Core made of geotextile sand containers for rubble mound breakwaters and seawalls: Effect on armour stability and hydraulic performance

A systematic armour stability and the hydraulic performance, including wave reflection, wave transmission, experimental study in the twin-wave flumes of Leichtweiss-Institute (LWI) is performed on a geocore breakwater and a conventional rubble mound breakwater in order to comparatively determine the wave run-up and wave overtopping. The geocore breakwater consists of a core made of sand-filled geotextile containers (GSC) covered by an armour made of rock. The geocore is more than an order of magnitude less permeable than the quarry run core of a conventional breakwater. As expected, the core permeability substantially affects the armour stability on the seaside slope, the wave transmission and the wave overtopping performance. Surprisingly, however, wave reflection and hydraulic stability of the rear slope are less affected. Formulae for the armour stability and hydraulic performance of the geocore breakwater are proposed, including wave reflection, transmission, run-up and overtopping.     

Comparison of new large and small scale overtopping tests for rubble mound breakwaters

Many breakwaters are, due to functional requirements, designed for small wave overtopping discharges. From the EC-research projects OPTICREST and CLASH it is known that overtopping discharges determined from conventional Froude scale models of rubble mound breakwaters are smaller than measured in corresponding prototypes. The present study examines this scale effect by comparing overtopping discharges in small scale and large scale tests. The length scale ratio between the models was 5.7.     

Evidence for a geochemical origin of the mysterious circles in the Pro-Namib desert

The origin of the so-called “fairy circles” has not yet been established. Carbon monoxide (as an indicator of a natural gas microseep) was monitored inside and outside of the selected fairy circles in the Namib, Namibia, Southern Africa. Hydrocarbons were extracted from the soil by a novel method for trapping analytes onto silicone rubber designed for thermal desorption into a gas chromatograph-mass spectrometer (GC-MS). Unresolved complex mixtures with resolvable alkanes were detected in soil collected from two newly formed circles. Alkenes, the microbial degradation product of alkanes (microbial food source), were more abundant in the circles compared to the levels of alkenes detected in the matrix between circles. Results show a microseepage of gases and hydrocarbons which is expressed at the surface as a geobotanical anomaly of barren circles and circles of altered vegetation. In addition, this finding may suggest a new approach to the origin of the mima mounds (heuweltjies) of the Western Cape in South Africa.     

明基床上开孔沉箱总力矩试验研究

通过二维水槽内规则波以及不规则波作用下开孔沉箱的受力试验研究,分析研究了明基床上开孔沉箱所受的总力矩与相对基床高度、消浪室相对宽度、相对水深、波陡以及开孔率等影响因素间的相关关系,并利用最小二乘法给出总力矩比值(开孔沉箱/实体沉箱)与其影响因素间的拟合公式,同时将计算值与试验值对比,二者吻合较好,所得经验关系式可供工程设计参考。     

漠河-加格达奇段多年冻土区中俄原油管道运营以来的次生地质灾害研究——以MDX364处的季节性冻胀丘为例

通过对中俄原油管道漠河-加格达奇段多年冻土区的现场勘查研究, 统计了管道运营以来出现的冻土次生地质灾害主要有冻胀、融沉、水毁、冻胀丘、冰椎等. 在研究区域特定的气候背景下, 管道的修建和季节性变化的正油温运营, 破坏了管道周围冻土的水热平衡, 使得管道周围土体出现差异性冻胀和融沉, 这种差异性位移量的累积对管道安全稳定长期运营造成了威胁. 以管道里程MDX364处的冻胀丘为例, 利用探地雷达进行了现场探测. 结果表明: 管道周围存在的融区为冻胀丘的发生和发展提供了水源补给通道, 管道的热影响加速了冻胀丘的发展和消融, 2014年3-10月管道周围地表产生的差异性位移超过了1.1 m. 针对该次生开放型季节冻胀丘, 提出了修筑或疏通管道附近的排水通道、钻孔放水和保温排水渗沟等防治措施. 研究成果能为中俄原油管道的安全稳定运营提供技术支撑, 为其他冻土区管道设计施工和运营维护提供参考和依据.     

科尔沁沙地流动沙丘掘穴蚁（Formica cunicularia）筑丘活动及其对土壤的作用

 以科尔沁沙地典型流动沙丘作为研究对象,通过调查不同坡度地形上掘穴蚁的蚁丘直径、密度和盖度分布,讨论了不同坡度地形对掘穴蚁筑丘活动的影响,并分析了掘穴蚁筑丘对不同坡度地形土壤的作用。结果表明,迎风坡和背风坡的坡底、坡中及丘顶对蚁丘直径、密度和盖度分布影响明显,其中蚁丘直径迎风坡坡中显著小于其他坡度地形（P<0.05）;密度和盖度分布顺序均表现为:丘顶>坡中>坡底。掘穴蚁筑丘改变了土壤性状,导致土壤含水量升高,pH值变小而电导率变大,有机质和全氮含量增加;微地貌条件下,蚁丘含水量和全氮含量迎风坡坡底较高,而蚁丘有机质含量背风坡坡底较高,但蚁丘土壤pH值和电导率丘顶较小。整个流动沙丘土壤基质均比较疏松,流动沙丘微环境易受风力作用而改变,从而影响掘穴蚁的筑丘活动分布,但不同坡度地形间蚁丘分布差异基本上均没有达到显著水平（P>0.05）。     

