海底滑坡(Submarine
Landslides)是一种常见但危险的地质现象,常发生在大陆边缘深海区域,可能引发海啸、破坏海底管道和平台设施。而影响海底滑坡传播距离(即“跑动距离”)的一个关键因素,就是滑体中粘土的含量(clay content)。粘土含量越高,滑坡就越“粘稠”,是不是意味着滑坡移动得越慢?或者情况并不这么简单?
同济大学研究人员利用大型水槽实验(flume experiments),在10°坡度下模拟海底滑坡。粘土含量设置为从5%到30%的6组样品,材料由高岭土和石英砂混合组成。结合高精度传感器和PIV(粒子图像测速)技术,监测了滑体速度、底部压力等关键数据。并且使用无量纲分析(如Froude数和屈服应力比)解释流动状态。研究发现,滑体运动性呈非单调变化:粘土含量从5%到30%,滑体“移动能力”不是简单地逐渐减弱,而是出现“先增强后减弱”的趋势。最大流速和最大“移动性”出现在10%-15%的粘土含量区间。
研究首次系统量化了“水滑”机制:使用无量纲屈服应力>0.1作为水滑的判断标准。相关研究成果发表于《Engineering Geology》[1]。
[1] The Effects of Clay Content on the Dynamics of Submarine
Landslides: New Insights From Flume Experiments