提高复杂地层取心质量的一种发夹式岩心提断器及其应用     

廖远苏  胡啟锋  缪赛  陈浩习  卓廉明 《煤田地质与勘探》2020,48(6):249-255

为了解决普通取心钻具在软弱、松散性复杂地层钻进中的取心问题，降低堵心、磨心概率，提高钻进回次进尺长度和岩心采取率，研制了安装在普通S95绳索取心钻具上的一种新式岩心提断器。该岩心提断器是利用女性头饰发夹卡取软弱、松散岩心，其构件由发夹、发夹座、发夹室组成，无须通过铆焊工艺固定，可在施工现场由手工借助一种发夹装配器进行组装。在某勘查区3个钻孔中进行了试验，试验孔段总进尺45.11 m，平均回次进尺1.16 m，平均岩心采取率91.42%。试验结果表明:该岩心提断器与底喷式钻头及“引心管”配合使用，能够在软弱、松散性破碎地层大幅度提高回次进尺量、岩心采取率及取心质量，解决了试验前应用普通绳索取心钻具，在钻遇松软夹石、水敏性强的复杂地层中岩心采取率不足30%的难题。用发夹卡取软弱、松散岩心的方法与类同现有技术中簧片的卡心方法比较，更具经济性、灵活性和普适性。其应用领域不限于矿山地质，还可拓展到水文地质、工程地质及环境地质的岩心钻探，具有广泛的应用前景。   相似文献   

基于新型高频声学多普勒流速剖面仪的河口近底部边界层观测初探     

兰庭飞  吴昊  唐杰平  李占海  汪亚平 《海洋通报》2019,38(6):640-649

河口物质输运、能量交换与底边界层内的水动力过程密切相关,底边界层参数(如切应力、拖曳系数)的确定至关重要。挪威Nortek公司生产的新型声学多普勒流速剖面仪AD2CP相比传统ADCP具有高频、低噪的优点,可用于高频(16Hz)流速剖面观测,而被广泛应用于底边界层观测的ADV只能测量单点高频流速。本文采用AD2CP在长江口南槽最大浑浊带区域进行座底式观测,并与同步近底部三脚架上ADV的观测结果进行对比。结果表明,使用AD2CP测得的近底部平均流速与ADV的测量结果吻合良好;使用惯性耗散法计算了底切应力,基于ADV的单点高频流速数据计算结果为2.16×10~(-2)～5.69×10~(-1)N/m~2,基于AD2CP的结果为2.09×10~(-2)～4.26×10~(-1)N/m~2,二者范围大致相当。在此基础上,基于AD2CP数据计算出摩阻流速为4.55×10~(-3)～2.06×10~(-2)m/s、底拖曳系数范围为1.84×10~(-4)～2.49×10~(-3),与ADV的计算结果基本一致。此外,由于AD2CP可以获得高频的流速剖面数据,优于单点ADV,具备观测近底部边界层参数和边界层内湍流剖面的潜力。  相似文献   

盾构地铁隧道穿越既有铁路桥的沉降分析     

于德海  舒娇娇  秦凯凯 《水文地质工程地质》2020,47(2):148-152

HTSS以大连地铁2号线香沙区间盾构隧道下穿铁路桥特殊地段为依托，通过三维有限元程序仿真模拟以及工程现场动态监测，研究盾构施工法对周围地层变形的影响和盾构下穿铁路桥造成的沉降特征。结果表明:盾构开挖引起的地表沉降经历了5个阶段，即初期扰动沉降、开挖面前部沉降、盾构机正上方沉降、盾构通过沉降、后期固结沉降；地表沉降整体为一个凹槽形，即隧道中心线地表沉降大，隧道两边沉降较小，按隧道横截面轴线左右对称，符合地表沉降机理，并与现场监测数据一致；距离开挖隧道越近，总体沉降位移越大，盾构开挖小于20 m时，其沉降位移沿着横向与纵向都有扩展，隧道开挖至40 m时，沉降位移主要沿着纵向扩展，横向扩展不明显；不同深度的上部土体沉降呈漏斗形，即隧道正上方沉降最大，两边沉降递减，沉降曲线基本对称，地表右侧受右线隧道开挖影响，沉降量略大于左侧；桥桩底端处于隧道拱顶上，且整个桩身处于破裂面之上，属于短桩范畴，桥桩变形主要以受土体作用而产生的竖向沉降变形为主。  相似文献   

