极端条件下心墙泥浆料的渗透反滤试验研究     

左永振  赵娜 《岩土力学》2020,41(2):520-526

高土石心墙坝的渗透稳定性在很大程度上依赖于反滤层对心墙料的反滤保护作用。心墙在大坝蓄水和长期运行的条件下，要经历复杂的填筑加载、浸水饱和与水荷载的作用，在差异沉降、复杂结构应力作用、水力劈裂和渗透水流作用下，心墙一旦出现裂缝，其渗透稳定性及反滤层的保护作用就将面临严峻的考验。针对这一问题，设计了专门非常规的抛填土料反滤试验和泥浆渗透反滤试验，模拟心墙裂缝条件下其颗粒被冲刷起动后，被反滤料阻挡和淤积过程。试验结果表明，心墙料和反滤料满足反滤准则条件下，心墙颗粒被拦截和淤积在反滤层上游表面，反滤料能有效防止心墙颗粒的流失，反滤层在极端条件下对心墙料仍能起到有效的反滤保护作用。  相似文献   

南海北部琼东南海域活动冷泉特征及形成模式   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

杨力  刘斌  徐梦婕  刘胜旋  关永贤  顾元 《地球物理学报》2018,61(7):2905-2914

近年来，活动冷泉的研究越来越受到关注.本文利用多波束数据、多道地震数据以及底质取样结果研究琼东南海域活动冷泉系统，分析活动冷泉的羽状流特征、海底地貌与底质特征以及流体活动构造特征.多波束水体数据上，观测到多个延伸高度超过750 m的气泡羽状流，海底流体活动非常强烈；多道地震上识别出麻坑、流体运移通道、气烟囱等流体渗漏相关的构造，与其他海域观测到的反射特征不同，羽状流的下方流体运移通道呈强振幅"串珠"反射；重力活塞取样在两个站位上获得浅表层块状天然气水合物.其中一个站位位于活动冷泉附近，天然气水合物赋存于海底以下8 m左右.基于以上三方面的数据，笔者提出了一个用于描述活动冷泉系统的形成模式，游离气通过气烟囱向上运移到达浅层，一部分在天然气水合物稳定带内形成天然气水合物，另一部分穿透天然气水合物稳定带到达海底，形成活动冷泉的羽状流.  相似文献   

苏北浅滩沉积物中的大型绿藻微观繁殖体的垂直分布和物种多样性   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘峰  刘兴凤  金柘  于仁成  孔凡洲  颜天 《海洋与湖沼》2018,49(5):983-990

本研究通过在2017年秋冬季组织实施的2个绿潮种源调查航次,研究苏北浅滩紫菜养殖区沉积物中的大型绿藻微观繁殖体的垂直分布和物种多样性。对沉积物中的微观繁殖体的定量实验结果表明:表层泥样中绿藻微观繁殖体的丰度最高,随着深度的增加迅速降低。在9月份表层沉积物中丰度为9±2ind./g,而在11月份表层丰度达到98±25ind./g;与9月份相比, 11月份浅滩沉积物中绿藻繁殖体数量呈现出显著升高的趋势。通过对51个绿藻样品的分子鉴定发现:沉积物中存在石莼属(Ulva)、尾孢藻属(Urospora)、盘苔属(Blidingia)等大型绿藻的微观繁殖体;数量占优是石莼属繁殖体,主要包括曲浒苔(Ulva flexuosa)、浒苔(Ulva prolifera)、扁浒苔(Ulva compressa)、缘管浒苔(Ulva linza);其中曲浒苔占据的比例最高,在9和11月份分别达到80.94%和73.33%。在2个调查航次中,都从沉积物中发现了绿潮浒苔的微观繁殖体,这些微观繁殖体是绿潮浒苔在苏北浅滩种源维持的重要方式和关键阶段,也构成了黄海浒苔绿潮连年暴发的"种子库"。  相似文献   

