收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

海底沉积物声学原位测试和特性研究

陶春辉  
【摘要】: 本文较系统地研究了海底沉积物的声学原位测试技术、原理与海洋沉积物声传播特性。研究内容包括声学原位测试系统的设计研制、海上资料采集、土工实验室测试、资料处理解释、中美不同性质沉积物的对比研究、Biot-Stoll模型与BISQ模型的海洋沉积物声学多参数反演,以及声场数值模拟。 本文在国家863计划的支持下,首次设计研制出国内具有自主知识产权的实时监控多频多深度声学原位测试系统,该系统既具有美国声学长矛测量深度较深的能力,又具有美国原位沉积物声学测量系统多个频率发射接收可研究频散特性的优点,系统具有实时监控甲板供电、多点高精度测量等特点。系统在整体设计思路上具有一定的先进性和创新性。 在浙江乍浦港首次取得了8、10、12和15kHz四个频率八个深度声学原位测试数据后,进行了土工力学和粒径分析。开发了利用对比法精确提取声速、声衰减技术。浙江乍浦港沉积物具有明显频散现象,即声速和声衰减随频率的增大而增大,声速随深度增加而增大(从1442到1462m/s)。得到了该海区2米深度内15kHz以下声速与深度及频率的一次正比关系。声衰减由于沉积物松软而较低。在沉积物中测到的声波主频比水中测得的主频低最高达300Hz。 对夏威夷檀香山岛的二处钙质沉积物20-100kHz的测量数据进行了原位纵波声速和声衰减提取。二处均测得轻微的频散。随频率的增加有效衰减从15增加到75 dB/m。声衰减较大。利用Blot-Stoll模型进行夏威夷钙质沉积物多参数反演,发现Biot理论能很好地描述珊瑚质砂纵波速度频散。通过调整低频耗散系数(超过Stoll的假设范围)对声衰减也能较好地描述。 得到海洋沉积物BISQ多参数反演方法。通过对浙江乍浦泥沙质沉积物的BISQ多参数反演,发现BISQ模型可用于描述海洋沉积物的声频散和声衰减特性。 海洋沉积物声衰减总体上分段符合衰减系数lnα=αlnf~b的规律。按斜率可以分成三段:f为高频时,b≈1;中频时,0≤b≤0.5;低频时b≈2。高频与中频分界在40kHz之间,中频与低频分界在16-18kHz之间。系数α与沉积物特性密切相关。 利用基于Biot理论模型的高阶交错网格有限差分算法,通过对比模拟和原位测试波形特征,表明该系统具有较好的首波避干扰和吸声设计,对下一步系统升级具有指导意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 山本 ,聪大森保 ,白桦;水深8260米海底沉积物与金属元素的分布[J];地质科技情报;1984年03期
2 侯保荣;海洋环境中的腐蚀问题[J];世界科技研究与发展;1998年04期
3 池原研,马建华,袁晓茂;浊积层——海底沉积物中残留的古代大地震记录[J];海洋地质动态;2001年01期
4 邹大鹏;吴百海;卢博;曾洁莹;刘强;龙建军;;海底沉积物声速实验室测量结果校正研究[J];热带海洋学报;2008年01期
5 王琪;刘雁春;吴英姿;张林;李海森;;海底沉积物声特性与海水深度变化关系的研究[J];应用声学;2008年03期
6 N·V·Logvinenko;刘艳平;;现代海底沉积物中海绿石的成因[J];地球与环境;1984年03期
7 朱素兰,马士德,黄彦良,侯保荣;钢在海洋沉积物中的腐蚀研究 Ⅵ.海底沉积物腐蚀因子的原位测试技术[J];海洋科学集刊;1997年01期
8 李赶先,卢博,黄韶健,刘叔灼;应力-应变过程中海底沉积物微结构变化对其声速的影响[J];海洋学报(中文版);2002年03期
9 刘宝林,王亚平,李明,高茂生,张海鹏;ODP184航次岩芯海底沉积物元素相态研究及其对有机质和轻烃的指示意义[J];地质科技情报;2004年03期
10 刘强;卢博;;南海浅海海底沉积物的声衰减[J];海洋学报(中文版);2008年04期
11 罗忠辉;卢博;杨永;;人工神经网络技术在海底沉积物声速预报中的应用[J];海洋技术;2009年04期
12 李艳华;郭常升;李会银;谭宝海;;海底沉积物声学性质原位测量系统海上试验研究[J];海洋科学;2010年09期
13 ;朝鲜东南沿海海底沉积物中的有孔虫研究[J];海洋通报;1976年S3期
14 徐峰;;海底也有淡水[J];百科知识;2006年05期
15 喻西崇;李清平;安维杰;;海底沉积物中天然气水合物生成和分解规律研究进展[J];中国海上油气;2006年01期
16 孟春霞;李桂娟;李雪魏;;海底声学参数反演方法研究[J];舰船科学技术;2007年06期
17 唐应吾;海底沉积物上的声反射[J];声学学报(中文版);1994年04期
18 崔高嵩;刘雁春;裴文斌;;天然含水量对海底沉积物贯入阻力的影响[J];海洋测绘;2005年06期
19 陶春辉;金肖兵;金翔龙;周建平;张金辉;顾春华;何拥华;WIL KENS R H;FU Shung-sheng;;多频海底声学原位测试系统研制和试用[J];海洋学报(中文版);2006年02期