高水头下大型导流洞新型堵头-围岩相互作用规律与安全评价     

《岩土力学》2020,(1):242-252

水利水电工程导流隧洞围岩-堵头协同承载的稳定性对于电站蓄水发电和安全运行至关重要。乌东德水电站左、右岸导流隧洞采用柱形堵头取代传统的扩挖楔形堵头,这种新型堵头结构型式在所处围岩条件和高水头作用下的安全性是否满足工程要求是需要回答的重要问题。采用物探、试验等多种手段,并结合能够模拟围岩-堵头渐进失稳破坏过程的数值计算方法,分析了高水头作用下直柱形、曲柱形、楔形等不同结构型式堵头与围岩相互作用的力学响应规律及其安全性,获得的主要结果包括:(1)给出了不同型式堵头与围岩相互作用条件下的抗滑力计算公式,揭示了扩挖楔形堵头-围岩协同承载的"楔形夹持效应"和曲柱形堵头-围岩协同承载的"弯段效应"等力学机制;(2)获得的乌东德导流洞堵头段围岩与混凝土的接触状态显示,堵头段衬砌-喷层-围岩整体接触紧密、胶结良好,接触面未见软弱充填物及张开现象,同时建议了这些接触面抗剪切强度参数;(3)在高水头作用下,不同类型堵头?围岩相互作用的变形规律基本一致,堵头压缩变形传递影响范围约为堵头长度1/2,水压力引起的变形影响范围约为1倍洞跨,且堵头混凝土与围岩间抗剪作用未完全发挥,有效抗剪作用范围约为1倍洞跨;(4)当堵头与围岩之间接触面力学性状较差时,堵头安全裕度由高到低依次为楔形堵头、曲柱形堵头、直柱型;当堵头与围岩之间接触面性状较好时,采用柱形堵头可提供与传统楔形堵头基本相同的安全裕度。最后,对乌东德水电站导流洞施工期及运行期堵头?围岩相互作用的安全性进行了评价,表明柱形堵头结构可承受的安全荷载在3.1～7.4倍设计水头之间,大于所执行规范要求的安全系数,采用柱形结构型式是可行的,可为类似工程提供参考。  相似文献   

微量元素锰对底栖甲藻热带库里亚藻(Coolia tropicalis)生长及叶绿素荧光特性的影响     

刘莎莎  陈亨  黄凯旋  吕颂辉  张亮  谢学东 《热带海洋学报》2020,39(3):76-85

以热带库里亚藻(Coolia tropicalis)为研究对象, 在不同锰浓度(0、1、5、10、50μmol·L ^-1)的人工海水培养15d, 利用叶绿素荧光动力学技术研究了其生长和光合作用对不同锰环境的响应。结果表明: 1)比生长速率(μ)和最大相对电子传递速率(rETR_max)与锰浓度均呈指数关系且对锰胁迫具有相同程度的响应; 2)锰浓度至少大于1μmol·L ^-1才能维持热带库里亚藻正常的光合作用活性, 当锰浓度低于该浓度时, 光合作用活性(F_v/F_m)在6d后开始下降, 而单位反应中心吸收光能(ABS/RC)和热能耗散(DI₀/RC)升高; 两个反应中心之间的电子传递(φ_E0)及生长并未受影响, 表明此阶段锰缺乏只影响活性光反应中心数量并提高热耗散途径; 当锰缺乏延长至15d时, 胁迫作用显现(F₀上升)并且电子传递(φ_E0)和生长受到抑制, 这阶段锰缺乏使光反应中心关闭且电子传递受阻; 3)锰缺乏的修复损伤比(r/k)并未降低, 表明锰缺乏并未影响热带库里亚藻的光保护能力。  相似文献   

