埕岛海区海底不稳定性差异对工程设施的影响

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埕岛海域位于黄河三角洲东北滨外的渤海西南沿岸,黄河改道后,泥沙来源断绝,埕岛地区的废弃黄河亚三角洲发生了严重的侵蚀后退,形成了复杂多样的水下地貌。加以本区地处黄河三角洲东北角,是波浪、.潮流等海洋水动力最强的海域,触发了大量岸坡沉积物块体运动,使埕岛海域成为海底地质灾害最严重的海域之一。前人所做的大量研究发现:本区存在水下滑塌冲沟、残留海底岗丘等众多的地质灾害形成的地质体,在浅地层中尚有埋藏的古河道、古湖泊、古沼泽等不均匀地层,对周围的海洋工程设施造成重大的安全威胁。但由于以往的研究侧重于对海底地形地貌、地质灾害等的研究,而缺乏对埕岛海区所存在的不稳定性活动差异性的解释。因此,研究不稳定性活动的差异,及其对各种工程设施如油田钻井平台、海底管线、电缆等工程设施物得影响,这对于工程设施的保护具有重要的实际意义。埕岛海区海底地貌划分为3大地貌单元。第一段:水深0—5m,该区海底地形相对平坦,以水动力侵蚀的粗糙海底地貌为主。第二段:水深5—14.5m区域,坡降为2‰左右,处于三角洲前缘斜坡上部,坡降较大,海底滑塌、滑坡、碎屑流等不稳定现象极为发育,海底微地貌类型较多:平滑海底地貌、海底不稳定滑动地貌、侵蚀洼地地貌、蚀余突起地貌。对海上工程设施影响较大。第三段:水深14.5—19m左右区域,坡降为0.4‰左右,是属于黄河水下三角洲前缘斜坡的下部地貌单元,坡度较缓。其浅地层结构由下向上沉积物粒径变大,三角洲堆积体呈楔状向海伸展,各套地层向海变薄尖灭。黄河三角洲由于其入海区水深较浅,形成了“一个长嘴,两片烂泥”的结构,导致本应以较致密粉沙构成的水下三角洲平原却有大片的软土存在。又由于黄河频繁改道,不同地貌单元相互叠加,导致了滑坡、塌陷等不稳定现象的出现。本文通过高分辨率的多波束、侧扫声纳、浅地层剖面等声学仪器对该海区进行勘查,并结合井场资料、现场和室内实验分析,对埕岛海区海底不稳定性进行分析、解释;研究海底存在的各种不稳定地质灾害。结合路由调查、井场调查等资料,分别对冲蚀地貌区、斜坡不稳定地貌区、不稳定地貌广泛分布区、充填相地层区所存在的的地质灾害进行研究。在冲蚀地貌区由于大量工程设施的出现导致近岸流场改变,塌陷凹坑、冲沟发育;斜坡不稳定地貌区坡降较大,上部沉积物横向移动,下部沉积物垂向移动,存在不稳定的塌陷和滑动;不稳定地貌广泛分布区地质灾害类型多样,沉积物失水压实作用,是局部海底出现较为宽缓的塌陷凹地,侵蚀凹坑、冲沟和蚀余残丘等发育。充填相地层区有埋藏古河道、古湖泊等现象。在研究海底不稳定类型、分布的基础上,进一步研究不稳定性活动存在的差异,通过对不稳定差异性的分析,进一步讨论不同地质灾害对工程设施所造成的影响。
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