斜坡平台波浪破碎数值模拟     

王红川  刘华帅  杨氾 《海洋工程》2020,38(4):54-60

波浪在斜坡地形上破碎,破波后稳定波高多采用物理模型试验方法进行研究,利用近岸波浪传播变形的抛物型缓坡方程和波能流平衡方程,导出了适用于斜坡上波浪破碎的数值模拟方法。首先根据波能流平衡方程和缓坡方程基本型式分析波浪在破波带内的波能变化和衰减率,推导了波浪传播模型中波能衰减因子和破波能量流衰减因子之间的关系;其次,利用陡坡地形上的高阶抛物型缓坡方程建立了波浪传播和波浪破碎数学模型;最后,根据物理模型试验实测数据对数值模拟的效果进行验证。数值计算与试验资料比较表明,该模型可以较好地模拟斜坡地形的波浪传播波高变化。  相似文献   

木本植被覆盖岸坡上波浪爬升过程的数值模拟研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

徐海珏  胡萍  白玉川  杨波 《海洋学报》2020,42(3):10-24

近岸木本植物构成的生态缓冲带作为新型的海岸软防护结构，兼具功能性和生态友好性，在沿海工程建设中愈发受到关注，如何深入开展其防护效果的机理研究是目前亟待解决的问题。本文采用数值模拟方法，在N-S方程中分别考虑树枝和树干的拖曳力影响，提出了木本植被作用下波浪沿斜坡爬升的表面波衰减的连续介质等效模型，并采用MAC法来跟踪自由曲面上的水颗粒轨迹。本文以波浪沿1/30的斜坡爬升为算例，对比讨论了有无植被作用下波浪的传播过程，并将算例结果与以往试验结果规律进行对照，验证了数值模型的有效性。最后，分别讨论了植物枝干的高度、密度、树枝倾斜角度等植被特性和波浪因素对植被消浪效果的影响，得到植被消浪的基本规律。文中的计算结果也可为实际的护岸工程和生态景观设计提供参考。  相似文献   

基于斜坡破坏模式的软弱变质岩区岩质滑坡易发性评价          下载免费PDF全文

李金洋  佘涛  陈欢  孙金辉  赵重 《探矿工程》2018,45(8):83-87

滑坡受控于地质环境条件和坡体地质结构,不同地质结构的斜坡失稳破坏的模式存在差异,本文以后龙门山千枚岩区为例,基于现场调查,梳理总结了区内岩质滑坡发生的力学模式与斜坡地质环境、坡体结构之间的关系,进而选取控制滑坡发生的关键因素,运用ARCGIS软件的加权叠加功能定量划分了不同模式滑坡的易发区域,主要取得以下认识：（1）滑移—拉裂式滑坡主要发生在坡度30-45°的顺向飘倾坡内、滑移—溃曲式滑坡发生在坡度30-45°的顺向伏倾坡内、倾倒变形主要发生在岩层倾角大于65°的反向斜坡内;（2）区内倾倒变形易发区面积为8.73km2、滑移拉裂易发区面积为4.31m2、滑移溃曲易发区面积为3.28km2,以倾倒变形类型的滑坡为主,已发生滑坡与易发分区结果比对证明了滑坡易发分区与实际情况基本吻合。  相似文献   

北极斯瓦尔巴特群岛及邻区天然气水合物分解对气候、海洋环境和生物的影响     

聂云峰  于晶  陈宏文  万玲  范广慧  房强  吴怀春 《现代地质》2018,32(5):1012

天然气水合物是一种潜在的巨量能源,但其分解释放的甲烷可能对全球气候与海洋环境产生巨大影响。然而,人们目前对天然气水合物分解产生的环境和生物效应的了解还不够全面。北极地区的斯瓦尔巴特群岛及邻区的海底和冻土层中蕴含大量甲烷,对气候变化十分敏感,是人们研究天然气水合物对气候变化的响应机制和其分解对生态环境影响的绝佳场所。系统总结了斯瓦尔巴特群岛及邻区水合物分解的气候与环境效应,发现目前研究区水合物分解产生的甲烷进入大气的年际通量不大,对全球气候的影响可能有限;水合物分解对海底滑坡起到催化剂的作用,但不是首要因素;海底水合物分解释放的甲烷能打破原有的化学平衡、生产力分布规律与输送机制、生物耦合关系甚至不同栖息地间的连通性,进而影响底栖生物群落。这些认识对研究天然气水合物开采对生态环境可能造成的影响和采取相应防治措施具有一定的借鉴意义。  相似文献   

