown solutions. In particular, a generalised, anisotropic Mohr–Coulomb yield criterion and cross‐anisotropic elastic stress fields are utilised to develop anisotropic shakedown solutions. It is found that shakedown solutions for anisotropic materials are dominated by Young's modulus ratio for the cases of subsurface failure and by shear modulus ratio for the cases of surface failure. Plastic anisotropy is mainly controlled by material cohesion ratio, the rise of which increases the shakedown limit until a maximum value is reached. The anisotropic shakedown limit varies with frictional coefficient, and the peak value may not occur for the case of normal loading only. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

多传感器观测下带乘性噪声系统的逆向滤波与反褶积融合算法

针对多传感器观测环境下带乘性噪声系统的逆向最优滤波与反褶积融合估计问题 ,本文提出了 1种基于极大似然准则的最优融合算法。该算法中各单传感器间并行计算 ,并且融合中心与单传感器处理中心间无反向通讯 ,因而执行效率较高。仿真表明 ,该融合算法产生的逆向滤波与反褶积比单传感器处理结果有较明显提高     

利用Jason-1卫星确定全球平均海面高

介绍了卫星测高数据处理的基本方法,分析研究了卫星测高的主要误差,提出了Jason-1的数据编辑准则,并用其测高数据确定了全球平均海面高,与CLS01模型进行了比较分析.     

基于GPS高程时间序列粗差的抗差探测与插补研究

研究抗差估计和稳健估计粗差探测IQR准则的粗差剔除算法以及缺值点插值的正交多项式最小二乘拟合方法。以中国3个CORS基准站从1999-03-01—2009-12-31日的单天解GPS高程时间序列为对象进行粗差探测与插补的试验。结果表明：抗差估计比IQR准则能更有效地探测和剔除粗差;三次样条插值当连续缺失历元超过5~10个时插值结果易发生扭曲;低次正交多项式拟合的结果稳定,一般选择2~3次拟合即可获得理想的效果,当连续缺失历元达3个月时,正交多项式拟合后的曲线与序列趋势仍基本一致。     

中国海相探矿权区块定量评价方法

在研究了我国海相油气探矿权区块基本油气地质条件、勘探程度、技术经济条件等要素和特点的基础上,给出了48个评价参数和归一化取值参照表,建立了探矿权区块评价工作流程、评分参数及计算公式。提出对我国海相勘探层探矿权区块评价应该注意:与国外海相碳酸盐岩评价的差别;与国内陆相碎屑岩评价的差别;成藏组合的划分;评价内容的有效性、不确定性和评价参数的可信度;成败经验的总结和勘探程度的研究。