杜 星，孙永福，胡光海，宋玉鹏

(国家海洋局第一海洋研究所，山东 青岛 266061)

重力活塞取样器贯入深度研究

杜 星，孙永福，胡光海，宋玉鹏

(国家海洋局第一海洋研究所，山东 青岛 266061)

重力活塞取样器是一种重要的海底连续沉积物采集仪器，贯入深度和样品质量对海洋地质研究有着重要影响。通过对重力活塞取样器贯入过程建立能量守恒方程，得出贯入深度控制方程。已知取样器参数和土质类型条件，可计算取样管贯入深度，深度受取样器重量、体积、形状、取样管直径和沉积物类型等因素共同影响。已知取样器参数和贯入深度，可推测海底沉积物类型。

重力活塞取样器；能量守恒；贯入深度；摩擦系数

Abstract:Gravity piston corer is an important equipment for seabed sediment collection.Penetration depth and sediment quality have important effects on marine geology study.A penetration depth control equation is obtained by building up an equation of energy conservation based on the process of gravity piston corer penetration.This equation can calculate penetration depth when corer parameters and sediment type are available.Penetration depth is affected by the dead weight,volume,shape,diameter of the corer and sediment type.It can also be uesd to speculate about the sediment type when corer parameters and penetration depth are available.

Keywords:gravity piston corer; energy conservation; penetration depth; coefficient of friction

海底沉积物是海洋科学研究的基础，作为一种重要的海洋环境变化记录载体，无论在海洋科学研究还是海洋工程地质勘察中都具有重要的作用。因此，如何获得深海沉积物，尤其是超长、连续、无扰动的沉积物柱状样品，是深入开展科学研究必不可少的重要环节[1]。

重力取样器主要用于海底沉积物的连续取样，是一种普遍采用的非可控式取样器[2]。由于重力取样器具有结构简单、操作方便以及取样成本较低等优点[3]，在海底取样过程中起到了重要的作用，获得深海超长连续沉积物样品一度成为海洋研究的热点[4]。但是取样器贯入时，由于取样管长度和实际贯入能力不符，过长容易导致取样管折断，过短导致不能取得最大长度的连续样品。……