New high-resolution 2D seismic imaging of fluid escape structures in the Makran subduction zone,Arabian Sea     

《China Geology》2020,3(2):269-282

Seabed fluid escape is active in the Makran subduction zone, Arabian Sea. Based on the new high-resolution 2D seismic data, acoustic blanking zones and seafloor mounds are identified. Acoustic blanking zones include three kinds of geometries: Bell-shaped, vertically columnar and tilted zones. The bell-shaped blanking zone is characterized by weak and discontinuous reflections in the interior and up-bending reflections on the top, interpreted as gas chimneys. Vertically columnar blanking zone is interpreted as side-imaged gas chimneys associated with focused fluid flow and topped by a seafloor anomaly expressed as a localized reflection discontinuity, which may together serve as a vent structure. Tilted acoustic blanking zone could be induced by accretionary thrust activity and rapid sedimentation surrounding slope. Seafloor mounds occur at the sites of bell-shaped acoustic blanking zone and may be associated with the material intrusion. Bottom simulating refectors (BSRs) are widely distributed and exhibit a series of characteristics including diminished amplitude, low continuity as well as local shoaling overlapping with these acoustic blanking zones. The large amount of gases dissociated from the gas hydrates migrated upwards and then arrived at the near-seafloor sediments, followed by the formation of the gas hydrates and hence the seafloor mound.  相似文献   

Numerical assessment of tsunami attack on a rubble mound breakwater using OpenFOAM®     

《Applied Ocean Research》2018

A numerical assessment study of tsunami attack on the rubble mound breakwater of Haydarpasa Port, located at the southern entrance of the Istanbul Bosphorus Strait in the Sea of Marmara, Turkey, is carried out in this study using a Volume-Averaged Reynolds-Averaged Navier-Stokes solver, IHFOAM, developed in OpenFOAM^® environment. The numerical model is calibrated with and validated against the data from solitary wave and tsunami overflow experiments representing tsunami attack. Furthermore, attack of a potential tsunami near Haydarpasa Port is simulated to investigate effects of a more realistic tsunami that cannot be generated in a wave flume with the present state of the art technology. Discussions on practical engineering applications of this type of numerical modeling studies are given focusing on pressure distributions around the crown-wall of the rubble mound breakwater, and the forces acting on the single stone located behind the crown-wall at the rear side of the breakwater. Numerical modeling of stability/failure mechanism of the overall cross-section is studied throughout the paper.The present study shows that hydrodynamics along the wave flume and over the breakwater can be simulated properly for both solitary wave and tsunami overflow experiments. Stability of the overall cross-section can only be simulated qualitatively for solitary wave cases; on the other hand, the effect of the time elapsed during tsunami overflow cannot be reflected in the simulations using the present numerical tool. However, the stability of the overall cross-section under tsunami overflow is assessed by evaluating forces acting on the rear side armor unit supporting the crown-wall of the rubble mound breakwater as a practical engineering application in the present paper. Furthermore, two non-dimensional parameters are derived to discuss the stability of this armor unit; and thus, the stability condition of the overall cross-section. Approximate threshold values for these non-dimensional parameters are presented comparing experimental and numerical results as a starting point for engineers in practice. Finally, investigations on the solitary wave and tsunami overflow experiments/simulations are extended to the potential tsunami simulation in the scope of both representation of a realistic tsunami in a wave flume and stability of the rubble mound breakwater.  相似文献   

季冻土区临水内、外拱护墙结构冻胀特征分析及治理     

孙洪伟  翟利杰  任望忠  傅汝进 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(6):1833-1843

为厘清季冻土区临水内、外拱护墙结构冻胀平位移冻害机理，测试隔离层防冻害装置的有效性，在20101110-20110531、20131110-20140531、20171110-20180531三个观测年内，以长春某湖泊临水内、外拱护墙结构为研究对象，选择内、外拱护墙结构和设隔离层防冻害装置的试验内拱护墙结构三者相对比，用钢尺量距法观测三者寒期的平位移状态。结果表明：内拱护墙结构出现倾斜、裂缝导致的内向冻胀平位移冻害，其内向平位移曲线随气温均呈"半驼峰型"，对应观测年持续降温-持续低温-持续升温-正温时段，内向冻胀平位移呈减小-增大-减小-稳定残余的位移运动，诱因是平冻胀应力的生成-增长-减弱-消失作用；外拱护墙结构出现较小的外向冻胀平位移，外向冻胀平位移曲线均呈"波浪型"，无冻害发生，冰凸拱平冻胀应力推动外拱护墙结构压缩冻土凹拱形成外向冻胀平位移，冻土凹拱限制了外向冻胀平位移发展；设隔离层防冻害装置的试验内拱护墙结构未发生平位移冻害，其内向冻胀平位移较自然冻胀的内拱护墙结构减小83.92%，较外拱护墙结构减小51.74%，表明隔离层防冻害装置防治冻胀平位移冻害有效。  相似文献   

