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干旱型分支河流体系沉积特征与演化过程——水槽沉积模拟实验研究 被引量：11
1
作者 吕峻岭 朱一杰 +5 位作者 夏瑞 郑云柯 刘晨虎 冯文杰 李国艳 杜晓峰 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期994-1005,共12页
在干旱气候背景下,盆地边缘可形成一种发育于盆地边缘并顺源延伸至湖盆边缘终止的大型沉积体系,即分支河流体系,其主体往往被称为冲积扇。分支河流体系规模较大,沉积过程复杂,其沉积物可形成大规模的油气、水储层。为了明确干旱型分支... 在干旱气候背景下,盆地边缘可形成一种发育于盆地边缘并顺源延伸至湖盆边缘终止的大型沉积体系,即分支河流体系,其主体往往被称为冲积扇。分支河流体系规模较大,沉积过程复杂,其沉积物可形成大规模的油气、水储层。为了明确干旱型分支河流体系沉积演化过程及其不同时期沉积特征的差异,通过水槽沉积实验模拟再现其沉积过程,并采用三维激光扫描、延时拍摄等技术手段精确监测。研究结果表明:1)分支河流体系的半径、边缘糙度与模拟期次(沉积物供给)呈对数相关关系,同时其增生规律呈现明显的阶段性差异,据此可将沉积演化过程划分为早期、中期及后期三个阶段。2)各阶段沉积特征存在较大差异,初期阶段以片流为主,片流单元在分支河流体系表面呈连片状多期次迁移叠置,中期阶段非限制性河道的侧向迁移及与其远端相连的限制性河道的形成与废弃共同主导了沉积过程,后期阶段非限制性河道发育程度大大降低而限制性河道发育程度大大增加并主导沉积过程。3)分支河流体系的三阶段演化导致其本身由三个沉积特征差异较大、空间结构迥异的沉积层构成,包括底层片流朵体复合体、中层非限制性河道与限制性河道切割叠覆体、顶层限制性河道切叠沉积体。 展开更多
关键词 干旱型分支河流体系 沉积特征 演化过程 沉积构型 水槽沉积模拟实验
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不同工作姿态下立式双曲面网板水动力及周围流场特性研究 被引量：7
2
作者 刘志强 许柳雄 +2 位作者 唐浩 胡夫祥 周成 《南方水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期87-98,共12页
网板是单拖网中实现网具扩张的重要属具,其稳定状态直接决定拖网网口扩张程度,进而影响渔获效率和经济效益。该研究以立式双曲面网板为研究对象,利用水槽模型试验和数值模拟(Computational fluid dynamics,CFD)探究立式双曲面网板在不... 网板是单拖网中实现网具扩张的重要属具,其稳定状态直接决定拖网网口扩张程度,进而影响渔获效率和经济效益。该研究以立式双曲面网板为研究对象,利用水槽模型试验和数值模拟(Computational fluid dynamics,CFD)探究立式双曲面网板在不同倾斜状态(内、外倾斜,前、后倾斜)和冲角下的水动力性能变化,并对网板周围流场和表面压力进行可视化。结果显示:1)模型试验和数值模拟的网板升力系数均在倾角为0°,冲角为25°时达到最大值,分别为1.69和1.88;而两者的阻力系数均随倾角增大逐渐减小。2)模型试验和数值模拟的升阻比均随倾角增大逐渐减小;当内倾角为5°时,两者的升阻比均达到最大,分别为3.27和3.69。3)压力中心系数Cpb随倾角变化基本保持不变;但当网板处于前倾状态时,Cpc随倾角增大而增加;而网板处于后倾状态时,Cpc随倾角增大逐渐减小。4)CFD结果显示,网板中心面后部旋涡随倾角增大逐渐减小;当网板处于内、外倾状态时,前端流速衰减区随倾角增大逐渐增加;但当网板处于前、后倾状态时,衰减区随倾角增大逐渐减小;网板处于前倾状态时,压力中心随倾角增大逐渐向网板上端翼弦移动,网板处于后倾状态时则出现相反结果。研究结果可为今后研究网板稳定性和合理使用及调整网板提供科学参考。 展开更多
关键词 立式双曲面网板 水槽试验 数值模拟 倾角 流场可视化 压力分布
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空化射流式深水网箱网衣清洗装备的性能研究 被引量：4
3
作者 袁太平 胡昱 +5 位作者 王绍敏 廖宇琦 陶启友 黄小华 刘海阳 郭根喜 《南方水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期109-117,共9页
