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海底沉积物声学物理力学性质聚类分析研究 总被引：1，自引：1，他引：0
Stoll、Hamilton等分别从理论和实测方面出发研究海底沉积物声学与物理力学性质关系,这两类研究都是将声学性质作为独立性质从沉积物的物理性质中提取出来,以两者作为因果关系进行研究,割裂了其内在统一性.本文不试图建立声学与物理力学性质的经验方程,而是综合考虑海底沉积物声学、物理力学性质,对南海大陆坡和人陆架沉积物进行聚类研究,分析南海海底沉积物共有的性质.研究表明聚类分析方法为海底沉积物性质研究提供了一种有效的分类手段,通过聚类,得出如下结论:(1)声速与孔隙度、密度等物理力学性质存在着明显的单调相关性,可以通过某些物理力学参数来预报沉积物的声速,同时可以通过测量沉积物声速反演沉积物的某些物理力学参数;(2)海底沉积物的声速和地文单元、沉积物的颗粒成份组成有关;(3)火陆坡黏土质粉砂、粉砂、砂质粉砂和大陆架粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂的压缩波速依次增大,切变波速依次减小;(4)海底沉积物声学与物理力学性质聚类分析研究,可以作为海底沉积物的声学探测的参考依据. 相似文献
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海底沉积物声学性质原位测量系统海上试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种新的海底沉积物声学性质原位测量方法,介绍了新研制的海底沉积物声学性质原位测量系统。在青岛近海海域对该系统进行了海试,获得了各个站位的声速数据。将测得的各站位的声速与不同海域的沉积物声速进行对比分析,并对各个站位的声速与沉积物的平均粒径进行了相关性分析,发现与以往研究结果一致,沉积物声速与沉积物类型相关,不同类型的沉积物的声速有明显差异;声速与平均粒径相关性较好,粒径越大,声速越高。结果表明,利用海底沉积物声学性质原位测量系统测得的原位声速是正确的,它能快速准确地得到海底沉积物的声速值。 相似文献
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比较国内外主要研究者提出的海底沉积物声速单参数、双参数和多参数预报经验方程的物理意义和适用性,提出了孔隙度-含水量预报海底沉积物声速新的双参数公式,该式避免了单一参数预报声速经验方程和某些双参数公式中物理意义不明确以及多参数方程复杂性及对提高预报计算能力效果不显著之处.基于理论分析,改进孔隙度-含水量双参数计算公式得到的通用模型具有明确的物理意义,可以通过修改参数适用于不同海域的声速预报,提高了泛化能力,扩大了适用范围.通过对孔隙度、含水量等物理参数的权值分析研究,更加明确了孔隙度是影响海底沉积物声速大小的最关键参数.用台湾海峡北部、南海海域、珠江口大陆架三处的海域沉积物测量数据比较了不同模型,验证了本模型的优越性. 相似文献
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基于主元分析技术的海底沉积物声速预报方程 总被引：2，自引：0，他引：2
通过应用主元分析技术建立预报海底沉积物声速的经验方程，将前人研究报道的经验方程进行分析研究，指出其计算误差，运用南海南部大陆架和大陆坡数据，建立了主元回归计算模型。从理论上研究了如何在众多影响声速的物理参数中，排除相互关联的参数，优选出相互独立的、且对声速有显著影响的少数几个物理参数，用优选后的物理参数建立了南海南部海域大陆架及大陆坡沉积物的3参数（孔隙度n、颗粒中值粒径Ma、塑限W，）声速预报方程：Cp=1774-5．0944n＋12．499Md＋0．9985Wp，该方程的相对预报误差仅为-4．48％-3．77％。 相似文献
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对南海某海域深度100～400 m的海底浅层（约2 m埋深范围）沉积物柱状样在接近海底水压力下进行三轴应变-声学同步测量,结果表明沉积物纵波声速有两个特征:（1）从应变过程开始到结束,沉积物纵波声速不断变化;（2）平均声速随着平均静弹性模量的增加,由大变小又由小变大,存在声速最小值。这些结果与海底浅表层沉积物的物理力学性质、围压、颗粒的结合状态改变有关。此外,沉积物动弹性模量和孔隙度呈良好的负相关性,这与孔隙度增大含水量增大有关;动弹性模量是静弹性模量的10～100倍,这主要与三轴应变试验的应变数量级与声波振动产生的应变数量级的差异大有关。采用本论文实验测量的数据分别建立了双复合参数-声速和孔隙度-声速经验公式,分析结果表明双复合参数-声速公式声速预报误差约是孔隙度-声速公式的1/4,表明双复合参数-声速公式更加有效。 相似文献
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通过对海洋沉积物声速及其物理-力学参数相关性的初步分析和研究,可以找到估算沉积物压缩波速Vp和切变波速Vs的经验式,最终为海底沉积物的性质进行声学遥测、为发展海底参数声遥感服务。本文给出了7个较为理想的回归方程。沉积物的物理参数与Vp有密切的关系;力学参数对Vs的预报有较大的作用。若增加物理参数作为修正项,其效果更佳。 相似文献
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基于遗传BP神经网络的海底沉积物声速预报 总被引：1，自引：0，他引：1
在海底沉积物声速预报中,针对传统经验公式存在预测精度差、适用范围窄、缺乏物理意义等问题,在已有BP神经网络预测的基础上,运用遗传算法优化其初始权值和阈值的方法,构建出基于含水量、孔隙度的声速预报模型。将南沙海域采集得到的海底沉积物样品分为两部分,抽取120组涵盖陆架、陆坡、海槽等地貌单元的样品作为训练数据,另外剩余6组作为测试数据。经试验对比后发现,在对本区域进行声速预报时,宜采用遗传算法优化的BP神经网络,其要优于传统的单参数、双参数回归拟合预报方法和国内外其他学者所得到的经验公式。此种预报方法具有一定的科学依据和广泛的应用前景,可在今后为建立明确、统一的声速预报模型提供参考。 相似文献
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南沙海域深水区表层沉积物声速与孔隙度相关关系 总被引：5，自引：0，他引：5
采用同轴差距测量法对南沙海域海底沉积物取样进行甲板现场声学测量,并计算了声速,结合沉积物取样分析获得的孔隙度,研究了海底表层100 cm沉积物的声速和孔隙度之间的相互关系,分析获得了孔隙度与海底沉积物声速关系的经验公式,结果表明此海域沉积物声速的临界孔隙度为67.80%。将此公式与国内外其他学者建立的经验公式进行了对比,分析发现各预测方程之间存在着差异,说明不同海域的沉积物声学特性具有差异性,经验公式具有区域性,同时分析了其他影响声速的因素。此项工作对于建立和研究南海声场环境具有重要意义。 相似文献
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本文应用声速Cp和Cs对沉积物特性进行判别研究，给出了理论根据和实践的结果，表明高声连（Cp＞Co）的沉积物大多数为粗颗粒、低含水量和孔隙度；低声连（Cp＜Co）的沉积物大多数为细颗粒、高含水量和孔隙度。岩心声速垂向变化亦可以结合沉积相和环境因素判别出古海洋和地质事件。 相似文献
