长条状粗颗粒在垂直管路中最小输送速度试验研究     

符瑜  肖红  夏建新 《海洋工程》2019,37(4):63-69

随着陆地金属资源的日益枯竭,深海矿产资源已经成为各国的重要战略目标。在深海采矿过程中,海底锰结核的形状除了圆球状,还有长条状等,颗粒形状对固液两相流管道输送特性具有很大影响。基于固液两相流垂直管道提升输送试验系统,探究不同工况下长条状颗粒在垂直上升流中最小输送速度的变化规律及特性,并得到了长条状群体颗粒最小输送速度计算公式。结果表明:长条状颗粒在垂直管道中上升过程中,颗粒中心轴与输送方向趋向于垂直,使颗粒在管道截面的投影面积最大化;长条状单颗粒的最小输送速度随着颗粒长径比增大而减小;在不同长径比工况下,随着管段颗粒平均浓度减小,长条状群体颗粒的最小输送速度均增大,且随着长径比增大,群最小输送速度减小。  相似文献   

利用剪切波分裂研究青藏高原东北缘及东南缘上地幔各向异性          下载免费PDF全文

卫志杰  张盛中  杨晓瑜  李世鑫  王晨辰  童琼 《地震工程学报》2020,42(6):1540-1554

利用从IRIS上下载的青藏高原东北缘238个台站以及中国地震科学探测台阵喜马拉雅一期350个台站记录到的远震波形数据，通过采用剪切波分裂方法，获取各个台站下方各向异性分裂参数——快波偏振方向（φ）和分裂时差（δt），从而得到青藏高原东北缘、东南缘上地幔的各向异性特征。研究结果表明，祁连块体、阿拉善块体和鄂尔多斯块体北部，快波方向为NNW-SSE，明显不同于GPS测量得到的近NE-SW的地表位移场方向，延迟时间平均~0.85 s；羌塘块体以及松潘-甘孜褶皱带的西部，快波方向呈现沿顺时针方向旋转的趋势，并且与GPS测量得到的地表位移场方向一致，延迟时间平均为~1.24 s；松潘-甘孜褶皱带东部、秦岭造山带与鄂尔多斯块体南部的交界处，快波方向呈现无序分布，与GPS方向表现出不一致的分布，延迟时间平均~1.08 s；川滇块体北部，快波方向近似N-S方向，与GPS测量得到的地表位移场方向相同，平均延迟时间为~0.925 s；位于北纬26°以南的川滇块体南部，快波方向近E-W方向分布，明显不同于GPS地表位移场方向，平均延迟时间~1.065 s。综合分析推测，羌塘块体、松潘-甘孜褶皱带的西部以及川滇块体北部，地表形变和深部之间的变形是相互耦合的；祁连块体、阿拉善块体和鄂尔多斯块体北部，松潘-甘孜褶皱带东部、秦岭造山带与鄂尔多斯块体南部的交界处以及川滇块体南部，壳幔之间可能存在解耦现象。  相似文献   

郯庐断裂带中南段及邻区基于背景噪声的瑞利波群速度层析成像   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

顾勤平  丁志峰  康清清  李大虎 《地球物理学报》2020,63(4):1505-1522

本文收集了郯庐断裂带中南段及邻区省属和市县地震台网共261个宽频带地震台站2015年1月至2016年12月间的垂直向连续波形资料,利用长时间序列背景噪声互相关法提取台站对之间的经验格林函数,采用时频分析法提取瑞利面波混合路径频散曲线.通过质量控制和严格筛选后得到了15627条路径上的群速度频散曲线,重新构建了郯庐断裂带中南段及邻区瑞利波5～50s、分辨率为0.75°×0.75°的群速度分布图像.分析研究了6个周期的群速度分布图像和3条不同方向的纵向周期剖面,这些图像揭示了郯庐断裂带中南段及邻区地壳上地幔速度结构具有横向分块和纵向成层的非均匀性特征.结果表明,短周期(6s、10s)的群速度分布与地表地质和构造特征密切相关.拥有较厚沉积层的苏北盆地、合肥盆地及河淮盆地等显示为低速,而基岩广泛出露的鲁西隆起、大别—苏鲁造山带、扬子克拉通及华南褶皱系则呈现出大面积的高速异常.随着周期的递增(15s、20s),群速度分布受地表地质构造的影响逐渐弱化.受地壳厚度和莫霍面附近的速度差异影响,大别和苏鲁地区在较长周期(25s、30s)群速度图上表现出相对较低的速度,这可能与这些地方Moho面埋藏较深有关.纵向剖面显示,苏鲁—大别造山带及其高压、超高压变质带不仅在浅地表具有基本相同的地形地貌和构造特征,地壳内也有着极为相似的Rayleigh波群速度分布特征.壳内群速度分布总体上表现为上凸下凹状,形状似一"哑铃".上地壳具有上凸下凹的形态、相比邻区具有较高的群速度值;中地壳低速;下地壳上凸下凹且埋藏较深,反映出具有陆陆碰撞造山的残留山根特征.苏鲁及大别两地自浅地表至上地幔具有相似的Rayleigh波群速度分布不仅为二者被左旋走滑的郯庐带平移错开提供了佐证资料,同时也为郯庐带的形成与演化提供了地震学依据.  相似文献   

