循环荷载导致黄河口沉积物成分和结构变异的研究

发布时间：2020-04-12 19:34

【摘要】：本论文以国家自然科学基金项目“黄河口水下斜坡硬壳的形成与破坏”(项目号：141720888)为依托，旨在探讨黄河口潮坪沉积物的粒度成分和结构在循环荷载作用下的变异过程。以前研究发现，黄河口海床表面发育硬壳层，其发育程度随水动力条件不同呈现差异。目前对这种变化过程机理认识不清。黄河口粉质土在波浪等循环荷载作用下成分和结构状态可能发生的变化，关系到海底工程地质环境的动态变化及海洋地质灾害孕育发生。本文以室内和室外试验为依据，，结合分形几何理论对黄河口沉积物在循环荷载作用下固结过程中成分和结构的变异情况进行了探索性分析研究。首先总结了前人现场调查研究结果，发现水动力对沉积物特征后期改造的普遍性，提出淤泥和微细层理后生成因的可能性；然后在黄河1964—1976年由刁口流路入海沉积形成的三角洲潮坪上对粉质土海床施加循环荷载，通过孔隙水压力的监测和强度的原位测试研究了1m范围内粉质土的重复液化和强度变化规律；采集振动前后1米深度范围海床土原状土样，在实验室进行粒度成分分析、扫描电镜观测，研究循环荷载导致海床土粒度成分与微结构的变化；将动态响应和微结构变化进行了关联性对比，从微观角度探讨了三角洲地区广泛发育的硬壳层特征和成因机理。在进行大量的现场测试工作的同时，利用室内实验再现了循环荷载作用对黄河口原始的快速沉积物粒度成分和物理力学性质的改造；最后探讨了循环荷载作用导致黄河口沉积物粒度成分和微结构变化的机理。通过对研究成果的分析，得到了如下一系列认识： (1)现场调查研究表明了水动力对沉积物具有明显的改造作用：水动力导致细粒物质上涌；表层淤泥平均粒径及分选性介于上述“细粒物质”和生物活动产生的物质之间；淤泥的厚度与下伏沉积物强度有较好的对应关系。同时，一定深度范围内沉积物的层化现象具有明显的几何分形性，带有后期改造的特征。 (2)野外模拟实验证明，循环振动导致1米深度范围内导致海床土的粒度成
【图文】：

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从此黄河再次注入渤海，在山东北部形成了现代黄河三角洲，通常称其为黄河三角洲。现代黄河三角洲陆上部分以垦利县宁海为顶点，南至淄脉沟，西至徒骇河，至1984年形成面积约521k2n12的三角洲平原(图2一1)。黄河自1855年改由山东入海以来，由于缺乏人为的控制常呈漫流的态势，在此过程中逐渐形成稳定的河道即通常所说的流路。黄河至今共发生七次改道，形成八期流路(图2一1)[47]。现代黄河水下三角洲是黄河1855年改道入渤海以来形成的三角洲堆积体。图2一l现场调查研究区位置与工作布置现代黄河水下三角洲是我国独具特色的河口高速沉积区。在现场调查过程中，我们发现浅水环境下有大量的细粒物质上涌，这些细粒物质和生物活动等原因形

形态图,水动力作用,形态,细粒物质

循环荷载导致黄河口沉积物成分和结构变异的研究成的细粒物质与表层淤泥共生(图2一2)，此外还发现了广泛发育的微细层理现象(图2一3)，这些微层厚度、形态各异。A()的分选较差，B()为振动上涌细粒聚集，C()分层现象明显，有韵律分层，也有不规律分层现象。振动产生的帷形堆积浅水环境下发育的锥形堆积图2一2各种表层细粒物质图2一3水动力作用下沉积物发育的形态
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X55

【参考文献】