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基于Chirp数据和Biot-Stoll模型反演南海北部陆坡海底表层沉积物物理性质 总被引：1，自引：1，他引：0
浅地层剖面是基于声学信号(频率在几百至几千赫兹)在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据，海底反射系数与沉积物物理性质密切相关。Biot-Stoll声波传播理论模型可以预测海底沉积物的物理性质，构建反射系数等声学参数与物理参数之间的关系，但在不同的海域采用不同的参数所获得的效果不同。为此，本文基于南海北部陆坡海底表层沉积物的实测物理参数，利用Biot-Stoll模型建立研究区海底反射系数和沉积物物理性质之间的关系，结果表明模型计算值与样品实测值吻合度总体较好，偏差在0.1%～4.9%之间，并建立了频率3.5 kHz时海底反射系数与沉积物孔隙度、密度、平均粒径之间的关系方程，且方程拟合度较高，可决系数R2均大于0.99。在对典型Chirp剖面数据计算其海底反射系数的基础上，反演了海底表层沉积物的孔隙度、密度、颗粒平均粒径等物理性质，其中反演孔隙度、密度、平均粒径与实测孔隙度、密度、平均粒径相对误差均小于5%，结果与实测值基本相符，表明该反演方法在南海北部陆坡区的应用是可行的。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2017,(10)
以中国近海某天然气水合物(水合物)区的海底粉质黏土制备水合物沉积物样品,并在土工三轴仪上进行实验,分析其应力应变曲线和破坏应力特性。结果表明:力学常数如破坏应力(应变为15%对应的偏应力)随水合物饱和度的增加而增加,在饱和度约25%时破坏应力产生跳跃,即破坏应力随水合物饱和度的变化可分为两部分,饱和度小于25%时水合物的存在对沉积物破坏应力影响较小,大于25%时影响较大。在水合物饱和度小于45%的范围内,水合物沉积物的应力应变曲线可分为弹性段、屈服段和强化段。文中给出了描述其应力应变曲线的分段函数。 相似文献
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中国黄海、东海和南海北部海底浅层沉积物声学物理性质之比较 总被引：13，自引：0，他引：13
黄海、东海和南海北部海底沉积物声学物理性质存在着差异,这与海区海底地质和沉积环境有关。取样所及的海底沉积物样品分析表明:黄海实验海区海底有6种沉积类型,东海实验海区海底有3种沉积类型,南海北部大陆架海区海底有6种沉积类型。三个海区的沉积物密度为1.48～2.03g·cm-3;沉积物含水量为10%～90%;沉积物孔隙度为65%～80%;沉积物纵波声速为1460～1916m·s-1;沉积物横波声速为115～611m·s-1。 相似文献
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孔隙度作为海底沉积物的一项重要物理参数,其传统获取方法存在着一定的不足。本研究利用医学CT扫描技术对采自东海内陆架泥质沉积区的一沉积物岩心SS4进行了测试,提取了垂直方向上沉积物的CT值。通过CT值与部分孔隙度及环刀实验获得的孔隙度之间相关性的比较,建立了东海泥质区沉积物CT值与孔隙度之间的经验公式。同时,研究还发现CT扫描对于沉积物垂向上结构不均一的岩心,CT值与孔隙度之间的相关性较差,这并非方法和精度的问题,而是由于取样点结构不一致造成的,因此根据相关性好的层段拟合的经验公式具有更高的可靠性。作为一种快速、无损的测试和观测手段,CT扫描在沉积物岩心研究中将提供更多有用的帮助。 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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基于海底表层沉积物声速特征的南海地声模型 总被引：1，自引：1，他引：0
在由垂直声速梯度建立的地声模型基础上,通过引入沉积物与海水声速比和沉积物压缩波与切变波声速比两个表征沉积物声学特征参数得到更全面和有实际指导意义的地声模型。在沉积物声波传播FCMCM模型基础上,基于热作用和重力作用下沉积物两相介质的应力应变分析,建立TFCMCM和DFCFCM模型,运用模型校正表层沉积物声速特征来计算和解释地声模型。根据海底表层沉积物存在低声速和高声速两种类型,结合沉积物沿纵深孔隙度不变和变化两种类型,得到南海海底沉积物的两类四种典型地声模型:低声速孔隙度不变型、低声速孔隙度减小型、高声速不变型和高声速孔隙度减小型。运用这四种典型地声模型的组合解释了卢博提出的南海三种典型声速结构。认知声速结构将为南海声学探测海底、划分海底区域提供模型支持。 相似文献
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近代黄河水下三角洲底坡土体的差异侵蚀及土工特性 总被引：3，自引：2，他引：3
近代黄河水下三角洲海底声波探测资料和土工资料揭示 :波浪、潮流在所研究区域海底沉积物中产生的差异侵蚀和不同的破坏行为受沉积物土工特性的控制。研究表明 ,粘粒含量低于10 % ,含水量在 30 %～ 4 5% ,孔隙比在 0 .8～ 1.2之间的土体抵抗破坏的能力较差 ,土体破坏形成塌陷凹坑 ;粘粒含量在 10 %～ 2 0 % ,含水量在 2 0 %～ 30 % ,孔隙比小于 0 .8的土体抵抗破坏的能力相对较强 ,被保留下来形成蚀余高地 相似文献
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波浪加载下海底土质特性变化的研究 总被引：3，自引：0，他引：3
通过不同的制样方法 ,在水槽中模拟了多种海底在波浪作用下的变化行为。试验发现 ,加压排水固结的砂质粉土海底在波浪作用下较稳定 ;加压不产生排水而固结的砂质粉土海底易受波浪的冲刷 ;自然条件和轻微振动的砂质粉土海底最易受到波浪的扰动破坏 ,形成塌陷凹坑。粘粒含量较高的粉质粘土对波浪的反映不敏感 ;下卧软土层土体在上覆压力下的变形量与含水量关系密切 ,含水量越高 ,变形越大。试验结果证明 ,波浪会引起沉积物性质发生改变 ,也是引起海底形态变化的主要原因。 相似文献
