海底孔压对波浪响应试验研究及数值模拟

孔隙水压力在海底土尤其在砂性海床中扮演着一个非常重要的角色.波浪的周期性加载作用,在砂土及粉土中产生超静孔隙水压力,其幅值大小是海床发生液化破坏的控制因素.在海上工程的历次调查中发现孔压引起许多液化破坏现象,如粉土海床的塌陷、凹坑、坡度较大处的粉砂流及构筑物基础周围的过量冲刷造成石油管架下沉等等,因此研究海床中孔压对波浪的响应具有重要的理论意义和实践意义.     

北部湾地区海砂填料的动力特性分析

为研究北部湾地区海砂填料的动力特性,采用高级动态三轴测试系统开展循环荷载下的动三轴试验,研究不同围压及不同动应力幅值对海砂动力特性的影响规律。试验结果表明：轴向累计应变随围压增加而减小,围压150 kPa时振次10 000后应变仅为3%;随着动应力幅值的增大轴向累积应变随之增大,且达到破坏标准的时间越短。动弹性模量随着动应力幅值和围压的增加而增大,不同围压下动弹性模量随动应变的增加出现先骤减再略减后稳定的发展趋势,ε_d>0.3%后开始趋于稳定;不同动应力幅值下动弹性模量出现先增后减直至稳定的趋势,其中动应力幅值对动弹性模量有明显的影响,围压影响相对较小。孔压比随动应力幅值增加而减小,随围压增加而增加。     

东海围垦滩地强夯作用下孔隙水压力响应试验研究

围垦滩地饱和粉土地基属于软土地基的一种,其含水量高,渗透性差,强夯加固作用使地基土中的孔隙水压力瞬时升高,且短时间内得不到消散,容易出现“橡皮土”。通过现场试验研究了饱和粉土地基在强夯作用下孔隙水压力的响应规律,确定了两遍强夯之间的间歇时间和强夯的影响深度,以便优化强夯参数,正确指导强夯施工。     

投喂四种饵料对曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)繁殖性能的影响

以双齿围沙蚕、泥鳅、黄鲫、福寿螺4种不同饵料强化培育胴长(6.50±0.20)cm的曼氏无针乌贼,用曼氏无针乌贼肝脏和卵巢的氨基酸与脂肪酸变化、亲体产卵量、卵径、卵子孵化率及其幼体成活率等指标来评价4种饵料对其繁殖性能的影响.结果表明,黄鲫组曼氏无针乌贼肝脏与卵巢中∑EAA、∑SEAA、∑EAA+SEAA、∑NEAA、∑AA含量在第一次卵巢成熟与第二次卵巢成熟时均显著高于其它投喂组(P＜0.05).黄鲫组乌贼肝脏DHA/EPA在第一次卵巢成熟时显著高于其它投喂组,在第二次卵巢成熟时DHA、DHA/EPA、∑n3PUFA、∑n6PUFA、∑n3/n6PUFA都显著高于其它投喂组(P＜0.05);该组乌贼第一次卵巢成熟卵巢DHA、∑n3PUFA、∑n6PUFA、∑n3/n6PUFA及在第二次卵巢成熟时卵巢DHA、DHA/EPA、∑n3PUFA、∑n3/n6PUFA均显著高于其它投喂组(P＜0.05),该组第二次卵巢成熟时∑n6PUFA百分含量与沙蚕组无显著差异(P＞0.05).产卵量多少顺序为黄鲫组＞沙蚕组＞泥鳅组＞福寿螺组(P＜0.05);孵化率高低顺序为黄鲫组＞福寿螺组＞泥鳅组＞沙蚕组(P＜0.05);所产卵子平均直径大小顺序为黄鲫组＞泥鳅组＞沙蚕组＞福寿螺组(P＜0.05);幼体成活率高低顺序为黄鲫组＞泥鳅组＞沙蚕组、福寿螺组(P＜0.05).各指标吻合程度高.     

Distribution and sources of organochlorine pesticides in water and sediments from Daliao River estuary of Liaodong Bay,Bohai Sea (China)

The levels of 19 kinds of organochlorine pesticides (OCPs) in the aqueous phase, suspended particulate matter (SPM), pore water and sediments from Daliao River estuary of Liaodong Bay (Bohai Sea) in northeast China were investigated to evaluate their potential pollution risks. The total OCPs concentrations in the aqueous phase, SPM, pore water and sediments were 3.7–30.1 ng l⁻¹, 4.6–52.6 ng l⁻¹, 157–830 ng l⁻¹ and 2.1–21.3 ng g⁻¹ dry weight, respectively. The concentrations of OCPs, in the Daliao River estuary, are in the mid-range, as compared to those reported in other estuaries worldwide. The distribution of HCHs and DDTs were different indicating different contamination sources. Lindane is the main type of HCH and continuing use in northeast China of ‘pure’ HCH (lindane) rather than technical HCH accounts for the source. The ratios of (DDE + DDD)/DDT in the samples indicate no recent inputs of these chemicals to the estuary.     