崂山顶、涧、沟、坡、麓、滩、岬-带巨砾成因研究

崂山的地貌景观十分复杂，形成众多的奇山异石。研究发现：更新世期间，崂山发生过多次古冰川作用．从水下到山巅都留下古冰川活动的印记。崂山的冰碛物具有不成层、无分选、杂乱无章、大小不一、由带有磨光面的、个体差别很大的和带有棱角的岩块、砂等堆积而成，部分冰碛物伸入海下。崂山古冰川冰碛物的堆积地貌主要有终碛堤、冰碛丘陵和侧碛堤三种类型。崂山古冰川侵蚀地貌有：(1)拖蚀(拔蚀)岩块；(2)磨光面；(3)古冰斗；(4)“刃脊”、角峰、哑口；(5)削断山嘴“U”型谷；(6)冰臼。崂山低海拔古冰川遗迹的发现，对研究崂山地貌演化和第四纪黄渤海陆架环境变迁。具有十分重要意义。     

鄱阳湖湖滨沙山线性风蚀地貌的发育模式

鄱阳湖湖滨的沙山是形成于湿润地区规模较大的风沙堆积地貌,但星子县的沙岭沙山却发育特殊的线性风蚀地貌,这表明环境发生过显著的变化。通过野外地貌调查,发现沙山的线性风蚀地貌可分为4种类型: 风蚀坑、风蚀槽、风蚀垄和风蚀残墩。本文分析了这4种风蚀地貌的形态特征、分布以及相互关系,并提出沙山风蚀地貌的发育模式,即3段2期的发育模式: 风蚀作用的第1阶段形成风蚀坑,第2阶段形成风蚀槽和风蚀垄,第3阶段形成风蚀残墩,至此完整的第1期风蚀地貌发育完成; 以风蚀残墩顶面为代表的老地面被侵蚀殆尽,相对平坦的新地面形成,其上发育属于第2期风蚀地貌的第1阶段的风蚀坑。地貌年龄测量显示,第1期风蚀作用发生于大约6~7ka前,第2期则发生于约0.3ka前。第1期风蚀地貌发育可能与本区新石器时代中期不断扩大的史前人类活动有关,而第2期风蚀地貌是清代乾隆年间过度樵采引起的。可见人类活动对湿润地区沙山风蚀地貌的形成有重要的影响。     

白云鄂博地区相关地质单元的铁同位素特征及其对白云鄂博矿床成因的制约

白云鄂博Fe-REE-Nb矿床是世界著名的巨型多金属矿床,它的成因一直是个激烈争论的问题,观点主要集中在沉积成因和岩浆成因上,而铁的物质来源问题是争论的焦点之一。近年来Fe同位素的快速发展为解决白云鄂博铁矿的成因提供了新思路。对白云鄂博地区发育的白云鄂博群尖山组铁质板岩、宽沟北沉积型铁矿、腮林忽洞微晶丘、灰绿岩墙这些相关地质单元的Fe同位素组成特征进行了研究,为白云鄂博矿床成因研究提供了最直接的参考。结果表明,尖山组铁质板岩的δ56Fe值为-0.49‰～0.48‰,平均值为-0.03‰±0.84‰,2SD,n=5;宽沟北沉积型铁矿的δ56Fe值为-0.68‰～0.23‰,平均值为-0.10‰±0.78‰,2SD,n=5;腮林忽洞微晶丘δ56Fe值为-0.64‰～0.12‰,平均值为-0.28‰±0.57‰,2SD,n=6;辉绿岩的Fe同位素组成δ56Fe值集中在0.11‰～0.16‰。腮林忽洞微晶丘总体上比白云鄂博赋矿白云岩富集Fe的轻同位素,Fe同位素组成变化也相对更大,表明两者可能有不同的成因。白云鄂博地区尖山组铁质板岩、宽沟北沉积型铁矿与世界其他地区含铁沉积建造的Fe同位素组成类似,其共同特征是,Fe同位素变化较大,总体上δ56Fe大于0‰。这一特征与白云鄂博铁矿的Fe同位素组成差别较大。白云鄂博矿床的δ56Fe集中在0‰附近,与白云鄂博地区灰绿岩、世界不同地区火成岩和岩浆型铁矿的Fe同位素组成特征一致。表明白云鄂博铁矿可能不是沉积成因的,更有可能与岩浆作用有关。     

鄂尔多斯盆地奥陶系丘形反射的解释及其与礁的关系

鄂尔多斯盆地Ｔ９－Ｔ１０地震反射波组之间的奥陶系碳酸盐岩中存在着许多丘形反射,其中一部分属于以藻类生物为主的藻丘类型,一部分为东部盐凹中的盐丘,一部分为奥陶系顶古风化壳残丘,其它丘形反射为绕射波,回转波,或者为地表静校不当引起的假象,奥陶系的礁丘一般规模很小,岩性以粘结为主,其孔隙发育好坏同风化残丘一样,主要取决于次生溶蚀作用,但礁丘生长过程中由于受海面波动影响,曾发生过多次暴露,形成多期溶孔,礁