为揭示网箱网衣附着污损生物的去除机理及影响因素,文章运用数值模拟方法结合样机试验,分析了淹没环境不同工况下清洗装备喷嘴的空化特性,获取了不同入口压力、喷嘴孔径(d)的清洗装备网衣挂板清洗清洁率,探究了空化射流作用下深水网箱... 为揭示网箱网衣附着污损生物的去除机理及影响因素,文章运用数值模拟方法结合样机试验,分析了淹没环境不同工况下清洗装备喷嘴的空化特性,获取了不同入口压力、喷嘴孔径(d)的清洗装备网衣挂板清洗清洁率,探究了空化射流作用下深水网箱网衣污损生物的去除机理。数值模拟结果表明,额定流量下,喷嘴孔径为0.6-1.0 mm,喷嘴最大气相体积分数呈增大趋势,d=1.0 mm喷嘴有最大气相体积分数(37.5%);距离喷嘴40 mm的射流流速减小了85.57%-96.98%,淹没环境对喷嘴流速有显著阻碍作用。进一步水槽清洗试验结果表明,输入压力为18.8 MPa、d=0.8 mm时该清洗装备有最大养殖网衣清洁率(79.76%);贝类污损生物在清洗装备空化射流冲击作用下主要以壳体破碎的形式脱落,清洗以后具有较强吸附力的贝类软质足丝盘为主要残留物,网面泥土完全清除并呈现出养殖网衣原色。 展开更多
关键词 网衣清洗装备 清洁性能 深水网箱 计算流体力学 水槽试验
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湖平面变化背景下指状砂坝型浅水三角洲沉积响应过程:基于水槽沉积模拟实验
4
作者 任大伟 魏思源 +3 位作者 尹太举 陈少伟 房久顺 赵文凯 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1511-1522,共12页
指状砂坝型浅水三角洲是由一个或多个河口坝-天然堤-河道组成的指状坝构成,它发育在水体较浅、构造相对稳定、水平面频繁波动的湖(海)盆中。为探究频繁湖水位变化与指状砂坝型浅水三角洲发育的关系及其内部沉积单元的形成过程与响应机制... 指状砂坝型浅水三角洲是由一个或多个河口坝-天然堤-河道组成的指状坝构成,它发育在水体较浅、构造相对稳定、水平面频繁波动的湖(海)盆中。为探究频繁湖水位变化与指状砂坝型浅水三角洲发育的关系及其内部沉积单元的形成过程与响应机制,利用水槽模拟实验正演还原了湖水位频繁升降条件下指状砂坝型三角洲的发育演化过程。实验设计18个期次的洪-枯水期的湖平面周期性变化,耗时108 h,利用3D激光扫描仪进行精准的沉积地貌监测和定量沉积学分析。研究发现:指状砂坝型浅水三角洲自下而上发育底积层-前积层-顶积层;河道、河口坝、天然堤彼此相互关联、相互影响,河道携带沉积物在河口形成河口坝,河口坝淤积叠置并逐渐转化为天然堤,稳固的天然堤降低了河道摆动频率,使得河道能携带沉积物不断向湖区延伸搬运;单一河道的指状砂坝型浅水三角洲发育受控于河道、天然堤及河口坝三者建设关系的动态平衡,水位和流量的周期性旋回加速了这一平衡关系的建立;指状砂坝型浅水三角洲的发育过程中,沉积物主要堆积在河口,河道呈条带状剥蚀,河口两侧泥沙卸载速率不一致导致了河道左右摆动。通过实验数据分析总结出湖水位变化背景下指状砂坝型浅水三角洲的沉积响应过程及其内部单元的动态演化规律,为研究浅水三角洲演化过程及该类油气藏勘探开发提供重要参考。 展开更多
关键词 浅水三角洲 指状砂坝 水槽实验 沉积演化
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正断层控制下冲积扇沉积过程与沉积构型模拟实验 被引量：4
5
作者 魏思源 刘忠保 +1 位作者 吴胜和 王玺童 《古地理学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1095-1108,共14页
正断层构造广泛发育于盆地内和造山带中,其对可容空间分配及沉积物分布具有明显的控制作用,从而影响了冲积扇形态。为进一步探究正断层构造对冲积扇沉积过程及其内部构型的控制作用,利用水槽实验对正断层构造发育背景下的冲积扇发育过... 正断层构造广泛发育于盆地内和造山带中,其对可容空间分配及沉积物分布具有明显的控制作用,从而影响了冲积扇形态。为进一步探究正断层构造对冲积扇沉积过程及其内部构型的控制作用,利用水槽实验对正断层构造发育背景下的冲积扇发育过程进行模拟再现。研究表明,携带大量沉积物的碎屑流优先在上盘近断层处泄载,后经牵引流的改造,形成沿断面垂向生长、尖端指向物源的三角形分水滩。水动力较强时碎屑流越过分水滩并在分水滩尾部发育越滩朵体,水动力较弱时碎屑流遇分水滩尖端分流后沿断面在分水滩两侧发育断面朵体。受控于断面及分水滩的阻挡,冲积扇表面不同位置的沉积物泄载过程差异较大,粒度差异明显,上盘扇体中分水滩沉积物偏粗,越滩朵体次之,断面朵体最细。冲积扇的发育过程依据分水滩砂体厚度和断距大小之间的差异,共分为3个阶段。断距大小还会影响冲积扇沉积构型,断距越大,上盘可容空间越大,分水滩发育时间越长,扇体内部砂体叠置样式越复杂。受控于正断层的冲积扇内部构型在垂直物源剖面上从近端至远端,分别发育纵向沙坝、分水滩及碎屑流朵体,在平行物源剖面上以复合水道主控、分水滩叠复体主控、多期朵体叠复体主控为主。 展开更多