具有低频超宽衰减域的部分埋入式表面波屏障     

秦凯强  刘泽  于桂兰 《地震工程与工程振动》2020,(2):187-194

针对低频Rayleigh表面波,设计了部分埋入式工字形截面周期波屏障。利用有限元方法计算了结构的频散曲线,分析了带隙的形成机理,讨论了屏障埋入土体深度和截面参数对带隙的影响,在此基础上设计了具有低频超宽衰减域的梯度及分段梯度波屏障并计算了其传输谱。结果表明:周期波屏障存在较宽带隙,板埋入深度和端部尺寸是影响带隙的关键参数,通过参数调节可实现不同频段Rayleigh波的调控。工字形变截面波屏障比等截面具有更优越的隔震性能且节省材料。梯度及分段梯度波屏障显著拓宽了衰减域的频率范围,对1.5~20 Hz范围内的Rayleigh表面波实现了全覆盖,用小尺寸控制了大波长。  相似文献   

Temporal variation of modulated-wave-train geometries and their influence on vertical bending moments of a container ship     

《Applied Ocean Research》2019

A towing experiment was conducted using a modulated wave train to investigate the vertical bending responses of a hydro-structural container ship model. In the experiment, a spatially periodic modulated wave train, as a model of a freak wave in successive high waves mimicking the so-called three sisters, was generated by the recently established higher-order spectral method wave generation (HOSM-WG) method. HOSM-WG enables us to control the location and timing of the maximum crest height in a wave tank. With precise control of the towing carriage, an experiment was conducted in which the timing of the encounters between the ship model and the modulated wave train was accurately determined. The maximum sagging moment (SM) was found to increase in proportion with the encounter wave height. However, because of differences in the relative depth of the fore and aft troughs, the maximum SM is highly variable for a given wave height. The temporal wave-geometry evolution caused the relative trough-depth to vary significantly within a wave period in the vicinity of the maximum crest height. As a result, depending on the encounter timing, the SM varied considerably for a given wave height. The temporal variation of the wave geometry is a robust feature of a modulated wave train and is common between the spatially periodic and temporally periodic modulated wave trains.  相似文献   

冰川运动速度研究： 方法、 变化、 问题与展望   总被引：3，自引：2，他引：1  

管伟瑾  曹泊  潘保田 《冰川冻土》2020,42(4):1101-1114

冰川运动将积累区获得的物质输送到消融区， 维持着冰川的动态平衡。近年来， 随着气候变化， 全球大部分冰川面临着剧烈的退缩， 而冰川运动变化则较为复杂， 引起了学者们的广泛关注。文章系统总结了近年来冰川运动速度的提取方法、 冰川运动速度时空分布与变化及其影响因素的相关研究进展。另外， 还探讨了目前冰川运动速度研究中存在的问题和未来的发展趋势。结果表明： 基于测杆的方法能够获得精度较高的测量数据， 但存在时间和空间上的局限性； 基于遥感数据自动化提取的方法应用广泛， 但影像之间的配准以及海量数据的计算是当前阶段制约冰川运动速度研究的主要问题； 近年来， 无人机和地基合成孔径雷达的应用为冰川运动速度研究提供了高精度的数据支撑， 但二者在冰川运动研究中的应用还不够广泛。冰川运动速度的分布及其变化在空间上存在明显差异， 冰川厚度的变化可能是全球大部分冰川运动速度变化的主要原因， 但在单个冰川系统上， 冰川运动速度变化较为复杂， 其原因还需要进一步探讨。遥感数据的不断丰富， 云计算平台的使用， 物联网、 无人机和地基合成孔径雷达等技术的不断普及， 以及星、 空、 地协同观测的出现将会极大促进未来冰川运动速度研究的发展。此外， 冰川动力学过程也将备受关注， 成为未来冰川运动研究的热点问题。  相似文献   

新疆天山地区壳幔S波速度结构特征及变形分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

蔡妍  吴建平  明跃红  房立华  王未来  孔祥艳  杨婷  范莉苹 《地球物理学报》2019,62(11):4214-4226

天山地区地质构造复杂，地震活动频繁，其壳幔变形和深部结构一直受到学者们的高度关注.然而，由于天山地区地震台站资料较少，致使壳幔变形研究结果与解释存在诸多争议.本研究利用在天山地区（40°N-46°N，78°E-92°E）新布设的11个流动宽频带地震台站和该地区39个固定台站的观测资料，采用接收函数与面波联合反演方法，获得了研究区地壳厚度及壳幔S波速度结构.反演结果显示天山地区（41.5°N-44°N，78°E-88°E）平均地壳厚度为56 km，塔里木盆地（40°N-41.5°N，79°E-90°E）、准噶尔盆地（44°N-46°N，82°E-90°E）和吐鲁番盆地（42°N-43°N，88°E-90°E）具有较厚的沉积层，地壳平均厚度为43 km、53 km和46 km，整体表现为天山厚、盆地相对较薄的特征；在研究区南天山的最高峰（42°N，80.5°E）及北天山的最高峰（43.5°N，86°E）附近，中下地壳存在较厚的低速层，我们认为在强烈挤压作用下低速、低强度的中下地壳强烈变形可能是导致该区域快速隆升的主要原因.在研究区中部，位于塔里木盆地与准噶尔盆地之间的天山地区，中下地壳及上地幔均存在低速层，且盆地莫霍面向天山倾斜明显.结合前人的研究成果推测，在南北向构造挤压应力作用下，塔里木盆地与准噶尔盆地发生了向天山造山带方向的双向壳幔层间插入俯冲.在研究区东部，塔里木盆地东北缘与天山东部接触带的地壳内没有明显的低速层，推测应处在早期挤压变形状态，该区域的壳幔边界为缓变的速度梯度带，可能与上地幔热物质侵入或渗透有关.  相似文献   