多年冻土区输油管道-管周冻土热力相互作用研究进展     

王飞  李国玉  马巍 《冰川冻土》2022,44(1):217-228

冻土区管道工程建设面临冻土工程特性及相关地质问题的严重挑战,开展管道-冻土相互作用研究对于解决管道稳定性问题具有重要的实际指导意义。综述国内外输油管道-冻土热力相互作用研究进展发现,目前研究集中在特定（定值或周期变化）油温下管周土温度场的定量描述以及差异冻胀/融沉下交界面处管道力学响应规律的解耦分析,缺乏完整时空序列的现场综合观测与管土界面特性及其动态演化研究。对管道防融沉措施进行归纳总结发现,各措施应用效果缺乏管道应力与变形数据的有效支持。应加强管道本身与管道沿线次生冻融灾害监测及相关数据获取,以此为校验开展管土界面特性及演化规律的系统研究,以便构建更为合理的管土接触面单元模型,将其和具有普适性的冻土模型相结合,植入有限元软件提高管土相互作用模型计算可靠性,并建议立足管道变形角度对防融沉措施的工程应用效果予以综合评价。  相似文献   

寒冻风化控制的祁连山风化碎屑的空间分布     

洪洋  耿豪鹏  潘保田 《冰川冻土》2022,44(4):1347-1356

寒冻风化是冰缘地貌区及高寒山区的主要物理风化过程,其提供的风化碎屑物质是该区域崩塌等灾害性地貌过程的主要物质来源。由于寒冻风化对基岩的破碎是由温度控制的累积过程,过去温度变化对地貌演化具有重要意义,但其时间尺度的选取尚需进一步探究。因此本文选取祁连山北部为研究区,通过对比分析风化碎屑的空间分布特征与不同时间尺度温度变化控制的平均寒冻风化强度的空间分布特征,探讨干旱半干旱高寒山区风化碎屑空间分布的主要控制因素。结果显示,万年尺度及十万年尺度平均寒冻风化强度的高值与风化碎屑边界存在较好的空间一致性,祁连山西段万年尺度平均寒冻风化强度的高值与风化碎屑边界的空间相关性优于十万年尺度。本研究同时指出,温度升高导致寒冻风化的作用区向高海拔区域移动,进而产生新的高风险灾害区域。本研究强调寒冻风化对灾害性地貌过程的调控作用,为全球变暖背景下灾害性地貌过程的预测提供了新的思路,可以成为防灾减灾决策的重要参考。  相似文献   

多年冻土区L型挡墙水平冻胀效应计算方法与分析     

董建华  吴晓磊  师利君  于小燕  何鹏飞 《岩土力学》2022,43(4):879-890

针对多年冻土区L型挡墙设计中水平冻胀力计算方法不完善的问题,基于利夫金地基模型及挡墙?土体之间的协同变形原理,分别建立了墙后有无换填土两种情况下的L型挡墙水平冻胀效应计算模型,利用叠加原理及有限差分法对所提出的计算模型进行了求解,并依托MATLAB自行编制了水?热?力耦合分析软件。结合工程实例,应用提出的L型挡墙水平冻胀效应计算方法得到的水平冻胀力值分别与现场实测值、修正土压力值、规范经验值及水?热?力耦合软件模拟值进行对比分析,结果表明：提出L型挡墙水平冻胀效应计算方法得到的水平冻胀力值与现场实测值及数值模拟值在大体趋势上吻合较好,修正土压力值、规范经验值低估了水平冻胀力对挡墙的作用;相比规范经验值及现场实测值,提出的L型挡墙水平冻胀效应计算方法得到的水平冻胀力沿墙高呈抛物线和梯形两种分布模式,更具有普遍性;通过多场耦合分析可知,所提出L型挡墙水平冻胀效应计算方法与水?热?力耦合方法得到冻胀力趋势相似,表明了计算方法的可行性,可为多年冻土区L型挡墙设计提供一定的理论支持和指导。  相似文献   