南海神狐海域沉积物自生黄铁矿和石膏S同位素特征及对甲烷渗漏强度的示踪   总被引：1，自引：1，他引：0  

张美  陆红锋  管红香  刘丽华  邬黛黛  吴能友 《海洋学报(英文版)》2018,37(7):20-27

The northern slope of the South China Sea is a gas-hydrate-bearing region related to a high deposition rate of organic-rich sediments co-occurring with intense methanogenesis in subseafloor environments.Anaerobic oxidation of methane(AOM) coupled with bacterial sulfate reduction results in the precipitation of solid phase minerals in seepage sediment,including pyrite and gypsum.Abundant aggregates of pyrites and gypsums are observed between the depth of 667 and 850 cm below the seafloor(cmbsf) in the entire core sediment of HS328 from the northern South China Sea.Most pyrites are tubes consisting of framboidal cores and outer crusts.Gypsum aggregates occur as rosettes and spheroids consisting of plates.Some of them grow over pyrite,indicating that gypsum precipitation postdates pyrite formation.The sulfur isotopic values(δ~(34) S) of pyrite vary greatly(from –46.6‰ to –12.3‰ V-CDT) and increase with depth.Thus,the pyrite in the shallow sediments resulted from organoclastic sulfate reduction(OSR) and is influenced by AOM with depth.The relative high abundance and δ~(34) S values of pyrite in sediments at depths from 580 to 810 cmbsf indicate that this interval is the location of a paleo-sulfate methane transition zone(SMTZ).The sulfur isotopic composition of gypsum(from–25‰ to –20.7‰) is much lower than that of the seawater sulfate,indicating the existence of a 34 S-depletion source of sulfur species that most likely are products of the oxidation of pyrites formed in OSR.Pyrite oxidation is controlled by ambient electron acceptors such as MnO_2,iron(Ⅲ) and oxygen driven by the SMTZ location shift to great depths.The δ~(34) S values of gypsum at greater depth are lower than those of the associated pyrite,revealing downward diffusion of 34 S-depleted sulfate from the mixture of oxidation of pyrite derived by OSR and the seawater sulfate.These sulfates also lead to an increase of calcium ions from the dissolution of calcium carbonate mineral,which will be favor to the formation of gypsum.Overall,the mineralogy and sulfur isotopic composition of the pyrite and gypsum suggest variable redox conditions caused by reduced seepage intensities,and the pyrite and gypsum can be a recorder of the intensity evolution of methane seepage.  相似文献   

天然气水合物赋存区甲烷渗漏活动的地球化学响应特征     

程俊  王淑红  黄怡  颜文 《海洋科学》2019,43(5):110-122

综述了天然气水合物赋存区甲烷渗漏活动的地球化学响应指标的研究进展,分析了应用单一指标识别甲烷渗漏活动各自所存在的问题,包括浅表层沉积物孔隙水中CH_4、SO_4~(2–)、Cl~–等离子浓度随深度的变化;浅层沉积物全岩W_(TOC)(W表示质量分数,TOC表示总有机碳)和W_(TS)(TS表示总硫)之间的相关性及比值;自生碳酸盐岩δ~(13)C和δ~(18)O;自生矿物重晶石、黄铁矿、自生石膏的δ~(34)S;有孔虫壳体和生物标志化合物的δ~(13)C等。结果表明孔隙水中的CH_4、SO4_~(2–)浓度及溶解无机碳的碳同位素组成可以用来识别目前正在发生的甲烷渗漏活动;而沉积物中的WTS、自生矿物的δ~(34)S、钡含量及其异常峰值和生物标志化合物的δ~(13)C等指标的联合使用可以更真实准确地反映地质历史时期天然气水合物赋存区的甲烷渗漏活动。因此,在实际研究过程中,可将孔隙水和沉积物两种介质的多种指标相结合。随着非传统稳定同位素(Fe、Ca、Mg等)和沉积物氧化还原敏感元素(Mo、V、U等)等研究的发展,甲烷渗漏活动地球化学响应指标的研究也将得到拓展,而多种地球化学指标的联合使用将为天然气水合物勘探及其形成分解过程识别研究提供重要的科学依据。  相似文献   

