风暴潮作用下黄河水下三角洲斜坡稳定性研究_孙永福
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黄河水下三角洲海底斜坡波致稳定性分析李安龙;杨荣民;曹立华;孙映涛【期刊名称】《中国海洋大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2004(034)002【摘要】以Iversion的海底稳定渗流理论为基础,运用静力极限平衡方法和库仑破坏准则,提出了以海底水下斜坡坡度、沉积物有效内摩擦角和内聚力为自变量,波浪在海底产生的孔压梯度为参变量的海底稳定性分析方法.并给出了黄河水下三角洲不同土质所需的临界孔压梯度判断曲线,预测了黄河水下三角洲的海底稳定性,其分析结果与实测资料吻合良好.【总页数】8页(P273-280)【作者】李安龙;杨荣民;曹立华;孙映涛【作者单位】中国海洋大学海洋地球科学学院,山东,青岛,266003;山东省海底资源与探测技术重点实验室,山东,青岛,266003;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东,青岛,266003;山东省海底资源与探测技术重点实验室,山东,青岛,266003;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东,青岛,266003;山东省海底资源与探测技术重点实验室,山东,青岛,266003;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东,青岛,266003;山东省海底资源与探测技术重点实验室,山东,青岛,266003【正文语种】中文【中图分类】P736.21+3【相关文献】1.风暴潮作用下黄河水下三角洲斜坡稳定性研究 [J], 孙永福;董立峰;蒲高军;宋玉鹏2.黄河三角洲海底土波致再悬浮研究 [J], 贾永刚;张颖;刘辉;刘晓磊;郑杰文;单红仙3.黄河口水下斜坡波致圆弧振荡剪切破坏分析 [J], 常方强;贾永刚4.黄河水下三角洲海底粉土微观结构分形特征研究 [J], 焦鹏飞;孙永福;刘晓瑜;宋玉鹏;周其坤;杜星5.基于GIS的黄河水下三角洲海底滑坡稳定性预测 [J], 肖鹏;李安龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
波浪作用下黄河口粉土孔压响应特征及过程宋玉鹏; 孙永福; 杜星; 李淑玲【期刊名称】《《海洋科学进展》》【年(卷),期】2019(037)003【总页数】10页(P452-461)【关键词】黄河口; 海底粉土; 孔隙水压力; 现场监测; 滞后效应【作者】宋玉鹏; 孙永福; 杜星; 李淑玲【作者单位】自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061; 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验山东青岛266235【正文语种】中文【中图分类】P333.4波浪作用下海底土的动力响应及液化研究始于20世纪40年代,早期学者主要以砂土为研究对象,开展了波浪-海底土相互作用的理论研究与本构模型的构建[1-3]。
土的物质成分包括作为土骨架的固态矿物颗粒、孔隙中的水以及气体。
根据有效应力原理,饱和土中任意点的总应力,总是等于颗粒间的有效应力与孔隙水压力之和。
海底土承受波浪作用时,土体内将产生超孔隙水压力,有效应力随之降低,当有效应力为零时,总应力完全由孔隙水压力承担,此时土体处于液化状态,因此,孔隙水压力在海底土对外部荷载的动力响应乃至液化方面起着极其重要的作用。
科学地分析及预测孔隙水压力的发展过程与变化规律是研究波浪作用下海底土动力响应的重要内容。
Biot[4-5]提出了同时考虑孔隙水可压缩性和土骨架弹性变形的三维固结理论,之后又提出了饱和土体中弹性波传播的控制方程,对固-液两相介质中弹性波传播机制进行了论述,成为研究海床动力响应的基础理论。
随着高精度室内物理模拟试验的发展,通过模拟波浪对海底的作用方式,研究海底土的应力应变关系和孔隙水压力累积及消散过程等工作广泛开展。
常用的模拟试验有振动三轴试验[6-8]、循环扭剪试验[9-10]、水槽模型试验[11-13]、离心机与振动台试验[14-15]等。
受场地条件限制及比尺效应的影响,室内物理模拟试验在模拟波浪与海底土相互作用过程上仍存在局限性。
