南京大学施斌教授团队破解河流潮汐能否引起土层形变潮汐谜题

为破解这一谜团，南京大学施斌教授带领团队研制出具有微应变精度的超弱光纤光栅地面形变传感系统，并将系统安装在长江口志南村3个70米钻孔中（图2），首次观测到地面形变的半日潮汐（）和大大潮周期现象，并与张成程博士、荷兰瓦赫宁根大学AJF教授密切合作，提出了“土潮”新概念，将其定义为在江河潮汐影响范围内，土层因孔隙水压力波动而发生的周期性变形现象潮汐是由于什么引起的，揭示了土潮对岩性和深度的依赖性（图3）。

图1 长江潮汐影响长江三角洲地区分布图

图2 长江指南村钻孔全段超弱光纤光栅地层变形传感系统

图 3 半日潮、高潮和低潮土壤变形及其与岩性和深度的依赖关系

土壤潮汐的发现，证明了河口三角洲土壤形变潮汐的存在，为大地形变观测系统的标定、土壤固结机理的研究、三角洲生态环境的保护提供了新的理论依据。同时，再次诠释了工欲善其事，必先利其器这一科学道理，证明了超弱光纤光栅地面形变传感系统的高精度和有效性，可应用于微应变级地面形变传感。

上述研究成果近日以“土壤潮汐”为题发表于国际顶级地学期刊，施斌、张成程和AJF为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金重点项目、青年科学基金项目和南京大学毓秀青年学者计划的资助。

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