地震触发海底滑坡运移特征的物理模型试验研究
发布时间：2021-10-22 17:17
为缓解国内能源短缺现状、完善国家能源战略及调整国家经济结构,我国必将大力开发利用海底油气资源,建设大量的海底工作平台,与此同时,具有高速、远程、强冲击特征的海底滑坡可能会频繁发生,将破坏海底工程设施,造成不可弥补的经济损失甚至人员伤亡。研究表明,地震是触发海底滑坡失稳的最主要的一个因素,因此,研究地震触发海底滑坡失稳的运动过程及其动力学特征,能够为海洋工程的建设与防护提供科学依据,对保护沿海城市安全与改善人类生存环境具有重要的实际意义。本文采用物理模型试验方法对地震触发海底滑坡的运移特征进行研究,采用自制的振动水箱——水槽模拟试验设备在不同试验条件下开展多组比例模型试验,试验既能够反映海底滑坡的水下环境,又能够模拟地震的发生,采用多种测量仪器,增强了研究结果的可靠性。本文的研究内容包括地震触发海底滑坡运动的宏观现象、滑坡体运动速度研究、滑坡体运动过程中的应力分析、滑坡体运移特征的影响因素等,获得了地震触发海底滑坡的运移特征,得到以下结论:1.海底滑坡的运动是水土间相互作用的复杂运动过程,滑坡体分双层流动,下方为高密度层（密集流）,上方为低密度层（悬浮流）;滑坡体运动形态为云雾状,头部隆...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自制振动水箱——水槽模拟试验设备概念图正视图
第2章海底滑坡物理模型试验方法11图2.2自制振动水箱——水槽模拟试验设备概念图俯视图图中：①水槽部分：用于模拟水下环境，是地震触发海底滑坡试验现象观察和相关数据监测计算的仪器主体部分。水槽内部尺寸长2.4m，宽0.3m，高1.2m。②外水箱：连接水槽部分，同时连接振动水箱，使仪器成为一个整体。外水箱内部尺寸长0.5m，宽0.4m，高0.5m，与水槽上部平齐。③振动水箱：用于模拟震源地及振动条件，是海底滑坡物理模型试验触发的部分。振动水箱内部尺寸长0.4m，宽0.3m，高0.4m。④振动水箱挡板：位于水槽方向，可抽离，由此控制水箱内土体是否滑出。⑤含滑道的支撑杆：焊接固定在外水箱边缘，通过连接螺母将振动水箱悬挂起来。⑥连接螺母：焊接固定在振动水箱边缘，螺母头部嵌在支撑杆的滑道里，可连同振动水箱自由滑动。⑦电动机：焊接固定在外水箱边缘，设置多个挡位的振动频率，1Hz~8Hz。如图2.3所示。图2.3电动机振动频率档位
第2章海底滑坡物理模型试验方法11图2.2自制振动水箱——水槽模拟试验设备概念图俯视图图中：①水槽部分：用于模拟水下环境，是地震触发海底滑坡试验现象观察和相关数据监测计算的仪器主体部分。水槽内部尺寸长2.4m，宽0.3m，高1.2m。②外水箱：连接水槽部分，同时连接振动水箱，使仪器成为一个整体。外水箱内部尺寸长0.5m，宽0.4m，高0.5m，与水槽上部平齐。③振动水箱：用于模拟震源地及振动条件，是海底滑坡物理模型试验触发的部分。振动水箱内部尺寸长0.4m，宽0.3m，高0.4m。④振动水箱挡板：位于水槽方向，可抽离，由此控制水箱内土体是否滑出。⑤含滑道的支撑杆：焊接固定在外水箱边缘，通过连接螺母将振动水箱悬挂起来。⑥连接螺母：焊接固定在振动水箱边缘，螺母头部嵌在支撑杆的滑道里，可连同振动水箱自由滑动。⑦电动机：焊接固定在外水箱边缘，设置多个挡位的振动频率，1Hz~8Hz。如图2.3所示。图2.3电动机振动频率档位
【参考文献】：
期刊论文
[1]Geotechnical properties and stability of the submarine canyon in the northern South China Sea[J]. Jie Liu,Lejun Liu,Ping Li,Shan Gao,Wei Gao,Yuanqin Xu. Acta Oceanologica Sinica. 2019(11)
[2]三峡库区堆积层滑坡间歇性活动预测:以白水河滑坡为例[J]. 孙一清,李德营,殷坤龙,陈丽霞,汪洋. 地质科技情报. 2019(05)