现场监测获取波浪作用下海底土孔隙水压力的实时数据可以准确地反映波浪作用对土体内部应力的影响过程,进而可研究其影响动力机制及后续液化过程。
第25卷第2期2007年4月海洋科学进展A DV A NCES IN M A RIN E SCIEN CEVo l.25 No.2A pril,2007潮流作用下海洋平台桩基冲刷过程及冲刷深度计算*孙永福1,2,宋玉鹏2,孙惠凤2,马 江3(1.中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266003;2.国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;3.青岛瑞源工程集团有限公司,山东青岛266510)摘 要:对埕岛油田典型平台周边多年监测所得的水深资料进行了分析研究,探讨了平台在潮流作用下的桩基冲刷过程及冲刷坑形态与分布,并选取经验公式对平台桩基极限冲刷深度进行了计算,计算结果与实测结果比较表明,所选公式在埕岛海域具有较好的适用性。
关键词:桩基冲刷;漩涡;冲刷深度;潮流中图分类号:P642.2 文献标识码:A 文章编号:1671-6647(2007)02-0178-06海洋工程中,圆柱结构为基础的构筑物占据了很大比重,其中以石油平台为代表。
平台建成后,桩柱会改变此区域原来的水流动力场,在桩柱前方形成二次流并在其周围形成漩涡,桩柱周围流速加快,会对桩柱周边的海底产生一定程度的冲刷,形成冲刷坑,进而影响平台稳定性。
桩基冲刷的问题最早在20世纪60年代末由Palmer[1]提出,他现场监测了波浪与水流联合作用下单桩周围海底的冲刷坑形成过程与冲刷速率,得出了一些有益的结论。
20世纪70年代以后,随着桩基冲刷问题越来越引起人们的关注,对此领域的研究投入逐渐增多。
国内外学者在桩基冲刷动力机制、冲刷过程、冲刷坑形态、冲刷深度计算以及不同底质类型对冲刷过程的影响等方面研究取得了一定的进展[2-8]。
目前对于桩基冲刷的研究主要通过现场监测和模型试验来进行,且以后者为主。
现有的模型试验中,很难能够依靠建立的比尺模型来精确描述波浪、潮流作用下的桩基实际冲刷过程和形成冲刷坑的几何尺寸,因此,还主要依靠试验数据取得的经验关系来推测桩基冲刷状况。
黄河水下三角洲扰动粉土微观结构特征分析焦鹏飞;孙永福;刘晓瑜;宋玉鹏;董立峰;曹成林;张伟朋【期刊名称】《海洋科学进展》【年(卷),期】2018(036)002【摘要】Disturbed silt is widely distributed in the subaqueous delta of the Yellow River,contrasting with undisturbed silt it is different in microstructure.Based on the technologies of sub-bottom profiler Probe, Drilling Sampling and SEM and Image Process,we studied the microstructural characteristics of the dis-turbed silt.It turns out that compared with the undisturbed silt there are lots of differences in microstruc-ture,grain composition,quantitative parameters.Two silt are skeletal structure,but disturbed silt parti-cles focus on direct contact and separated from each other by the same pare with the undis-turbed silt,disturbed silt have coaser particles,lower void ratio,higher moisture content,higher satura-tion,higher specific gravity,lower circularity and higher fractal dimension.At the same time,we dis-cussed the formation mechanism,microstructural difference and the engineering geological properties of disturbed silt.The wave action is the main factor for the formation of disturbed silt,and under the influ-ence of it,the pore water seepages taking fine particles out and the particles re-arrange,which leads to the change of micro structure and engineering geological properties of silt .