多层砂土地基扩底桩单桩抗压模型试验及颗粒流模拟研究     

李飞  杨俊杰  宋琦  孙涛 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(2):116-125

利用室内半模试验和颗粒流数值模拟,揭示多层砂土地基扩底桩单桩抗压承载特性及变形特征。结果表明,通过对比分析极限承载力与H_h/D(持力层厚度与扩大头直径之比)的关系可以看出,单桩的抗压极限承载力随H_h/D逐渐增加,当H_h/D超过2.0时,极限承载力基本不再增加,此时的单桩抗压极限承载力稳定在300.01~303.25 N,是H_h/D=0.5时极限承载力(183.83 N)的1.65倍。扩大头下部土体发生局部压缩-剪切破坏,破坏面从扩大头底面边缘向斜下方扩展,在水平方向影响范围达到最大后逐渐向桩内侧收缩;荷载作用越大,地基破坏区域越大,相应的极限抗压承载力也越大;持力层厚度增加,扩大头分担的荷载比例增大,分担的荷载达到稳定需要的桩顶位移也越大,H_h=0.5 D试验扩大头分担的荷载比例稳定时为60%,对应的桩顶位移约为29 mm;桩顶位移达到33 mm后,H_h=1.0~3.0 D试验稳定在63%~65%之间;通过细观颗粒流理论对砂土移动特性的研究发现,持力层厚度从0.5 D增大至2.0 D,破坏面的起始扩展角度从31°增大至42°。数值模拟研究结果与模型试验数据吻合效果良好,证明该方法分析多层砂土地基扩底桩单桩抗压荷载传递机理是可行的。  相似文献   

波浪作用下沉积物中氮、磷释放速率的试验研究     

张严严  房文艳  许国辉  任宇鹏  许兴北 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,50(4):102-110

湖泊或海湾中的沉积物吸附氮(N)、磷(P)等元素所形成的沉积层成为水体富营养化的內源。在波浪作用下,尤其是强浪作用下,沉积物中的N、P会通过内源释放作用大量进入水体中。本文在自制的U型水槽中开展实验,采用不同水头差来模拟波浪的循环荷载作用,研究了沉积层中的N、P在静置固结状态(Ⅰ)、加波未液化状态(Ⅱ)、加波液化状态(Ⅲ)下的释放规律,并给出该试验条件下的沉积物释放速率的拟合方程。试验结果表明:沉积物中总氮(TN)和溶解性总氮(TDN)的释放速率会随着水动力作用的增强而增加;总磷(TP)、溶解性总磷(TDP)和活性磷酸盐(SRP)的释放速率也随着水动力作用增强而增加,但水体中悬浮物(SS)含量过高会限制其释放速率。  相似文献   

厦门大德记沙滩小型底栖动物的时空分布及影响因素     

慕芳红  张婷  李佳  华尔 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,50(9)

于2010年4月至2011年1月对福建厦门大德记海滨浴场沙滩进行了季节性的调查采样,对小型底栖动物及其所处的沉积环境进行了研究,探讨了小型底栖动物的丰度、生物量和群落的时空变化及其与环境的关系。共鉴定出16个小型底栖动物类群,桡足类是最优势的类群,其次是线虫和缓步类,三者共占小型底栖动物总丰度的88.1%。小型底栖动物的年平均丰度和生物量分别为(660.2±424.000) ind/cm~2和(1 908.2±1 343.8)μg·dwt·10 cm~(-2)。大德记沙滩沉积环境的空间分布相对均匀但季节变化分明。小型底栖动物的丰度和生物量呈现显著的季节变化,夏季显著高于其他季节,但在潮区间和断面间差异不显著。间隙水温度、盐度、溶氧、叶绿素ɑ质量比和脱镁叶绿酸质量比等理化环境因子的季节波动是导致小型底栖动物丰度季节变化的主要因素。小型底栖动物的类群组成在季节、潮区和断面间差异均显著。间隙水温度、沉积物中值粒径和分选系数三个环境因子的组合能最好的解释该沙滩小型底栖动物的群落结构。研究结果可为亚热带沙滩小型底栖动物的深入研究提供基础数据,也可为全球气候变化背景下沙滩的保护、开发和利用提供科学依据。  相似文献   

