近日，国家重点实验室年廷凯教授课题组利用低温流变试验方法构建了深海滑坡体的低温-含水量耦合流变模型，提出了流变试验中流态化滑坡体雷诺数计算公式和层流-湍流流动状态划分方法，在海底滑坡流动状态评估领域取得突破，为深海滑坡运动过程模拟提供了新思路。

海底滑坡是具有极大危害的海洋地质灾害之一，运移速度可达30 m/s，影响范围可达几百公里，其失稳−运动−演化问题一直是研究热点和难点。年廷凯课题组围绕这一链式灾害问题开展了深入研究，提出了区域海底滑坡易发性评估方法（APPL OCEAN RES, 2019）、运动滑坡体与水体界面交互机制（OCEAN ENG, 2020）、深海滑坡体低温-含水量耦合模型及流态分析方法（J WATERW PORT COAST, 2020, 2021）、海底滑坡-油气管线耦合分析方法（OCEAN ENG, 2018, 2019, 2021）。

在海底滑坡长距离运移过程中，处于流态化阶段深海滑坡体会从非牛顿流体逐渐演化为牛顿流体，整个过程中海底滑坡体的流变特性十分复杂，如图1所示。为再现高速、流态化海底滑坡的运移过程，建立海底滑坡体流变模型（描述海底滑坡运动过程中滑坡体剪应力与剪切速率的关系）并确定其流动状态至关重要，目前尚无这方面的深入研究报道。同时，这也是进行理论分析与数值模拟的重要前提条件，因此可以说是一项极具挑战性的工作。

图1海底滑坡运动演化过程的阶段划分（J WATERW PORT COAST, 2021）

针对上述挑战，以南海北部深水大陆坡海底滑坡易发区作为靶向目标，采用低温流变试验方法开展了海底泥流试样的系列试验，建立了低温-含水量耦合流变模型，推导了流变试验中流态化滑坡体雷诺数计算公式；并以临界雷诺数为标准，提出了海底滑坡层流与湍流流动状态划分方法，分析了不同剪切速率下试样絮团内及絮团间土颗粒结构特征的演化机制，提出了流变曲线牛顿区与非牛顿区演变过程，初步揭示了海底泥流试样流态转捩的内在机理。上述研究成果发表在J. Waterway, Port, Coastal, Ocean Eng. (ASCE权威期刊, 2021,147(1): 04020048)上，文章的第一作者是博士研究生郭兴森，通讯作者是年廷凯教授。该研究工作得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划课题的支持。

原文链接：https://ascelibrary.org/doi/10.1061/%28ASCE%29WW.1943-5460.0000616