[3]Distribution and Characteristics of Hazardous Geological Features in the Marine Coastal and Offshore Areas of Zhejiang Province, East China Sea[J]. QIU Jiandong,LIU Jian,YUE Nana,WANG Shuang,MAI Duc Dong. Journal of Ocean University of China. 2018(06)
[4]苏门答腊岛西北海域大型海底滑坡过程反分析[J]. 解秋红,修宗祥,刘乐军,李西双,李家钢,胡光海,赵勇. 工程力学. 2016(12)
[5]基于小尺度数值模型的海底滑坡运动敏感性分析[J]. 修宗祥,刘乐军,解秋红,李西双,胡光海,李家钢,赵强. 海洋通报. 2016(04)
[6]基于Fluent的滑坡入水过程数值模拟[J]. 刘杰. 水利科技与经济. 2016(06)
[7]海底滑坡分类及成因机制研究进展[J]. 朱超祁,贾永刚,刘晓磊,张红,文明征,黄萌,单红仙. 海洋地质与第四纪地质. 2015(06)
[8]荔湾3-1气田海底管道深水段地质灾害特征[J]. 刘乐军,傅命佐,李家钢,李西双,陈义兰,高珊. 海洋科学进展. 2014(02)
[9]黄河三角洲侵蚀性岸段水下岸坡地质灾害及其空间分布[J]. 彭俊,陈沈良,陈一强,李谷祺. 海洋通报. 2014(01)
[10]碎裂岩体失稳产生涌浪原型物理相似试验研究[J]. 黄波林,王世昌,陈小婷,殷跃平,姜治兵. 岩石力学与工程学报. 2013(07)
博士论文
[1]南海北部陆坡区海底滑坡特征及触发机制研究[D]. 马云.中国海洋大学 2014
[2]东海陆坡海底滑坡识别及致滑因素影响研究[D]. 胡光海.中国海洋大学 2010
[3]波浪导致粉质土缓坡海底滑动的研究[D]. 许国辉.中国海洋大学 2006
硕士论文
[1]基于极限分析上限方法的海底粘性土边坡地震稳定性评价[D]. 霍沿东.大连理工大学 2018
[2]海底滑坡过程数值模拟及其对管线的作用[D]. 田建龙.大连理工大学 2014
[3]海底滑坡的离心模型试验研究[D]. 孙柏涛.大连理工大学 2014
[4]南海北部海底滑坡的地震特征及成因分析[D]. 李伟.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2013
[5]黄河三角洲典型灾害地质过程对海洋工程的影响分析[D]. 董威力.中国海洋大学 2012
[6]海底斜坡稳定性及滑移影响因素分析[D]. 杨林青.大连理工大学 2012
[7]海底滑坡及其对海底管线的影响[D]. 缪成章.浙江大学 2007
本文编号：3451541
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自制振动水箱——水槽模拟试验设备概念图正视图
第2章海底滑坡物理模型试验方法11图2.2自制振动水箱——水槽模拟试验设备概念图俯视图图中：①水槽部分：用于模拟水下环境，是地震触发海底滑坡试验现象观察和相关数据监测计算的仪器主体部分。水槽内部尺寸长2.4m，宽0.3m，高1.2m。②外水箱：连接水槽部分，同时连接振动水箱，使仪器成为一个整体。外水箱内部尺寸长0.5m，宽0.4m，高0.5m，与水槽上部平齐。③振动水箱：用于模拟震源地及振动条件，是海底滑坡物理模型试验触发的部分。振动水箱内部尺寸长0.4m，宽0.3m，高0.4m。④振动水箱挡板：位于水槽方向，可抽离，由此控制水箱内土体是否滑出。⑤含滑道的支撑杆：焊接固定在外水箱边缘，通过连接螺母将振动水箱悬挂起来。⑥连接螺母：焊接固定在振动水箱边缘，螺母头部嵌在支撑杆的滑道里，可连同振动水箱自由滑动。⑦电动机：焊接固定在外水箱边缘，设置多个挡位的振动频率，1Hz~8Hz。如图2.3所示。图2.3电动机振动频率档位