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海底浅表层（小于1 m）沉积物的物理性质,如粒度、孔隙度、密度等是海洋沉积学研究和海洋工程地质分析的重要内容,目前主要基于有限的海底取样或原位测试获取这些沉积物的物理性质。浅地层剖面是基于声学信号（频率几千赫兹）在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,其中的一些声学参数,如海底反射系数、波阻抗等与沉积物物理性质密切相关。如何充分而有效地利用浅地层剖面资料,反演得到剖面覆盖区海底浅表层沉积物的物理性质参数,极具科学意义和应用价值,且基于声学属性反演沉积物物理性质是当前研究的热点。为此,本文基于渤海LD16-3CEPA至LD10-1PAPD路由段的浅地层剖面数据和海底表层沉积物的实测物理参数,利用Biot-Stoll模型建立研究区海底反射系数和沉积物物理性质之间的关系,并基于浅地层剖面数据计算得到的海底反射系数,反演了研究区海底浅表层沉积物的孔隙度、密度、平均粒径等物理性质参数。其中反演的孔隙度、密度、平均粒径与实测孔隙度、密度、平均粒径基本相符,偏差度基本都在20%的偏差范围内,表明该反演方法在该区的应用是可行的。 相似文献
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作者对室内土的周期加载实验进行了较全面的综述。包括实验设备、方法、结果及分析模型 ,并对以后的研究提出建议。随着海上石油的开发及海岸构筑物的建设 ,迫切需要对海底土动力学特性进行研究。掌握目前世界在这一领域的研究现状有助于在高超点上开展创新工作和解关键问题。 相似文献
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海底表层底质探测系统是一种新型的声学探测设备,它利用声学信号实时走航式地遥测海底的表层底质。本测试仪用于在试验室条件下对海底表层探测系统性能的测试。由于该测试仪在设计过程中充分考虑到了目前测深仪的情况,所以也可以用于测深仪的性能测试。 相似文献
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The properties of sands pertaining to shear strength have been studied extensively by plane strain and triaxial tests for relative densities above 40%. Unfortunately, properties of sand have not been comprehensively studied for relative density below 40%. An experimental investigation of the shear strength of Jumunjin sand was carried out using a plane strain, triaxial and direct shear apparatus according to relative density ranges from 0 to 100%. Because of the complexity of the shear tests on coarse materials, correlations were developed that would be useful for practical purposes. This article presents a comparison of strength properties' results and their correlation with relative density. 相似文献
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痕量元素及其同位素在海洋生物地球化学研究方面扮演着至关重要的角色, 对于认识全球环境变迁具有十分重要的意义[1]。痕量元素及其同位素采集、预处理和分析在海洋研究中具有重要的作用, 是诸多重要科学问题解答的重要数据基础[2]。但是, 当科学家们审慎地评估文献中痕量元素的浓度报道时, 发现海洋中的痕量金属含量发生了数量级水平的下降, 这说明早期文献中报导的痕量金属含量在采样、样品预处理及分析过程中受到了明显的沾污, 其中海洋考察船自身、钢缆、采样设备中的金属器件对于海洋中溶解态痕量金属的沾污显得尤为重要[3]。结合海水痕量元素CTD现场采集工作环境，工作拉力等特殊要求，设计一款敷塑纤维通讯缆，并通过静态拉力试验验证缆绳自身工作拉力；通过成分分析、浸出试验验证敷塑纤维通讯缆最大化降低缆绳对于海中溶解态痕量金属的沾污。 相似文献
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介绍了石油标准物质的研究和制备方法,通过对该标准物质的均匀性和稳定性检验表明,该标准物质的均匀性良好,在5a内有效,标准物质符合国家标准,可用于海洋环境监测。 相似文献
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循环荷载下粉土液化流动特性拖球试验研究 总被引：1，自引：1，他引：0
基于流体力学中的Stokes黏滞阻力理论,以振动台试验为基础,开发了一套测量液化过程中粉土流变特性的拖球试验装置。在铺有粉土海床的模型箱内埋设光滑小球,通过测量小球水平运动过程中所受阻力值的大小,计算粉土液化的表观动力黏度,分析粉土液化过程中的表观动力黏度与超孔压比之间的关系,以及液化后表观黏度与应变率的变化规律。试验结果表明,振动台试验下,孔隙压力表现为迅速上升,粉土迅速达到液化状态;振动过程对海床固结影响较大;粉土海床在未达到完全液化状态时（ru<1）,表观黏度随超孔压比增大而减小,在液化状态下（ru=1）,剪应力随应变率增大而减小,粉土呈现出剪切稀化的特点,为典型的非牛顿流体特征。 相似文献
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钢悬链式立管出平面运动刚体模态试验研究 总被引：1，自引：1，他引：0
钢悬链式立管为深海浮式生产系统油气输送的首选立管。基于钢悬链式立管刚体摆动模型,通过理论分析和模型试验,研究了钢悬链式立管出平面运动的动力学特性,验证了作者此前提出的钢悬链式立管出平面运动的刚体模态特征。研究表明,在海洋环境荷载作用下,波浪力和涡激升力引起的悬链式立管振动不仅有弯曲变形模态,也存在刚体摆动模态。对于钢悬链式立管,刚体摆动将使触地区产生附加弯矩,从而增大了应力、加速了疲劳损伤。 相似文献
