姑咱海子泉气氡脱气技术系统改造效能分析

使用姑咱海子泉气氡观测数据,分析在不同脱气—集气（溅落式和自吸式）装置下观测数据的地震前兆异常反映。溅落式脱气装置在脱气过程中无空气混入,脱气效率较低,但地震前气氡观测异常明显;自吸式脱气装置在脱气过程中有大量空气混入,脱气效率相对较高,在地震前气氡异常不明显。分析认为：①空气混入起到稀释作用,致使气氡含量降低;②脱气装置前放置恒水位槽,将地震前泉水深部自然逸出气体释放,造成异常信息减少。     

不同脱气装置脱气效率对比分析

采用对比分析方法,用新设计的鼓泡式脱气装置与台站现普遍采用的溅散式脱气装置进行对比观测.在保持其他条件相同的情况下,经过实验对比,发现鼓泡式脱气装置具有更高的脱气效率,更适合小流量或者水温偏低的井（泉）的气体观测.     

水氡模拟观测自动脱气装置研制及实验

为了提高模拟水氡观测质量,排除观测过程中脱气环节的人为干扰,实现自动脱气代替人工脱气的目的,在反复试验及对比测试的基础上,研制出了初步的自动脱气装置。该装置经进一步完善后可在水化台站中推广应用。     

盘一井气氡脱气装置改造实验研究

为了改进盘一井气氡的自动脱气效果,去除干扰,提高观测资料质量,2015年11月3日盘锦地震台对气氡脱气装置进行改造实验。通过应用中国地震局流体学科组许秋龙研制的气氡脱气装置替换掉原来的脱气装置,截至2016年9月已取得近10个月的观测数据。分析了观测过程中遇到的问题并进行了相应的改进,改进后观测数据不再受气温、气压的干扰,流量干扰与漏气问题也得到了一定的控制。     

地下流体气汞观测的储气装置

针对地下流体汞观测仪的主动采样、脱气方式,设计了满足主动脱气条件的储气装置。以储气装置气囊内气压稳定性为指标,开展储气装置匹配ATG-6138M型痕量汞在线分析仪和自然吸气鼓泡脱气装置的气汞观测实验。结果表明,储气装置能保证被测气体及时置换,维持整套气汞观测系统动态稳定,具有较好的兼容性。     

库尔勒新43泉自动测氡仪脱气装置应用效果

针对库尔勒新43泉SD-3A型自动测氡仪脱气装置水路容易堵塞和工作过程中气路内水蒸气形成的冷凝水等影响。2016年5月6日更换了新的自然吸气鼓泡脱气装置,观测结果表明:新装置脱气效率高,产生的气体更加稳定。在1年左右的时间里产出了连续、准确、可靠的资料,观测信息能够实时反映新43泉的实际变化情况,达到了预期的效果。较好地反映了新疆呼图壁M_S6. 2地震和新疆精河M_S6. 6地震孕育与发生的过程。     

新型通用气氡脱气装置研制及应用

根据水流在一定的落差下撞击水体会产生大量气泡的原理,研制出一种新型气氡脱气装置。该装置相继在青海省德令哈台和湟源台进行试验,解决了极低水温(最低达3℃)井泉的脱气稳定性问题,对于极小流量(最小达0.06L/s)的麻尼台泉点,首次使用仪器自带气泵抽气的办法并取得成功。试验完成后,推广应用到共和、格尔木、祁连及西宁4个台站,经过3个多月至2年的时间检验,上述6个台站的观测结果连续、准确、可靠,攻克了困扰我国地下流体气氡观测几十年来存在的脱气装置稳定性难题。该装置具有通用性,适合在全国范围内推广,还可以尝试作为气汞、氦气等气体观测的脱气装置使用。     

盘一井气氡新型脱气装置应用实验研究

在盘一井数字化气氡观测过程中,脱气装置经过两次改进,但出现的各种干扰因素无法得到有效解决,应用效果一般。为了减少脱气装置对气氡观测的干扰,提高观测数据质量,盘锦台改进制作了新型喷射负压式脱气装置,经过近7个月的试验研究,有效地减少脱气装置在气氡观测中的干扰,解决了氡观测脱气装置稳定性难题,这也进一步提高了气氡观测数据的内在质量。可为国内地震台站观测(水质矿化度高的观测井口)提供脱气装置制作、观测经验,具有一定的推广应用价值。     

德令哈台尕海井气氡仪脱气装置改造试验

通过对2007年12月至2014年7月德令哈尕海井气氡的数据分析,得出以下结论:同一个观测点,不同脱气装置会产生出不同的观测结果;冷水井和温泉井用同一脱气装置,所观测到的数据也不相同;脱气装置出气口和仪器进气口之间的气管距离越短越好,过长容易引起氡值的不稳定。针对德令哈地震台尕海井气氡数据长年不可用,数据变化不稳定且幅度大的实际情况,对脱气装置进行反复试验、改造,研制完成的脱气装置在尕海气氡观测中获得良好效果,气氡整点观测值稳定,数据变化形态在5 Bq/L之内,数据真实可靠,无超差,研究结果达到了预期的目的。     

