基于柔性边界模型的南海北部陆坡峡谷区海底滑坡运动定量研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41606084
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0603.海洋地质学与地球物理学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

There is a risk of slope failure in the canyon area of the northern continental slope of the South China Sea. So, quantitative research of mass movement of submarine landslide in this region is of great significance for the assessment of landslide impact on the pipeline of Liwan3-1 gas field, since the pipeline has been laid along the canyon. The present research basically adopted a rigid bottom boundary in their model which can’t take account of the effect of soft seabed. Considering the very low strength of the seabed in canyon area, a numerical model scheme with soft seabed boundary condition is designed firstly for the landside mass movement based on Euler-Euler multi-phase flow theory in this study. Then, the small scale flume experiments with different bottom boundary, a hard rigid bottom case and several soft bottom cases with different shear strength, are performed. The rationality of the numerical simulation scheme and the accuracy of the numerical model are verified based on the experiment results. Then following the validated simulation scheme, a two- dimensional numerical back calculation model is established on the basis of the identification parameters of typical historical landslide, and the effect of seabed with different shear strength on the mass movement of the actual submarine landside is studied. Finally, three-dimensional numerical models are established according to the approximate recovery spatial models of submarine landslides in the study area. The movement process of sliding soil such as sedimentation, erosion and transportation can be obtained quantitatively, which shows the coupling mechanism between submarine landslides and the seabed. The study can provide a more accurate run-out prediction of landslide soil for the submarine pipeline design as well as the assessment of submarine landslide hazard, in the canyon area of the northern continental slope of the South China Sea.
南海北部陆坡荔湾3-1气田输气管道穿过的峡谷区,存在发生海底滑坡的风险,开展滑坡后土体运动的定量研究对准确评估滑坡体对管道的冲击影响十分重要。目前研究采用的刚性基底假设,不能反映松软海床的影响。本项目针对峡谷区底质较软的特性,首先设计基于欧拉-欧拉多相流理论的柔性海床边界条件下的滑坡土体运动模型方案,然后开展硬质刚性基底和不同强度柔性基底的小型水槽滑坡试验,并基于试验结果对数值模拟方案的合理性和模型的准确性进行验证;在此基础上,根据典型历史滑坡的识别参数,建立基于柔性边界的二维数值反分析模型,对比研究不同抗剪强度海床对实际滑坡体运动的影响规律。最后,建立基于地层恢复的三维空间滑坡数值模型,定量研究峡谷区复杂地形条件下滑坡体的沉积、侵蚀、搬运过程,揭示滑动土体与海床的动态耦合机制。本项目研究可以为南海北部陆坡峡谷区管道设计及海底滑坡地质灾害的评估提供更加准确的滑坡土体运动状态预测。

结项摘要

南海北部陆坡神狐海域峡谷区矿产资源丰富,但同时该海域海底滑坡地质灾害发育,给海底管线等设施安全带来较大威胁。目前海底滑坡模拟预测模型多采用刚性基底假设,不能较好反映松软海床与滑坡体的相关作用。针对这一问题,课题首先设计开展了多组硬质基底与柔性基底组合下的海底滑坡小型水槽试验,研究分析不同基底类型下滑动过程及特征,捕捉到滑坡体端部的滑水现象以及滑坡体引起的海床孔压升高现象,并观测到端部滑水时对海床影响较小,端部之后无滑水部分可以对海床造成侵蚀。结合研究目标区典型历史滑坡的识别参数,选择典型滑坡建立实际大尺度海底滑坡滑动模拟模型。模型基于欧拉欧拉多相流理论,考虑滑坡体、环境水以及柔性海床边界的耦合作用,设计了两种滑坡模拟方案。在相关数值方案模型验证的基础上,通过多组工况的模拟计算,研究分析柔性模型边界条件下滑坡体的动态特征与规律以及不同基底边界条件对实际海底滑坡运动的影响。同时对两种模拟方案的优缺点和适用性进行了对比分析,为后续相关研究提供参考。最后,以研究区海底峡谷侧壁识别出的典型滑坡为例,建立基于地层恢复的三维空间滑坡数值模型,定量分析了研究峡谷区复杂地形条件下滑坡体的沉积搬运过程规律。课题在执行过程中,为了考虑包含复杂转变过程类型的海底滑坡,完善课题研究内容,在原有研究计划的基础上,进一步增加了海底滑坡体引发的浊流动态过程模拟,研究分析浊流与海床的相互作用机制。研究成果可以为我国深水陆坡区海底滑坡地质灾害定量评价与防治提供一定程度的参考。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Measurement and Modeling of High‐Frequency Acoustic Properties in Fine Sandy Sediments
细砂沉积物高频声学特性的测量和建模
  • DOI:
    10.1029/2019ea000656
  • 发表时间:
    2019-11
  • 期刊:
    Earth and Space Science
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    王景强
  • 通讯作者:
    王景强

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其他文献

1969 年渤海 M7.4 地震发震断层的声学探测
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    地球物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵月霞;刘保华;解秋红;裴彦良;刘晨光;李西双;华清峰;邓声贵
  • 通讯作者:
    邓声贵
基于Hooke-Jeeves算法的渤海现今应力场优化反演
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    工程力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    解秋红;刘保华;李西双
  • 通讯作者:
    李西双
荔湾3-1气田管线路由海底峡谷段斜坡稳定性分析
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    工程地质学报
  • 影响因子:
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  • 作者:
    李西双;解秋红;李家钢;胡光海
  • 通讯作者:
    胡光海

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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