埋藏在地下的大量甲烷

水合甲烷沉积物大量存在于永久冻土和海床下。在水-冰分子笼内储存甲烷,如果储存处受到扰动,就会将甲烷释放出来。甲烷是一种温室气体,理论上认为,如果从这些沉积物中释放出来,它们就有可能在过去引发或加速全球变暖的过程。人们为这一理论设想了各种情景,如北极水域稍微变暖就有可能从海床释放水合物等。但是,人们对可能引起快速甲烷释放的机制了解很少。现在,Hornbach等人研究发现,释放足够多的甲烷、引起一次全球变暖事件要比以前所想的容易得多。在多数水合甲烷沉积物下边,似乎存在着压力达到临界值的自由甲烷气体,这些甲烷气体在条件…     

海湾深厚海床场地二维非线性远场强地震反应特征∗

人们早已认识到远距离强地震可能引起覆盖层深厚的沿海或盆地城市发生严重的地震灾害。以某杭州湾跨海通道为背景,建立跨海湾海床二维场地的精细化有限元模型,依据区域地震活动性,选取远场大地震井下记录作为海床基岩的输入地震动,考虑地震动特性、海床微地形特征、沉积土的空间异质性和非线性滞回特性,研究了远场强震引起的海床场地非线性地震效应特征。海床场地效应与海床微地形特征、沉积土的空间异质性和输入地震动特性密切相关。凹陷地表边缘、基岩隆起和凹陷部位及海床土软弱区域的场地放大效应显著,呈现出低频聚焦现象,且竖向地震反应更为明显。仅考虑水平向地震作用将显著低估海床非线性场地效应程度,水平向和竖向地震同时作用引起的竖向地震效应不应忽视。     

黄河三角洲工程防护区海床侵蚀过程与不稳定性评估

近年来受入海水沙减少、海岸带高强度开发和海洋动力作用等的影响,黄河三角洲近岸海床侵蚀凸显。基 于实测地形和波浪资料,研究了黄河三角洲工程防护区海床侵蚀过程及稳定性变化。工程防护区海床侵蚀主要分 布在近岸10km 内,2007—2015年距岸8 km 区域内表现强烈侵蚀,堤前海床较2000—2007年时段侵蚀量增大,海 床侵蚀向岸加剧。随着现行河口沙嘴的淤积延伸和孤东浅水区的不断侵蚀,孤东南大堤外海逐渐形成了“近岸区深, 远岸区浅”的反剖面形态。随着工程防护区近岸持续侵蚀,等深线不断向岸移动,堤前海床不稳定性逐渐加剧,2015 年84.20%的堤前海床处于强或极强不稳定状态。本研究可为新形势下黄河三角洲综合治理提供科学依据。     

波流共同作用下海底管线周围海床的动力响应分析北大核心CSCD

针对埋设有海底管线的多孔介质海床,基于Biot动力固结理论,采用Pastor-Zienkiewicz III的动力弹塑性本构模型,建立了一个多孔介质的弹塑性海床模型,分析了波浪-海流共同作用下海底管线周围海床的动力响应规律,计算了波浪-海流共同作用下海床中超孔隙水压力的分布和表面波压力的分布规律,以及不同的海流速度对海床中超孔隙水压力分布的影响。结果表明:海流的存在对海床表面的波压力的波长和周期都有显著影响;海底管线等结构物的存在,减缓了管线以下海床中超孔隙水压力的累积。     

通信技术在近海环境监测中的应用

本文针对海洋环境监测覆盖面广、站位分散、数据间断和频繁少量的特点以及海洋环境监测自动化、实时化和连续化的发展趋势,提出一种基于水上移动通信和水声通信技术的海底观测链方式,并以海床基监测数据实时传输系统为例,对系统组成、技术特点、技术原理和应用分别阐述,旨在推广通信技术在海洋环境监测领域中的应用。     