%黄河水下三角洲分布着大量的扰动粉土层,其微观结构与未扰动粉土相比有显著差异.基于浅地层剖面探测、钻探取样等技术,利用电子扫描显微镜、图像处理等方法来研究扰动粉土的微观结构特征.结果表明,扰动粉土与未扰动粉土两者在结构类型、颗粒之间的接触方式、粒度组成、定量参数等方面均存在显著差异.扰动粉土与非扰动粉土的结构类型都属于骨架状结构,不同的是扰动粉土以直接接触为主,粒间无细粒及黏粒成分相隔.扰动粉土粒度组成偏向粗化,孔隙比降低、含水率升高、饱和度升高、比重增大、颗粒圆形度降低、颗粒分形维数降低.同时探讨了扰动粉土微观结构差异原因及其与工程地质性质之间的关系,认为在波浪作用下粉土中孔隙水的渗流带走细粒物质,颗粒发生重新排列从而导致微观结构变化,进而使其强度得以提高.【总页数】9页(P253-261)【作者】焦鹏飞;孙永福;刘晓瑜;宋玉鹏;董立峰;曹成林;张伟朋【作者单位】国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266061;青岛海洋科学与技术国家实验室,山东青岛 266235;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266061;青岛海洋科学与技术国家实验室,山东青岛 266235;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266061;青岛海洋科学与技术国家实验室,山东青岛 266235;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266061;青岛海洋科学与技术国家实验室,山东青岛266235;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266061;青岛海洋科学与技术国家实验室,山东青岛 266235;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266061;青岛海洋科学与技术国家实验室,山东青岛 266235;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266061;青岛海洋科学与技术国家实验室,山东青岛 266235;兰州大学土木工程与力学学院,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】P736【相关文献】1.黄河水下三角洲快速沉积粉土层桩基p-y曲线试验研究 [J], 刘红军;马明泊;吕小辉;西国庚2.黄河水下三角洲表层粉土的冲切破坏与残留楔体研究 [J], 王楠;吴建政;亓发庆;许振强3.现代黄河水下三角洲粉土的临界水力坡降探讨 [J], 冯秀丽;马艳霞;林霖;徐丛亮4.黄河水下三角洲海底粉土微观结构分形特征研究 [J], 焦鹏飞;孙永福;刘晓瑜;宋玉鹏;周其坤;杜星5.黄河水下三角洲液化与未液化粉土的工程地质性质对比研究 [J], 宋玉鹏;孙永福;杜星;董立峰;焦鹏飞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
2011年4月 海洋地质与第四纪地质 Vol.31,No.2第31卷第2期 MARINE GEOLOGY &QUATERNARY GEOLOGY Apr.,2011DOI:10.3724/SP.J.1140.2011.02037黄河水下三角洲浅表土体的风暴液化问题许国辉1,2,孙永福3,于月倩1,2,林霖2,4,胡光海3,赵庆鹏1,2,郭秀军1,2(1海洋环境与生态教育部重点实验室,青岛266100; 2中国海洋大学环境科学与工程学院,青岛266100;3国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061; 4海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100)摘要:黄河水下三角洲的地质勘察揭示了海底浅表地层发生的各种灾害地质现象。