大陆架科学钻探CSDP-2井的垂直地震剖面测量   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

吴志强  祁江豪  张训华  郭兴伟  丘学林  张雪飞  谭云龙  黄聿晓  李文强  庞玉茂 《地球物理学报》2019,62(9):3492-3508

南黄海海相地层的地震波场特征和层位标定一直是困扰地震勘探的重要问题.为了近距离、高精度和高分辨率地观测井周围构造特征和岩石性质引起的波场变化，为地震资料的采集、处理与解释提供地震波衰减规律、速度与层位标定等信息，对大陆架科学钻探CSDP-2井实施了近零偏移距垂直地震剖面（VSP）观测.针对海相地层顶部强反射界面地震波穿透难的问题，采用了大容量气枪震源并设计了气枪阵列组合方式，提高了激发地震波的能量，获得了强反射界面之下清晰的PP、PS下行波和上行波信号.采用了三分量偏振合成、组合滤波和波场分离等处理方法，对VSP观测数据进行处理，获得了海相三叠系—志留系的精细的纵波、横波速度结构和地层吸收因子等物性数据，建立了钻井地层、测井、VSP上行波和多道地震剖面对应关系，实现了不同尺度的地质和地球物理属性资料的有效衔接，标定了钻井地质剖面上各深度地质体的地震反射特性，厘定了过井地震剖面上反射同相轴的地质属性.此次观测取得的纵波、横波速度信息，成为建立南黄海海相地层速度模型主要的资料来源，也是地震资料的岩性反演处理不可缺少的信息.  相似文献   

基于多源卫星遥感数据的安达曼海及其邻近海域内波分布特征分析          下载免费PDF全文

王隽  杨劲松  周礼英  贺双颜  贺治国  肖清梅  刘安国  许明光 《海洋学研究》2019,37(3):1-11

安达曼海是内波频繁发生的海区之一,对其内波的研究是当今海洋研究的热点。本文利用2013—2016年间覆盖整个安达曼海的3 000多幅Terra/Aqua MODIS、GF-1、Landsat-8、Sentinel-1 等卫星遥感图像,从中提取和解译了内波波列线和波向信息,得到安达曼海海洋内波的时间分布特征,并绘制了内波空间分布图。结果表明,安达曼海及其邻近海域内波主要出现在4个区域:苏门答腊岛以北海域、安达曼海中部海域、安达曼海北部海域以及尼科巴群岛以西海域,尺度较大的内波主要分布在苏门答腊岛以北海域和安达曼海中部海域。在时间分布上,2013—2016年间安达曼海内波的年发生次数相近;在热季、雨季及冬季遥感都能观测到内波的发生;2-4月遥感观测到的内波最多,其次为8、9月,7月遥感观测到的内波较少,这可能是由于雨季光学影像受云影响,安达曼海海域晴空影像过少造成,还需要借助更多的遥感影像进一步证明。在波向上,安达曼海多数内波向岸传播,在苏门答腊岛北部、安达曼海中部海域,内波向东或向东南传播;在安达曼群岛东部,内波向东传播,传播一定距离后与海底地形交互作用,一部分继续向前传播,一部分产生反射,向西南方向传播至安达曼群岛;在尼科巴群岛以西海域,内波由尼科巴群岛向孟加拉湾传播。  相似文献   

波浪溢流作用下海堤内坡高性能加筋草皮护坡防侵蚀特征研究     

潘毅  张同鑫  周子骏  陈永平 《海洋工程》2019,37(1):29-36

基于1∶1的大型水槽试验结果,分析了波浪溢流过程中位于海堤内坡的高性能加筋草皮护面的侵蚀特征。试验观察表明试验期间有一定土壤的损失,但护坡无明显的破坏;土面高度测量表明,当土壤流失发展到一定深度后,如果水动力强度变化不大,侵蚀趋于逐渐停止,这种现象称为侵蚀上限;结合试验现象对侵蚀上限进行了初步解释,并讨论了侵蚀上限达到前的侵蚀速率特征;植株密度监测表明,试验期间的草茎密度基本不变,草叶密度在开始几次试验期间持续减小,而后达到一个稳定值,这对于海堤的可持续防护有重要意义。研究成果能够为波浪溢流期间海堤内坡防御的相关研究和工程措施提供参考依据。  相似文献