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Jianping Zhou Hongxing Li Xianglong Jin Lei Qiu Guoyin Zhang 《Marine Georesources & Geotechnology》2013,31(5):633-640
AbstractThe superficial marine sediment is an important boundary of ocean acoustic propagation. So, the acoustic property of seafloor surface is always research hotspot. The acoustic property of sediment is affected by temperature and pressure which is not considered by conventional lab acoustic measurement. A new type of system, called “Small-scale Geo-acoustic Physical Model Pilot System” (SGPMP) has been developed. The system measures geo-acoustic property of sediment under specific temperature, pressure and frequency conditions which can be controlled conveniently and accurately. The components, structure, measurement principle, error analysis and application example of this system are introduced in this article. As a laboratory platform, the system makes it convenient for us to study the relationship between the temperature, pressure, frequency and acoustic properties of marine sediment. 相似文献
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Sora Kim Daechoul Kim Jooyoung Hahn Woo-Hun Ryang 《Marine Georesources & Geotechnology》2018,36(3):280-287
Laboratory measurements of sound velocity in unconsolidated marine sediment were performed to establish specific correction curves between temperature and sound velocity. Cores from the Hupo Basin and the southern sea of Geumo Island were cooled and sound velocity was measured while gradually increasing temperature (from 3 to 30°C). Sediment textural and physical properties (porosity, water content, and bulk density) were measured at the same depth. Sound velocity increases with temperature for clay, mud, silt, and sand sediment, resulting in values of approximately 2.65, 2.72, 2.78, and 3.10?m/s/°C, respectively. These results are similar to those of previous studies, and differences are likely due to density, porosity, and clay contents of the sediment. Using these results, we present correction curves for sound velocity temperature dependence for each sediment texture, which can be used to correct from laboratory to in situ values to develop accurate geoacoustic model. 相似文献
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渤海海峡及周边海域浅地层结构及地层声速的拾取 总被引：2，自引：0，他引：2
通过系统分析渤海海峡及周边海域的高分辨率浅地层剖面与3口钻孔的资料,将研究区地层自上而下划分为T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8共9个反射界面及SU11、SU12、SU13、SU2、SU3、SU41、SU42、SU43、SU5共9个声学地层单元,SU1地层单元对应全新世海相沉积,其底界为一海进侵蚀面,削蚀对应晚更新世晚玉木冰期陆相沉积的SU2地层单元。SU3地层单元对应晚更新世晚玉木间冰期的海相沉积,通过侵蚀间断面与上覆SU2呈不整合接触。SU41地层单元对应晚更新世早玉木冰期晚期的陆相沉积,SU42地层单元对应晚更新世早玉木亚间冰期的海相沉积,与上覆SU41呈侵蚀不整合接触,SU43地层单元对应晚更新世早玉木冰期早期的陆相沉积,其顶界面为海进侵蚀面,与下伏地层呈不整合接触,SU5对应晚更新世玉木—里斯间冰期的海相沉积。对比分析浅地层剖面地层单元与钻孔沉积地层,确定了研究区海底面之下不同地层单元对应的平均声学速度,为后续的地层层序的研究奠定了基础。研究区"海侵-海退-海侵-海退-高水位"的沉积过程,决定了地层平均声速随深度自下而上呈现由高-低-高-低的变化模式。 相似文献
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TOKPOHOZIN N. B. KOUNOUHEWA B. AVOSSEVOU G. Y. H. HOUEKPOHEHAM A. AWANOU C. N. 《海洋学报(英文版)》2015,34(2):137-142
Under the action of marine currents, non-cohesive sediments evolve by bed-load, by saltation or suspension depending on their granulometry. Several authors have considered that the movement of sediment... 相似文献