沾化凹陷孤岛西部斜坡带沙三段重力流沉积特征与源-汇体系     

袁静  钟剑辉  宋明水  张宇  向奎  赵永福  俞国鼎  李欣尧 《沉积学报》2018,36(3):542-556

以岩芯观察、粒度分析、薄片鉴定、测井资料和地震资料解释等为主要手段,研究渤海湾盆地沾化凹陷孤岛西部斜坡带沙三段主要沉积物重力流类型及其沉积特征,探讨不同触发机制下的沉积物重力流演化过程和构造活动对重力流沉积过程及砂体展布的控制,总结源-汇耦合体系,建立斜坡带重力流砂体发育模式。结果表明:研究区沙三段沉积时期发育异重流、碎屑流、浊流、液化流和滑动-滑塌五种沉积物重力流,具有洪水型和滑塌型两种触发机制,流体演变总体处于碎屑流向浊流演化的早期阶段,推测研究区以北深水区仍发育碎屑流沉积且开始广泛发育浊流沉积。构造作用对研究区沙三段流体性质与演化、同生变形构造和重力流成因砂体的发育与分布具有明显的控制作用。总体上,研究区具有断槽沟谷、断裂坡折、断裂走向斜坡及缓坡沟谷等4种主要的源-汇耦合体系。纵向上,研究区沙三段自下而上由（半）深湖、近岸水下扇、滑塌扇沉积演变为滨浅湖、辫状河三角洲以及扇三角洲沉积;平面上,研究区东部主要发育来自孤岛凸起的扇三角洲前缘和近岸水下扇,西部主要发育来自陈家庄凸起的辫状河三角洲前缘,中部主要发育串珠状滑塌扇体。  相似文献   

锁固型斜坡失稳机理及其物理预测模型   总被引：1，自引：0，他引：1  

薛雷  秦四清  泮晓华  陈竑然  杨百存  张珂 《工程地质学报》2018,26(1):179-192

稳定性受潜在滑面上锁固段所控制的一类斜坡,称之为锁固型斜坡,其失稳机理较为直观明确,我们认为突破斜坡失稳预测这一世界性科学难题应从该类斜坡入手。本文总结了当前有关锁固型斜坡的分类研究,认为可将其分成两大体系;指出锁固型斜坡演化3阶段与锁固段变形破坏过程之间存在内在联系,其演化过程之所以出现加速蠕滑阶段,是因为锁固段损伤累积至体积膨胀点后所致;发现锁固段峰值强度点和残余强度点可视为锁固型斜坡演化进程中的两个特征灾变点,其分别对应着突发型和渐变型滑坡的发生;基于锁固段损伤本构模型和重正化群理论,导出了体积膨胀点、峰值强度点与残余强度点三者之间的量化力学联系,构建了锁固型斜坡失稳的物理预测模型;据此模型对盐池河山崩、新滩滑坡和Libby坝左坝肩楔形岩质滑坡的回溯性预测效果良好,并可合理解释其失稳机理;阐述了该模型的使用原则和配套技术方法,以便于实际应用。  相似文献   

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡上的低幅度构造特征及成因探讨     

王建民  张三 《地学前缘》2018,(2):246-253

以志丹油田烟雾峁区块为例,依据大量钻井资料,采用密井网、大比例尺三维建模、宏观对比与局部解剖相结合以及多因素叠合分析的方法,探讨了鄂尔多斯盆地伊陕斜坡上的低幅度构造特征及其成因。研究结果表明:鄂尔多斯盆地伊陕斜坡上的低幅度构造广泛发育;稀井网小比例尺条件能较好地反映低幅度构造简单及规则的宏观特性;密井网大比例尺条件则能够精细刻画低幅度构造复杂多样的微观特征。每一支宏观低幅度构造都是由一系列局部具闭合圈闭的微观低幅度构造组合而成;构造轴向基本呈近EW方向,与区域沉积相带展布方向近乎垂直相交,不符合差异压实构造的成因条件;构造应力场作用是区内低幅度构造拥有定向性延伸、排列式褶合、规模化发育、区域性展布、继承性演化等基本特征的源动力。印支、燕山、喜山三期应力场对伊陕斜坡主体的综合作用体现为一种近SN向的挤压及压扭性应力效应,导致沉积盖层产生一系列近EW向伸展且规则排列的鼻状褶曲;同时,由于后两期应力场的调整和影响,使宏观尺度上较为简单明了的印支期低幅度构造在微观尺度上继承性演化,进一步分化为一系列形式更为多样的低幅度构造及其组合,造就了现今伊陕斜坡上"简单又复杂"的特殊低幅度构造格局。  相似文献   