底栖有孔虫(Florilus decors)壳体微量元素/钙比值的LA-ICP-MS原位微区分析方法及应用——以长江口外海域为例     

南海明  许博超  黄湘通  杨守业  郭肖伊  王飞飞  邱敏志  张晓洁  于志刚 《海洋学报》2018,40(10):158-166

深海沉积物中有孔虫壳体的微量元素、同位素测试技术已较为成熟，而河口近海沉积物中有孔虫壳体元素微区测试却鲜有报道。本文报道了一种利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）分析法测试取自长江口外沉积物中的有孔虫壳体元素/钙比值的技术，研究了氦气载气流量、能量密度、束斑大小、激光剥蚀频率等参数对测试结果的影响，优化了活体有孔虫原位分析方法。应用确定的测试条件对2016年7月取自长江口外的底栖有孔虫优美花朵虫样品（Florilus decors）进行测试，发现Mg、Sr等元素/钙比值在壳体不同位置上无显著差异，而Mn的数据较为离散，可能与有孔虫生长过程中经历的水环境及其变化有关。  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   

江苏地区渗流方位角变化特征分析     

鲍海英  李飞  蒋延龄  卜玉菲  韩丽 《地震地磁观测与研究》2018,39(6):114-119

利用谐波振幅和峰谷值2种方法，计算江苏地电台站渗流方位角，并尝试利用渗流方位角进行映震分析，结果表明：①使用2种方法计算的渗流方位角相差不大，由此所得地震对应关系应基本可靠；②高邮地电台渗流方位角与高邮-宝应M_S 4.9地震对应关系较好。因此，对江苏地区开展渗流方位角变化特征分析具有一定意义。  相似文献   

分形岩石裂隙中渗流扩散运动的试验研究     

崔溦  邹旭  李正  江志安  谢武 《岩土力学》2020,41(11):3553-3562

由于存在大量粗糙不规则裂隙，使得岩体中流体运动极为复杂。针对天然粗糙岩石裂隙渗流试验存在物理模型隐蔽性和不可重复性等难点，基于三维Weierstrass-Mandelbrot分形函数构建了粗糙节理面的裂隙通道，采用3D打印技术获得了透明精细的裂隙模型，使用微流体控制仪研究了不同试验条件下的裂隙渗流扩散运动，分析了裂隙通道流量与压力水头、裂隙宽度和分形维数之间的关系。研究结果表明：与平行板立方定律近似，在分形裂隙中，裂隙通道流量与压力水头成线性关系；单宽流量与裂隙通道的宽度成近似的三次方关系；考虑分形维数影响时，相同条件下流过裂隙通道的流量随着分形维数的增加而增加；粗糙裂隙渗流立方定律可采用与分形维数相关的幂指数函数进行修正。  相似文献   

土体稳定性计算中地下水作用力探讨     

尹晓萌  晏鄂川  刘旭耀  李兴明 《岩土力学》2019,40(1):156-164

针对在地下水作用力使用中易出现力的概念混淆、重复计算等问题，论述了土体中的孔隙水压力、浮力、渗透力3种地下水作用力的性质，从能量守恒角度论证了稳定渗流环境下的孔隙水压力与水深和水力坡角相关；探讨了浮力、渗透力两种体积力与边界孔隙水压力的等效关系，论述了在稳定渗流环境下的土体稳定性计算采用土-水分算与土-水合算两种方法时，前者应使用渗透力和土粒浮重度进行平衡计算；后者应使用孔隙水压力和土体饱和重度进行平衡计算。在此基础上，对现行滑坡防治工程的相关规范中滑坡稳定性计算公式中的地下水作用力的不当使用问题进行了探讨，并采用工程实例对其引起的稳定性计算偏差进行分析。结果显示：相关规范中存在渗流条件下孔隙水压力未考虑水力坡角及孔隙水压力与浮力概念混淆的错误，这两种情况都将造成设计偏保守，工程治理时后者将造成较大的经济浪费。  相似文献