金普湾春季海床基实测海流分析

通过2010年春季金普湾内7个海床基连续半个月的海流资料,对金普湾春季海流进行潮流和余流分析。结果表明:(1)湾内潮流性质主要为不正规半日潮流,优势分潮流为M2。水平方向潮流能比的差异变化有由湾口向湾内逐渐减小的趋势;垂直方向上表层潮流能量比仅为中、底层潮流能量比的一半左右。M2分潮在近岸多为往复流、流向基本与岸线平行,湾内中部多为逆时针旋转流。(2)通过欧拉余流可知湾内中部海域以落潮流为主,而湾内靠陆一侧海域以涨潮流为主。斯托克斯余流明显小于欧拉余流,其方向与该站位的优势分潮潮流椭圆方向较为一致。拉格朗日余流的方向、大小基本与欧拉余流一致。湾内北侧水域水体净输移方向有较明显的顺时针旋转的特征,湾内南侧水域水体净输移方向有较弱的逆时针旋转的特征。     

上海石化近岸海床冲淤特征与海堤稳定性分析

运用GIS对2000~2013年上海石化近岸海床冲淤特征、机制及海堤稳定性进行研究。结果表明:(1)2000~2013年海床大范围为淤积区,但金山深槽冲刷强度较大。其中,2000~2004、2004~2008年以冲刷为主,年均净冲刷速率为5.27 cm和10.52 cm;2008~2012年以淤积为主,年均净淤积速率为8.50 cm;2012~2013年冲淤较稳定,稳定区占总面积的76.04%;(2)8个断面北岸及深槽中部(断面Ⅴ)地形较稳定,但在深槽西部(断面Ⅰ和Ⅱ)和东部(断面Ⅶ和Ⅷ)南侧冲刷;离岸15m以浅海床以淤积为主;(3)海堤稳定评估中,第六次围堤岸段稳定性较低。总之,海床的冲刷与金山涨潮冲刷槽补沙机制的丧失有关,同时城市沙滩、南汇促淤等工程也有影响,新一轮涉水旅游项目正在开发中,需密切关注。     

二维不规则海底地形对海底地震动的影响

讨论了海底地形对海底地震动的影响,并用有限元方法对二维问题进行了具体的研究。文中用参数分析的方法,就海底凸起地形和凹陷地形以及不同的海水深度,进行了海水与海床上体系在基底地震动输入下的流固耦合反应计算,取得了对所讨论问题的基本认识：（1）海床上高处的地震反应比低处的大,高处与低处间凹角处的反应则为最小;（2）随着海水深度的增大,对凸起地形来说,海床上的地震反应趋小,而对凹陷地形来说,这一点不明显。     

风浪流共同作用下海上风电基础与海床的动力响应分析

我国近海风资源丰富,但由于海洋环境条件的复杂性,开发利用近海风资源的规模和效益受到很大的制约;而风、波浪和海流等作为近海主要环境荷载对近海风机的正常运行起到决定性作用。采用谐波叠加法模拟得到近海风电场的风荷载时程,利用Morison方程和非线性波浪理论推导了波浪荷载和波流荷载的计算公式,最后根据Turkstra准则将风浪流荷载进行叠加组合,建立风浪流荷载共同作用下海上风电基础与海床动力相互作用的三维有限元计算模型。基于此模型,针对不同荷载组合条件下风机塔筒的水平位移、竖向应力以及基础的水平位移、桩身弯矩、桩身剪力等进行了动力分析,同时对风浪流荷载共同作用下桩基础周围海床的超孔隙水压力响应进行了计算分析,讨论了不同的荷载参数对海床超孔隙水压力的影响。结果表明:风荷载对风机塔筒顶端水平位移、塔底应力影响较大,波流荷载对风机基础顶端水平位移、桩身弯矩、桩身剪力影响较大,而波浪荷载则对海床孔隙水压力影响较大。可取最大风荷载和最大波流荷载叠加波浪荷载时程的组合为最不利组合方式。