内蒙古南部晚二叠世同生变形构造与陆缘裂陷     

田树刚  张永生  翟大兴  宫月萱 《地球学报》2018,39(2):144-154

内蒙南部林西县至正镶白旗林西—正镶白旗地区晚二叠世地层中,发现类型繁多的同生变形构造。除前人报道的滑卷层理、滑塌褶皱、滑塌砾岩和浊积砂砾岩以外,还有本文首次发现的大量球状体,包括滚动纺锤体、叠加滑卷球核、砾核滚动球、砂质滚动球和泥质滚动球。形态结构、成分组成和地层分布研究表明,这些构造形体均属重力成因和形成在陆棚—斜坡上。不同类型的构造形体可以组成来源演变序列,显示重力作用的加强,如滑卷层理通过"叠加滑卷"变成滑卷叠加球核,再通过"滚动粘结"变成滚动球体。它们形成和保存都受特定环境因素控制,因此各自具有特殊指相意义。大量同生变形构造出现,反映沿华北板块北缘出现陆棚、斜坡和深水海槽环境,证明晚二叠世兴—蒙海槽再次裂开,并形成"林西—九台裂陷带"。  相似文献   

强震作用下斜坡表面放大效应的三维离散元模拟          下载免费PDF全文

蔡国军  陈锡锐  孙文鹏  贾俊 《地质科技通报》2022,41(2):104-112

为研究强震作用下斜坡表面的动力放大效应, 以陕西勉县某岩质斜坡为例, 建立了三维模型。运用离散元软件3DEC, 模拟了动力条件下斜坡的变形失稳过程, 分析了斜坡表面的动力响应特征, 研究了不同地震波输入工况条件下坡体表面动力响应差异。研究结果表明: 考虑地震纵波的影响时, 竖向加速度得到显著增强, 坡面的PGA放大系数增强了约1.62倍; 坡面形态强烈影响着斜坡表面的动力响应特征, 强震作用下, 斜坡坡肩及坡形转折处的放大效应均十分强烈, 凸出部位次之, 坡表两侧的放大效应最弱; 不同输入工况下, 斜坡坡形转折处的水平向PGA放大系数均维持较高值, 特别是在仅输入水平向加速度的条件下, 该部位在地震滑坡灾害预防中应特别注意; 强震作用下滑坡的运动过程可概括为滑坡孕育启动阶段—挤压碰撞高速运动阶段—堆积阶段。研究成果可为该地区防灾减灾工作提供一定理论支持。   相似文献   

典型斜坡地形地震动特征分析     

丁佳龙  郝冰  李远东  周港圣  周正华 《震灾防御技术》2022,17(3):473-480

以云南鲁甸6.5级地震中房屋建筑破坏严重的龙头山集镇斜坡地形为例,通过地脉动测试分析得出斜坡及坡顶测点相对于坡脚参考点谱比峰值均＞1,顺坡向谱比峰值大于垂直坡向谱比峰值,且谱比峰值从斜坡坡脚到坡顶逐渐增大,坡顶处约为3;顺坡向谱比峰值对应的频率为4.57～5.39 Hz,垂直坡向谱比峰值对应的频率稍高,为5.42～5.96 Hz。通过结合黏弹性边界的时域动力有限元方法分析斜坡地形在垂直入射地震动作用下的响应,数值模拟结果表明,斜坡坡顶处的位移放大作用显著,坡脚处放大作用较小;介质剪切波速对斜坡地震动的影响较明显,尤其是坡顶点处不同介质剪切波速模型位移峰值差异较大。由于斜坡地形复杂的散射效应,在斜坡及附近测点均出现明显的转换面波,坡顶点处波形转换最显著。数值模拟结果进一步验证了龙头山集镇依坡而建的房屋建筑破坏严重是由局部地形地震动放大效应与地震动差动共同作用引起的。  相似文献