中国七个产地卤虫卵的生物学测定

为深入了解卤虫卵生物学测定值与其品系间的相关性,选择青海尕海、新疆阿其克库勒湖、山西解池、山东埕口盐场、西藏 ( 具体地点不详 )、新疆鲸鱼湖以及西藏拉果错湖共 7 个品系的卤虫卵,进行了干卵、水合卵、脱壳卵卵径及卵亚壳层厚度的测定.统计结果显示卵径及卵的颜色与海拔高度密切相关,高海拔地区卤虫卵径大、颜色深;卤虫卵径的大小与其成体的生殖方式似乎无直接关联;以卤虫卵亚壳层厚度及卤虫卵径为依据的 Q-聚类结果一致,其中西藏、新疆鲸鱼湖、新疆阿其克库勒湖、以及西藏拉果错湖卤虫卵为一组,山西解池、山东埕口盐场、及青海尕海卤虫卵为一组.卤虫卵亚壳层厚度及卤虫卵径与卤虫品系之间均存在相关性.     

波浪作用下孔隙海床-管线动力相互作用分析

波浪作用下海床中的孔隙水压力与有效应力是影响海底管线稳定性的主要因素。然而,在目前的海床响应分析中一般将管线假定为刚性,并不能合理地考虑海床与管线之间的相互作用效应,同时也没有考虑土体和管线加速度对海床动力响应的惯性影响,从而无法确定由此所引起的管线内应力。为此考虑管线的柔性,分别采用饱和孔隙介质的Biot动力固结理论和弹性动力学理论列出了海床与管线的控制方程,进而采用摩擦接触理论考虑海床与管线之间的相互作用效应,基于有限元方法建立了海床-管线相互作用的计算模型及其数值算法。通过变动参数对比计算讨论了管线几何尺寸、海床土性参数对波浪所引起的管线周围海床孔隙水压力和管线内应力的影响。     

Pore-water geochemistry in methane-seep sediments of the Makran accretionary wedge off Pakistan: Possible link to subsurface methane hydrate

Cold seeps are pervasive along the continental margin worldwide,and are recognized as hotspots for elemental cycling pathway on Earth.In this study,analyses of pore water geochemical compositions of one-400 cm piston core(S3) and the application of a mass balance model are conducted to assess methane-associated biogeochemical reactions and uncover the relationship of methane in shallow sediment with gas hydrate reservoir at the Makran accretionary wedge off Pakistan.The results revealed that approximately 77% of sulfate is consumed by the predominant biogeochemical process of anaerobic oxidation of methane.However,the estimated sulfate-methane interface depth is-400 cm below sea floor with the methane diffusive flux of 0.039 mol/(m~2·a),suggesting the activity of methane seepage.Based on the δ~(13)C_(DIC) mass balance model combined with the contribution proportion of different dissolved inorganic carbon sources,this study calculated the δ~(13)C of the exogenous methane to be-57.9‰,indicating that the exogenous methane may be a mixture source,including thermogenic and biogenic methane.The study of pore water geochemistry at Makran accretionary wedge off Pakistan may have considerable implications for understanding the specific details on the dynamics of methane in cold seeps and provide important evidence for the potential occurrence of subsurface gas hydrate in this area.     

p-y曲线对成层土体中大直径单桩的适用性研究

API规范推荐的p-y曲线是由均质土体得到的,并未考虑土层间相互作用,Georgiadis基于柔性桩提出了等效深度法修正p-y曲线,把均质土p-y曲线延伸到了成层土体中。为了研究p-y曲线和等效深度法对于大直径单桩在成层土体中的适用性,取4种典型地质条件:成层砂土、砂土-黏土-砂土、成层黏土和黏土-砂土-黏土,通过L-PILE软件计算了6 m直径单桩基础的p-y曲线、桩顶水平荷载-位移曲线、桩身位移和弯矩。并与ABAQUS建立的单桩基础三维有限元模型计算结果进行比较。结果表明等效深度法对于成层砂土影响不大;对于成层黏土影响较大;对于中间为软弱土层的成层土体,在荷载较大时影响显著,等效深度法计算结果更加接近FEM结果。在成层土体中,p-y曲线应用于大直径单桩对于砂土高估了初始刚度,低估了极限抗力;对于黏土则低估了初始刚度和极限抗力。     

利用SEM照片获取土的孔隙结构参数

以土工实验和计算机图像处理技术为基础, 探讨利用SEM照片获取土的孔隙结构参数的方法, 并以重塑粘性土为例进行实证分析.为获取孔隙结构参数, 首先分3个步骤对土样的SEM照片进行图像处理: 即照片格式转换、颗粒边际线探测和颜色充填; 然后针对黑白二元图像测算孔隙结构参数.从设计制备的重塑粘性土的三轴试验样品中, 选择了12个不同水分状态和密度状态的样品, 经风干和烘干后, 进行SEM测试, 每个样品拍摄了3个尺度的SEM照片, 放大倍数依次为500倍、1000倍、2000倍.之后, 对所获得的SEM照片进行了图像处理分析, 计算了相应的平面孔隙比和平面孔隙率.数据分析表明: SEM照片测算的孔隙参数与通常三相图计算的孔隙参数有关联, 测算数据可以反映土的孔隙结构特征; 样品的不同脱水方式对SEM照片测算的孔隙参数有影响, 与三相图法计算数据相比, 风干土样测算的数据略有偏大, 烘干土样测算的数据偏小; 同一土样不同比例尺的SEM照片测算出的孔隙参数有所不同, 邻近三相图法计算结果上下波动; 利用SEM照片提取土的结构信息是可行的, 对SEM照片进行图像处理分析是获取土的孔隙结构参数的有效办法.