InSAR技术在多年冻土区形变监测的应用     

刘世博  赵林  汪凌霄  邹德富  周华云  谢昌卫  乔永平  岳广阳  史健宗 《冰川冻土》2021,43(4):964-975

作为大地测量的一种新兴空间技术,合成孔径雷达干涉（synthetic aperture radar interferometry, InSAR）具有全天时、高精度、大范围和速度快的优点,逐渐被应用于多年冻土区地表形变监测中。通过综述多年冻土形变原理及InSAR监测多年冻土形变的应用实例,研究表明：在气候变暖的背景下,多年冻土区地表年际形变以下沉为主,多年冻土上限附近地下冰含量的大小是影响年际形变量的主要因素;活动层内土壤含水量影响着地表季节形变量的大小,不同类型多年冻土区的地表年际形变量和季节形变量存在着较大的差异。研究还表明,不同波长的SAR产品在不同类型多年冻土区的适用性不同,下垫面特征对利用InSAR获取地表形变量有较大影响,L波段的SAR数据在植被覆盖度较好的区域有更好的效果。由于InSAR的失相干问题,加之目前还缺少长时间、多类型、高频率的实测形变结果作为验证和标校数据,获取准确且连续的大范围形变数据较为困难。针对目前寒区研究需求,布设野外长期观测站点,建立适用于不同多年冻土区的地表形变反演算法,构建具有较高精度和较高时空分辨率的地表形变数据集具有重要的实践和科学意义。  相似文献   

川西北下二叠统栖霞组微生物丘的发现及地质意义^*          下载免费PDF全文

全子婷  谭秀成  张本健  唐浩  罗冰  杨迅  张亚  肖笛  汤艳玲 《古地理学报》2021,23(6):1110-1124

通过野外露头与钻井剖面的室内外分析,确认在四川盆地西北部(川西北)下二叠统栖霞组中发育有微生物丘,它们主要由凝块灰(云)岩、叠层灰(云)岩和微生物粘结颗粒灰(云)岩等组成。这些微生物碳酸盐岩发育较为典型的凝块、叠层、窗格、粘结等组构。微生物丘大小不一,实测高度一般为几十厘米至几米,宽度通常变化于几米至几十米之间,具有底平顶凸的典型丘形外貌,以发育向上变浅的沉积序列为特征,一般由丘基、丘核、丘盖3个微相组成,也可与颗粒滩共同构成微生物丘滩复合体。基于区域古地理背景和微生物丘特征的剖析,认为川西北地区栖霞期沉积环境总体受限,推测为半局限—局限台地环境,水深较浅,能量普遍不高;海平面频繁的相对升降变化和微生物丘的侧向迁移叠置,导致发育于缓坡背景下的碳酸盐岩台地极易受限,引起早期沉积物发生与丘滩发育密切相关的准同生期白云石化作用。因此,微生物丘滩复合体是栖霞组白云岩储集层发育的物质基础,台缘坡折带、台内缓坡折带和高地是栖霞组白云岩储集层发育的有利区带,这对寻找规模性层位不稳定的带状白云岩储集层具有重要的指导作用,并将大大拓展栖霞组白云岩储集层的勘探领域。  相似文献   

青藏公路黑马河试验段碎石垫层路基工程效果初步分析   总被引：4，自引：2，他引：2  

李东庆  常法  张坤  房建宏  徐安花 《冰川冻土》2011,33(5):1081-1087

基于青藏公路黑马河试验段碎石垫层路基近1 a的温度、水分监测资料,初步分析了碎石垫层路基温度,水分的发展与分布特征以及造成这些差异的原因,并与传统的砂砾垫层比较.结果表明：碎石垫层加隔水土工布能够更好的削弱毛细水自下而上的迁移,起到了一定的隔水排水效果,对于防治季节性冻土路基冻胀病害具有积极作用.  相似文献   

基于Bayes判别法的霜生自动化观测模型探讨     

华连生  温华洋  朱华亮  张正铨 《气象》2015,41(8):964-969

利用安徽砀山气象站的2001—2013年冬半年(10月至次年4月)的观测资料,探讨霜生与气温、地温、水汽压和风速等气象要素的相关性,并基于Bayes判别方法,采用逐步判别分析,建立多套霜生自动判别模型。结果表明：(1)霜是否出现与日最低及夜间不同观测时次的气温、地表温度显著相关,当夜间气温或地表温度越低,低于霜点的可能性越大,结霜的可能性也越大。(2)通过回算性检验和独立样本的预报性检验,基于Bayes判别法的霜生模型,对霜未发生的平均判别准确率达到86.5%,对霜发生的平均判别准确率达到92.7%,其中用日最低地温、当日07时水汽压和当日07时风速所建立的三要素模型最优,对霜发生的判别准确率可达到90%以上。因此,可以将Bayes霜生判别模型与图像识别技术相结合应用于霜的自动化观测。  相似文献