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Chung-Hwa Park Ji-Hwan Byun Kyung-Sik Won Hyun-Tae Cho 《Marine Georesources & Geotechnology》2017,35(1):127-135
The alluvial deposits are highly heterogeneous and thus special techniques for investigating the subsurface have been required to obtain high quality data. The objective of this study is to apply two geophysical methods to alluvial deposits: a seismic survey method and the electrical resistivity method. The one-dimensional sounding method known as the standard penetration test is also applied to investigate subsurface properties and to compare these results with those measured by the geophysical methods. In seismic survey method, the seismic impulse source system shotgun is used to strongly propagate the elastic wave through the soil. The nonpolarizable electrode is selected to obtain the most reliable result by reducing the contact resistance. The application test is performed at Nakdong River in the southern part of Korean Peninsula where the area consists of alluvial deposits. The four profiles are selected for conducting the geophysical methods and the ranges of profiles are 115 ～ 205 m with interval distance of 5 m. The six one-dimensional soundings are performed in the intersection of geophysical profiles. Even though the measured results based on the geophysical method and one-dimensional sounding show slight difference, every result is applied to estimate subsurface characterization as the complementary data. 相似文献
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For South Korea, liquefaction potential along the western coast has not been widely assessed because South Korea is considered to be a low seismic hazard. However, recent earthquake events and historical records indicate that the seismic hazard of South Korea should not be ignored. Moreover, as artificial fills are extensively used along the western coast for development, liquefaction evaluation of the soils in this area is necessary. In this paper, we present: (1) the seismic characteristics of the study area; (2) procedures for evaluating liquefaction potential, focusing on the liquefaction potential index (LPI) approach; and (3) LPI distributions at several representative locations along the western coast of South Korea under various seismic scenarios. The liquefaction potential index represents the liquefaction potential over the upper 20 m of a boring or sounding. Using cone penetration test (CPT) and standard penetration test (SPT) data from two coastal sites, we compare and discuss CPT-based and SPT-based LPI values, particularly values computed in nonplastic, silt-rich soils. In these soils, it appears that the CPT yields lower liquefaction resistance, resulting in large LPI values. Finally, discussion and suggestions are provided for CPT- and SPT-based liquefaction assessment of low plasticity and high fines content soils. 相似文献