硇洲岛岩礁带大型海藻固碳潜能     

刘耀谦  张才学  孙省利  孙洁  杨国欢 《广东海洋大学学报》2019,(5)

【目的】研究大型海藻固碳及氮磷吸收潜能。【方法】分析硇洲岛岩礁带19种生物量大于50 g·m~(-2)自然生长的大型海藻固碳量、生产力和TOC,对比分析岩礁带和距岩礁带4 km处海域海水中无机氮和无机磷含量。【结果】褐藻门有3种,生物量、固碳量和生产力最大,分别为20 498 g·m~(-2),550 762 g·a~(-1),2 466 g·m~(-2)·a~(-1);其次是红藻门有11种,生物量、固碳量和生产力分别为17 547 g·m~(-2),138 194 g·a~(-1),1 872 g·m~(-2)·a~(-1);绿藻门有5种,生物量、固碳量和生产力分别为3 064 g·m~(-2),4 827 g·a~(-1),158 g·m~(-2)·a~(-1)。受人类活动影响最小的博贺兰岛礁区域海藻生物量、固碳量和生产力均为最大。19种海藻中12种海藻TOC超过30%,分别为衫叶蕨藻Caulerpa taxifolia (M.Vahl) C. Agardh、囊状法囊藻Valonia utricularis(Roth)C. Ag.[Conterva utricularis]、网球藻Dictyosphaeria cavernosa(Forssk.) Boerg、珊瑚藻Corallina sp.、拟鸡毛菜Pterocladiella capillacea (Gmelin)Santelices et Hommersand、紫杉状海门冬Asparagopsis taxiformis (Delile)、茎刺藻Caulacanthus ustulatus (Mertens) Kütz、新角石藻Neogoniolithon sp.、叉节藻Amphiroa sp.、半叶马尾藻Sargassum hemiphyllum (Turn.) var. chinensis C. Ag.、囊藻Colpomenia sinuosa(Mert.exRoth)、羊栖菜Hizikiafusiforme(Harv.)Setch。岩礁带海水中的无机氮和无机磷含量分别在0.17～0.20mg·L~(-1)和0. 007～0. 018 mg·L~(-1)之间,距岩礁带断面4 km左右海域的4个相应站位IN和IP含量分别在0.18～0.22mg·L~(-1)和0.016～0.022mg·L~(-1)间,均略高于岩礁区相应站位。大型海藻的生物量与岩礁带无机氮和无机磷间Pearson相关系数分别为-0.248和-0.155。【结论】19种大型海藻在硇洲岛岩礁带海区生态环境下具有良好的生长适应性,固碳能力强,对氮磷具有吸收作用。  相似文献   

南海北部冷泉区深水珊瑚的发现及其特征     

陈忠  莫爱彬  赵美霞  仲义  颜文 《热带海洋学报》2018,37(1):64-71

冷水珊瑚也称为深水珊瑚, 在生物多样性、生态资源和科研价值等方面具有重要意义。文章对采自南海北部冷泉区的冷水珊瑚骨骼碎屑进行测定, 鉴定出冷水珊瑚2个种(Crispatotrochus sp.1和Crispatotrochus sp.2), 以及4个属[Balanophyllia (Balanophyllia)、Balanophyllia (Eupsammia)、Lochmaeotrochus和Enallopsammia]。测定的冷水珊瑚的δ¹³C为-7.36‰~-1.15‰, δ¹⁸O为-1.38‰~3.67‰, 与全球冷水珊瑚碳氧同位素组成相似, 但明显不同于南海暖水珊瑚、冷泉碳酸盐岩及低温热液成因碳酸盐岩的碳氧同位素组成。  相似文献