20 王琪;刘雁春;崔高嵩;金绍华;;关于海底沉积物声特性实验室直接测量方法的探讨[J];海洋技术;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卢博;张福生;黄韶健;李赶先;;台湾海峡及其邻近海区海底沉积物特性[A];海洋地质环境与资源学术研讨会论文摘要汇编[C];2003年
2 孟祥梅;刘保华;阚光明;李官保;;南黄海中西部海底沉积物声学特性及其影响因素分析[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
3 李学杰;;大亚湾海底沉积物环境污染评述[A];第六届广东海洋湖沼学会、第五届广东海洋学会会员代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2000年
4 李学杰;;大亚湾海底沉积物重金属污染评述[A];2001年全国沉积学大会摘要论文集[C];2001年
5 胡圣虹;张安鹏;郭含英;刘勇胜;邱海鸥;林守麟;;海底沉积物及多金属结核中稀土元素的ICP-MS分析[A];第九届全国稀土分析化学学术报告会论文集[C];2001年
6 孙永福;宋玉鹏;董立峰;;海底土的电阻率特征及其腐蚀性分级评价[A];渤海湾油气勘探开发工程技术论文集(第十集)[C];2005年
7 邹大鹏;吴百海;卢博;曾洁莹;吴锦虹;刘强;龙建军;;频谱分析在海底沉积物声学测量中的应用[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年
8 卢博;黄韶健;李赶先;张福生;刘强;;台湾海峡及其邻近海区海底沉积物声学物理性质[A];2005年全国水声学学术会议论文集[C];2005年
9 卢博;李赶先;黄韶健;;在轴向应力应变下海底沉积物声速及其响应[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
10 王琪;刘雁春;熊传梁;殷晓东;;海底沉积物声衰减特性直接测量方法研究[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 丁忠军;海底沉积物电阻率原位探测技术及应用研究[D];中国海洋大学;2013年
2 陶春辉;海底沉积物声学原位测试和特性研究[D];浙江大学;2005年
3 刘涛;南黄海辐射沙脊群现代沉积环境研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2012年
4 蒋东辉;渤海海峡沉积物输运的数值模拟[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2002年
5 张子鹏;辽东湾北部现代沉积作用研究[D];中国海洋大学;2013年
6 汪亚平;胶州湾及邻近海区沉积动力学[D];中国科学院海洋研究所;2000年
7 王建军;深海静水压力驱动沉积物取样技术研究[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 洪刚;南海海底沉积物声学特性的温度影响性研究[D];广东工业大学;2011年
2 王卫伟;海底沉积物声学参数的相对量测量的新方法与技术[D];广东工业大学;2013年
3 符东;海底沉积物声学特性小距离测量系统设计与实验研究[D];广东工业大学;2012年
4 李艳华;海底沉积物声学性质原位测量技术研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
5 魏俊益;新型声波信号系统的研究开发[D];广东工业大学;2013年
6 吕妙莉;基于LabVIEW的海底沉积物超声测试系统的软件设计[D];浙江理工大学;2012年
7 段继周;低碳钢在海底沉积物中的腐蚀行为[D];中国科学院海洋研究所;2000年
8 聂双双;基于模极大值特征提取的超声波海底沉积物分类识别研究[D];中南大学;2008年
9 詹雪雄;水下机器人自主采样系统研究[D];华中科技大学;2008年
10 张超;基于尾波包络特征提取的超声波海底沉积物分类识别研究[D];中南大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 毛黎;二氧化碳有了新“克星”[N];科技日报;2009年
2 本报记者 左朝胜 国土资源报记者 陈惠玲;日记中的科考故事[N];科技日报;2011年
3 叶书宏;科学家深海发现“沥青火山”[N];中国矿业报;2004年
4 通讯员 李江辉 本报记者 孙明河;萃取深海火种[N];科技日报;2010年
5 国防科大 刘莲英;当心饭菜中的“定时炸弹”[N];大众卫生报;2002年
6 河北远征药业股份有限公司 杜震龙;氟苯尼考药理学研究[N];中国畜牧报;2004年
7 曾涛;刘东生 跨越地球三极雪[N];科技日报;2002年
8 白常乐;远离嗜盐菌感染[N];健康报;2002年
9 王清廉;谈谈可燃冰[N];陕西科技报;2001年
10 记者 张建松;570万年前曾生物勃发[N];新华每日电讯;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978