关键词 水槽实验 正断层 冲积扇 沉积过程 沉积构型
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立式双曲面网板水动力性能优化研究
6
作者 初文华 赵子静 +4 位作者 郭慧琴 武树龙 叶旭昌 崔森琦 王一博 《海洋渔业》 CSCD 北大核心 2024年第4期473-486,共14页
为研究结构型式及尺寸对立式双曲面网板水动力性能的影响机理,基于计算流体力学方法,建立立式双曲面网板三维数值模型,计算分析其水动力性能,并通过设计制作缩比模型开展动水槽试验,验证数值结果的有效性。开展曲面板弯曲度、弯曲度位... 为研究结构型式及尺寸对立式双曲面网板水动力性能的影响机理,基于计算流体力学方法,建立立式双曲面网板三维数值模型,计算分析其水动力性能,并通过设计制作缩比模型开展动水槽试验,验证数值结果的有效性。开展曲面板弯曲度、弯曲度位置、支撑板间距等不同结构参数对立式双曲面网板水动力性能的影响规律研究,以探究最优化的结构设计方案。研究结果表明:曲面板弯曲度的同步改变和单一改变均会对立式双曲面网板的水动力性能产生不同程度的影响。如果只考虑扩张效果,曲面板A、B的弯曲度均设置为20%左右,或曲面板A弯曲度设置为15%、曲面板B弯曲度设置为25%左右,均可在一定范围内将立式双曲面网板的最大升力系数提高到最大值;但从网板综合性能考虑,后一方案可获得更高的最大升阻比。当曲面板弯曲度位置同步设置为50%时,网板升力系数可达到最大值,此时扩张效果最佳,而当曲面板弯曲度位置同步设置为20%时,最大升阻比达到峰值,网板综合性能相对更好。支撑板间距对立式双曲面网板水动力性能的影响不明显,将支撑板间距设置为420 mm左右,可在小冲角范围内提升其最大升阻比。 展开更多
关键词 立式双曲面网板 水动力性能 数值模拟 水槽试验 结构参数
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逆断层正牵引构造对冲积扇沉积过程与沉积构型的控制作用：水槽沉积模拟实验研究 被引量：13
7
作者 冯文杰 吴胜和 +4 位作者 刘忠保 夏钦禹 张可 徐振华 向显鹏 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期370-380,共11页
逆断层正牵引构造广泛发育于挤压盆地边缘,伴随逆断层的幕式活动而生成,并影响山前冲积扇沉积过程与沉积构型。为进一步认识这种特殊的凸起构造对冲积扇沉积过程及其内部构型的控制作用,利用水槽实验对正牵引构造发育背景下的冲积扇沉... 逆断层正牵引构造广泛发育于挤压盆地边缘,伴随逆断层的幕式活动而生成,并影响山前冲积扇沉积过程与沉积构型。为进一步认识这种特殊的凸起构造对冲积扇沉积过程及其内部构型的控制作用,利用水槽实验对正牵引构造发育背景下的冲积扇沉积过程进行模拟与观测。研究表明,携带大量沉积物的碎屑流冲出供水槽后很快受到正牵引构造的阻挡,大量的粗粒沉积物快速卸载在正牵引构造的迎水面,形成一个砂砾坝,同时水流被分成两股分支水流。由于较粗粒的沉积物快速在迎水面卸载,砂砾坝迎着水流逐步向物源方向生长,形成逆向(生长)砂砾坝。分支水流绕过正牵引构造后形成两个新的次级物源,在次级物源持续供给下,形成两个由多期碎屑流朵体复合而成的次级扇。受控于正牵引构造的阻挡,冲积扇表面不同位置的沉积物卸载过程差异较大,相较于正常冲积扇沉积体,砂砾坝沉积物偏粗、分选更差,而次级扇沉积物粒度偏细、分选更好;正牵引构造凸起幅度高低也会影响冲积扇沉积构型,凸起幅度越高,正牵引构造对水流的阻挡作用越强、越持久,逆向砂砾坝和次级扇的规模越大、空间结构也越复杂。正牵引构造完全被沉积物覆盖后,扇面沉积特征与一般冲积扇无异。受控于正牵引构造的冲积扇与一般冲积扇的内部构型存在较大差异,在顺物源剖面上前者依次发育碎屑流朵体、逆向砂砾坝及次级扇,而后者则整体以碎屑流朵体为主;在由近端至远端的切物源剖面上,前者依次以碎屑流朵体主控、逆向砂砾坝主控及次级扇主控,而后者则均以碎屑流朵体主控为主。 展开更多
关键词 水槽实验 正牵引构造 冲积扇 沉积过程 沉积构型
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