以风暴浪导致海底土体液化观点,结合土体动力三轴试验、波浪水槽试验,对黄河水下三角洲浅表地层土体的液化发生条件、形成模式、液化土体运动以及地层发生的重新层化问题进行了分析,指出黄河水下三角洲的灾害地质由于风暴浪导致海底粉质土液化运动而形成,液化后土体运动形式与波浪运动一致,液化土体运动造成的土颗粒分异而使地层重新层化,并初步指出了风暴浪导致海底土体液化在地学、环境、工程等方面的研究问题。
关键词:液化;重新层化;风暴浪作用;黄河水下三角洲中图分类号:P736.21 文献标识码:A 文章编号:0256-1492(2011)02-0037-06 黄河携带泥沙入海,进入河口区的泥沙约88%堆积在水下8km宽的三角洲前缘[1],而沉积下来的泥沙并非稳定存在于初始入海堆积区,浅表沉积物将受到海洋动力的再侵蚀、再搬运和再沉积[2-4]。
黄河三角洲海底在海洋动力重新改造作用过程中,地貌将发生变化,出现冲刷侵蚀、塌陷凹坑、侵蚀残留岗丘或台地、斑状粗糙海底等不同地貌形态[4-5],产生的地质灾害主要有海底滑坡、粉砂流、软弱层变形、海底冲刷、三角洲下沉等[6-8]。
黄河水下三角洲剧烈地貌变化区以及海底滑坡、冲刷等地质灾害易发区,与波浪对海底作用强烈区具有良好的对应关系。
1933年大暴雨再现后黄河产洪产沙量估算
高亚军;徐十锋;吕文星;赵丽霞
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2022(44)11
【摘要】近年来黄河流域下垫面发生了巨大变化,研究现状下垫面条件下极端暴雨再现后黄河可能的产洪产沙量是目前人们关注的主要问题之一。
以1933年8月黄河流域发生的大暴雨为研究对象,分别建立15条小流域在天然和现状下垫面条件下的产洪产沙模型,按照现状下垫面与天然下垫面相比各小流域场次洪水产生的次洪水量和次洪沙量的减少比例,估算现状下垫面条件下1933年8月大暴雨再现后黄河三门峡站的产洪产沙量。
研究结果表明:在2种现状下垫面条件下若重现1933年8月大暴雨,预测黄河三门峡站可能产生的次洪水量为25.20亿~25.57亿
m^(3),次洪沙量为5.14亿~6.42亿t。
【总页数】5页(P40-43)
【作者】高亚军;徐十锋;吕文星;赵丽霞
【作者单位】黄河水文水资源科学研究院;黄河水利委员会河南水文水资源局【正文语种】中文
【中图分类】TV122
【相关文献】
1.黄河三花区间可能最大暴雨估算
2.近2600年来黄河下游沉积量和上中游产沙量变化过程
3.基于水系改进的高分辨率DEM和GEOWEPP的流域产沙量估算及其
空间尺度效应研究4.黄河中游地区侵蚀产沙规律及水保措施减洪减沙效益研究综述5.水科院科技服务北京房山7.21特大暴雨灾后复产
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国内图书分类号:O344,TE58国际图书分类号:硕士学位论文海底能源土斜坡稳定性影响因素的敏感性分析国家自然科学基金资助项目(11572165)硕士研究生:张振飞导师姓名:孔亮教授申请学位级别:工学硕士学科、专业:工程力学所在单位:理学院答辩日期:2016年12月学位授予单位:青岛理工大学Classified Index:O344,TE58U.D.C:Dissertation for the Master Degree in Engineering Sensitivity analysis of influencing factors onstability of submarine energy soil slopeCandidate:Zhang ZhenfeiSupervisor:Prof. Kong LiangAcademic Degree Applied for:Master of EngineeringSpecialty:Engineering MechanicsDate of Oral Examination:December 2016University:Qingdao University of Technology目录摘要 (I)ABSTRACT............................................................................................................ I