第2章海底滑坡物理模型试验方法11图2.2自制振动水箱——水槽模拟试验设备概念图俯视图图中：①水槽部分：用于模拟水下环境，是地震触发海底滑坡试验现象观察和相关数据监测计算的仪器主体部分。水槽内部尺寸长2.4m，宽0.3m，高1.2m。②外水箱：连接水槽部分，同时连接振动水箱，使仪器成为一个整体。外水箱内部尺寸长0.5m，宽0.4m，高0.5m，与水槽上部平齐。③振动水箱：用于模拟震源地及振动条件，是海底滑坡物理模型试验触发的部分。振动水箱内部尺寸长0.4m，宽0.3m，高0.4m。④振动水箱挡板：位于水槽方向，可抽离，由此控制水箱内土体是否滑出。⑤含滑道的支撑杆：焊接固定在外水箱边缘，通过连接螺母将振动水箱悬挂起来。⑥连接螺母：焊接固定在振动水箱边缘，螺母头部嵌在支撑杆的滑道里，可连同振动水箱自由滑动。⑦电动机：焊接固定在外水箱边缘，设置多个挡位的振动频率，1Hz~8Hz。如图2.3所示。图2.3电动机振动频率档位
【参考文献】：
期刊论文
[1]Geotechnical properties and stability of the submarine canyon in the northern South China Sea[J]. Jie Liu,Lejun Liu,Ping Li,Shan Gao,Wei Gao,Yuanqin Xu. Acta Oceanologica Sinica. 2019(11)
[2]三峡库区堆积层滑坡间歇性活动预测:以白水河滑坡为例[J]. 孙一清,李德营,殷坤龙,陈丽霞,汪洋. 地质科技情报. 2019(05)
[3]Distribution and Characteristics of Hazardous Geological Features in the Marine Coastal and Offshore Areas of Zhejiang Province, East China Sea[J]. QIU Jiandong,LIU Jian,YUE Nana,WANG Shuang,MAI Duc Dong. Journal of Ocean University of China. 2018(06)
[4]苏门答腊岛西北海域大型海底滑坡过程反分析[J]. 解秋红,修宗祥,刘乐军,李西双,李家钢,胡光海,赵勇. 工程力学. 2016(12)
[5]基于小尺度数值模型的海底滑坡运动敏感性分析[J]. 修宗祥,刘乐军,解秋红,李西双,胡光海,李家钢,赵强. 海洋通报. 2016(04)
[6]基于Fluent的滑坡入水过程数值模拟[J]. 刘杰. 水利科技与经济. 2016(06)
[7]海底滑坡分类及成因机制研究进展[J]. 朱超祁,贾永刚,刘晓磊,张红,文明征,黄萌,单红仙. 海洋地质与第四纪地质. 2015(06)
[8]荔湾3-1气田海底管道深水段地质灾害特征[J]. 刘乐军,傅命佐,李家钢,李西双,陈义兰,高珊. 海洋科学进展. 2014(02)
[9]黄河三角洲侵蚀性岸段水下岸坡地质灾害及其空间分布[J]. 彭俊,陈沈良,陈一强,李谷祺. 海洋通报. 2014(01)
[10]碎裂岩体失稳产生涌浪原型物理相似试验研究[J]. 黄波林,王世昌,陈小婷,殷跃平,姜治兵. 岩石力学与工程学报. 2013(07)
博士论文
[1]南海北部陆坡区海底滑坡特征及触发机制研究[D]. 马云.中国海洋大学 2014
[2]东海陆坡海底滑坡识别及致滑因素影响研究[D]. 胡光海.中国海洋大学 2010
[3]波浪导致粉质土缓坡海底滑动的研究[D]. 许国辉.中国海洋大学 2006
硕士论文
[1]基于极限分析上限方法的海底粘性土边坡地震稳定性评价[D]. 霍沿东.大连理工大学 2018
[2]海底滑坡过程数值模拟及其对管线的作用[D]. 田建龙.大连理工大学 2014
[3]海底滑坡的离心模型试验研究[D]. 孙柏涛.大连理工大学 2014
[4]南海北部海底滑坡的地震特征及成因分析[D]. 李伟.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2013
[5]黄河三角洲典型灾害地质过程对海洋工程的影响分析[D]. 董威力.中国海洋大学 2012
[6]海底斜坡稳定性及滑移影响因素分析[D]. 杨林青.大连理工大学 2012
[7]海底滑坡及其对海底管线的影响[D]. 缪成章.浙江大学 2007
本文编号：3451541
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