【摘要】：隨著計算機及計算技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)值計算模擬逐漸成為研究濁流的重要方法之一。本文根據(jù)經(jīng)過驗證的基于雷諾平均納維爾-斯托克斯方程及浮力項修正k湍流模型的三維數(shù)值計算模型對流過四種平面彎曲度的斷面為相同圓弧形的海底彎曲峽谷中的濁流進行了數(shù)值模擬，不僅確認(rèn)了關(guān)于彎曲水下渠道中濁流的流動和沉積特征的已知的實驗及野外觀測的事實，如彎道處的溢流及自我建堤等，還得出平面彎曲度對海底濁流運動及沉積的影響的如下主要結(jié)果：（1）隨著彎曲度的增加，濁流沿主流向的流動速度逐漸減小，但對環(huán)境流體的影響范圍逐漸增加，同時濁流在彎道頂點處的縱向速度最大值有由靠近內(nèi)岸往峽谷底部及外岸遷移的趨勢；（2）隨著彎曲度的增加，峽谷內(nèi)彎與漫灘交界處的二次流由一開始的分流轉(zhuǎn)變?yōu)槌鴨我粛{谷中心方向的流動，同時峽谷近底床處的彎道內(nèi)彎上游（也就是外彎下游）的速度矢量方向會發(fā)生改變，由指向x方向并偏向峽谷中心線轉(zhuǎn)變?yōu)橹赶驆{谷中心線偏向-x方向；（3）濁流多次流動后峽谷漫灘上的沉積層在內(nèi)岸呈上拱的弧形，且隨著彎曲度的增加最高點位置外移;而在外岸上則表現(xiàn)為向上凹的形狀，且隨著彎曲度的增加上凹的程度逐漸降低；（4）隨著彎曲度的增加，漫灘上的濁流濃度逐漸增加，相應(yīng)地峽谷內(nèi)部的濁流濃度逐漸減�。唬�5）彎曲度越大，粒徑大比粒徑小的沉積物在峽谷第一個彎道后的濃度衰減速度快；（6）上游的沉積厚度隨彎曲度增加而增加，而下游的沉積厚度則隨著彎曲度的增加而減��；（7）濁流多次流動后，長期的外岸沉積和內(nèi)岸侵蝕會重塑海底地形，峽谷橫剖面形狀逐步向梯形轉(zhuǎn)變，，且彎曲度小的峽谷轉(zhuǎn)變速度更快，同時峽谷中心線也會向內(nèi)彎有一定的遷移。這些結(jié)論有助于我們根據(jù)野外露頭觀測或鉆探調(diào)查得到的濁積巖特征來推斷其形成的原始環(huán)境、相關(guān)的濁流機制及可能的油氣儲存規(guī)模等，進一步加深我們對濁流運動和沉積關(guān)系的理解和認(rèn)識。
【圖文】：

完全不同的特點，通常表現(xiàn)在渠道內(nèi)部的內(nèi)彎沉積和外彎侵蝕，在內(nèi)彎形成點壩，外彎形成類似水坑的結(jié)構(gòu)，以及在渠道外從渠道邊壁向外的漸減的堤壩沉積。圖1 1 穿過孟加拉扇中部的渠道 堤壩系統(tǒng)的高分辨率Parasound 地震圖以及 Hydrosweep多波束深測線束圖�？v向放大 166 倍（據(jù) Schwenk 等，2003） 1.2.2 實驗、理論和模擬研究 20 世紀(jì) 50 年代到 21 世紀(jì)初，對濁流的研究主要集中于濁流的平均流動特征、湍流結(jié)構(gòu)及沉積特征等以及相關(guān)的理論分析和模擬。從二維實驗和模擬到三維實驗和模擬分析，從簡單的直渠道到接近海底真實狀況的彎曲的復(fù)雜渠道，有關(guān)濁流的研究正不斷深入。1.2.2.1 流動特征圖 1-2[14]呈現(xiàn)了自然界中濁流典型的流動結(jié)構(gòu)，橫坐標(biāo)表示濁流在流動方向

完全不同的特點，通常表現(xiàn)在渠道內(nèi)部的內(nèi)彎沉積和外彎侵蝕，在內(nèi)彎形成點壩，外彎形成類似水坑的結(jié)構(gòu)，以及在渠道外從渠道邊壁向外的漸減的堤壩沉積。圖1 1 穿過孟加拉扇中部的渠道 堤壩系統(tǒng)的高分辨率Parasound 地震圖以及 Hydrosweep多波束深測線束圖�？v向放大 166 倍（據(jù) Schwenk 等，2003） 1.2.2 實驗、理論和模擬研究 20 世紀(jì) 50 年代到 21 世紀(jì)初，對濁流的研究主要集中于濁流的平均流動特征、湍流結(jié)構(gòu)及沉積特征等以及相關(guān)的理論分析和模擬。從二維實驗和模擬到三維實驗和模擬分析，從簡單的直渠道到接近海底真實狀況的彎曲的復(fù)雜渠道，有關(guān)濁流的研究正不斷深入。1.2.2.1 流動特征圖 1-2[14]呈現(xiàn)了自然界中濁流典型的流動結(jié)構(gòu)，橫坐標(biāo)表示濁流在流動方向
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P736.2

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 姜濤,解習(xí)農(nóng),湯蘇林;濁流形成條件的水動力學(xué)模擬及其在儲層預(yù)測方面的作用[J];地質(zhì)科技情報;2005年02期

2 宮秀梅;金之鈞;曾濺輝;邱楠生;;渤南洼陷深層油氣成藏特征及主控因素[J];石油與天然氣地質(zhì);2005年04期

本文編號：2658661