II 第1章绪论 .. (1)1.1引言 (1)1.2海底能源土斜坡稳定性研究现状 (3)1.2.1海底斜坡稳定性定性分析评价研究现状 (4)1.2.2海底斜坡稳定性定量分析评价研究现状 (5)1.3 斜坡稳定性影响因素敏感性分析研究现状 (7)1.3.1多因素敏感性分析法研究现状 (8)1.3.2单因素敏感性分析法研究现状 (9)1.4 本文的研究目的、方法、和主要内容 (10)第2章海底能源土斜坡稳定性影响因素敏感性分析方法与原理 (12)2.1 引言 (12)2.2 ABAQUS有限元分析软件介绍 (13)2.3有限单元强度折减法简介 (14)2.3.1有限元强度折减法的基本原理 (15)2.3.2海底边坡失稳判据及土体屈服准则 (16)2.4有限元强度折减法在ABAQUS中边坡标准算例的验证 (20)2.4.1模型介绍 (20)2.4.2模型分析 (21)2.5正交试验方案设计 (22)2.6斜坡稳定性影响因素敏感性分析研究方法 (24)2.6.1正交设计极差敏感性分析法 (25)2.6.2正交设计方差敏感性分析法 (26)2.7本章小结 (27)第3章海底能源土斜坡稳定性计算方案 (28)3.1引言 (28)3.2南海海域自然地理条件及区域地质特征 (28)3.3海底斜坡失稳主要影响因素及因素取值水平 (29)3.4影响因素正交试验设计 (31)3.5考虑4种影响因素的海底能源土斜坡模型及土体力学参数 (33)3.5.1南海某研究区海域海底能源土斜坡模型 (33)3.5.2能源土斜坡土体力学参数 (36)3.6本章小结 (37)第4章海底能源土斜坡稳定性评价及影响因素敏感性分析 (38)4.1引言 (38)4.2考虑4种影响因素的模型方案计算与评价 (38)4.3海底能能源土影响因素的敏感性分析 (43)4.3.1正交设计敏感性极差分析结果 (43)4.3.2正交设计敏感性方差分析结果 (45)4.4本章小结 (47)第5章天然气水合物储层临界埋深研究与分析 (49)5.1引言 (49)5.2天然气水合物临界埋深简析 (49)5.3水合物储层临界埋深模型分析与计算 (51)5.4本章小结 (57)第6章结论与展望 (58)6.1 结论 (58)6.2 展望 (59)参考文献 (60)攻读硕士期间参加的科研项目及发表论文 (64)致谢 (65)摘要海底能源土斜坡是指含天然气水合物(俗称“可燃冰”)的海底斜坡。
波浪作用诱发的黄河口水下斜坡失稳破坏单红仙;贾永刚;许国辉【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2001(008)003【摘要】@@随着近海工程的建设和海洋资源开发,对海洋工程地质条件研究日益受到重视.黄河是世界著名的多泥沙河流,1964-1976年间由刁口流路输送到河口的泥沙每年高达10.6亿m3左右.这样巨量的泥沙以极高的含沙量进入弱潮陆相河口,其中90%的泥沙都快速沉积在河口三角洲一带.其结果是,一方面,三角洲快速向海延伸生长,通常每年推进1.5km;另一方面,高浓度泥沙快速沉积的结果是大量饱含孔隙水、欠固结的沉积物堆积在河口水下三角洲,这也造成了黄河频繁改道.快速堆积形成的黄河口水下斜坡,是我国油气资源开发的重要地区之一,同时也是世界上最不稳定的海底之一,对近海工程的安全构成重大威胁.1984-1987年胜利油田在水深小于10 m的埕北沿岸平台钻探作业,均因风浪诱发基础平台失稳而全部失败.1994年胜利三号钻井平台因暴风浪使海底土丧失承载能力,被迫挪动井位,损失巨大.1998年暴风浪诱发一采油平台桩腿穿刺,造成平台倾斜,油管破裂漏油.1999年暴风浪诱发一座底式钻井平台基础失稳,发生十余米滑移.【总页数】1页(P130)【作者】单红仙;贾永刚;许国辉【作者单位】青岛海洋大学地球科学学院;青岛海洋大学地球科学学院;青岛海洋大学地球科学学院【正文语种】中文【中图分类】P7【相关文献】1.地下开采诱发斜坡崩塌失稳破坏机制分析 [J], 王剑梅;肖燃;胡亚东2.地下开采诱发斜坡崩塌失稳破坏机制分析 [J], 彭佑平;刘元均;弓彤3.黄河口水下斜坡波致圆弧振荡剪切破坏分析 [J], 常方强;贾永刚4.地震诱发滑坡对地震活动区长期斜坡侵蚀和斜坡失稳灾害的重要性 [J], 石宏仁5.地下开采诱发斜坡崩塌失稳破坏机制分析 [J], 彭佑平;刘元均;弓彤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。