JSZ-2型间歇/连续数字式自动测氡仪的研制和应用

JSZ-2型自动测氡仪是观测地下水中氡气浓度连续变化的重要设备。整套仪器由玻璃质连续脱气装置,时间程序自动控制装置,闪烁探头脉冲计数装置和数字重复打印记录装置构成。仪器按震情能进行间歇或连续观测,最高可测水氡1000埃曼,误差<±10%,观测结果和时间同时打印表出。Q_水=2.0升/分,Q_气=200～450毫升/分,灵敏度～800脉冲/分/埃曼,脱气效率～50%。通过各种条件试验和地震现场及定向爆破观测考核,该仪器与国内外类似连续测氧仪相比,具有直观性好,灵敏度高,准确可靠,操作简便等特点;尤其是玻璃质脱气装置更具有抗腐蚀,易清洗,成本低等优点。故利于普及推广,基本上满足当前水氡观测工作和地震予报的要求。     

平凉安国井气氡观测资料影响因素分析

采用相关分析法、相对均方差法对影响平凉安国井气氡观测数据的主要因素进行分析,结果表明,气温、降雨量、气压、脱气装置是影响安国井气氡观测资料的主要因素。通过分析干扰因素及特征,为正确识别震前异常信息提供参考依据。     

Gas tracer transport in a heterogeneous fracture in two-phase flow conditions. Experimental and modeling results

Large amounts of gas can result from anaerobic corrosion of metals and from chemical and biological degradation of organic substances in underground repositories for radioactive waste. Gas generation may lead to the formation of a buoyant gas phase bubble (i.e. zone with increased gas saturation surrounded by water) and to the migration of radioactive gaseous species. In this situation, gaseous species migration is controlled by (1) advection, dispersion and diffusion within the gas bubble, and (2) dissolution in the water surrounding the gas bubble and diffusion of the dissolved species away from the interface. A number of gas tracer tests were performed in the framework of the GAs Migration (GAM) project to study the role played by dissolution/diffusion phenomena in gas transport. Tracers were selected to display a large range of solubility and diffusion coefficients, which should have led to significant chromatographic separation in the breakthrough curves (BTCs) of the tracers. However, measured BTCs displayed much smaller chromatographic separation than expected. These curves were interpreted using (1) a numerical model of multiphase flow and tracer transport in the fracture plane and diffusion into the immobile water, and (2) a simple two box model. Results showed that dissolution/diffusion into immobile water regions played a small role, and tailing appears to have been largely controlled by diffusion into dead gas volumes, such as boreholes.     

壤中气汞量测量影响因素分析

根据多年工程地震探测实践和观测研究结果，阐述了在野外取样过程中，人为因素和自然因素对壤中气汞量测量的影响．讨论了排除影响的方法并提出了在工程地震中壤中气汞量测量合理的取样深度和取样体积     

河北省怀4井氦气观测集气装置改造

怀4井氦气观测初始采用井口至水面的井管静空间获取气体,氦气测值随水位发生变化,且井管静空间大,新旧气体易混合,进入测氦仪传感器的新鲜气体比例小,测值稳定,一些应力场作用信息被掩盖。为此,将不锈钢杯集气漏斗悬于水面上2 m处收集观测井自然逸出气,新鲜的逸出气及时有效地进入测氦仪传感器,有效避免水位涨落影响,观测数据有明显变化,观测效果较理想。     

Gas tracer transport through a heterogeneous fracture zone under two phase flow conditions: Model development and parameter sensitivity

Large amounts of gas can result from anaerobic corrosion of metals and from chemical and biological degradation of organic substances in underground repositories for radioactive waste. Gas generation may lead to the formation of a gas phase bubble and to the migration of radioactive gaseous species. Transport occurs in, at least, in two forms: (1) gas bubble, migration is controlled by advection, dispersion and diffusion in the gas phase, and (2) within water pockets, the dissolved species migrate mainly by diffusion. We consider a two-dimensional system representing an isolated heterogeneous fractured zone. A dipole gas flow field is generated and gas tracers are injected. The delay in the breakthrough curves is studied. A simple method is used to solve the gas species transport equations in multiphase conditions. This method is based on a formal analogy between the equations of gas transport in a two phase system and the equations of solute tracer transport in water saturated systems. We perform a sensitivity analysis to quantify the relevance of the various transport mechanisms. We find that gas tracer migration is very sensitive to gas tracer solubility, which affects gas tracer transport of both mobile and immobile zones, and shows high sensitivity to diffusion in the gas phase, to heterogeneity and to gas pressure, but the largest sensitivity was observed with respect to injection borehole properties, i.e. borehole volume and water filled fraction.     

小流量、低水头观测泉脱?集气装置改造实验研究——以延庆松山泉气氡为例

小流量、低水头观测泉使用常规脱?集气装置,达不到观测气量的要求,会直接影响化学气体观测质量。本文以松山观测泉为研究对象,结合台站观测条件,通过技术改造和实验研究,制作了恒流溅落式脱?集气装置,对气氡观测结果进行了连续观测分析,获得了完整的年动态变化曲线。观测结果表明,该脱?集装置能够较好地解决小流量、低水头观测泉存在的流量、气量、水量不稳定的问题,使气氡观测的稳定性得到明显提高,为全国其他小流量、低水头观测泉脱?集气装置的技术改进提供了范例。     

浅述五大连池火山区浅层气体钍、氡与断裂构造和火山活动的关系

在五大连池火山区流体化学研究原有工作的基础上，对火山群的重要区段开展了野外踏勘、气体普查，特别是用放射性气体测量方法对火烧山、老黑山、笔架山、药泉山等火山区进行了Tn、Rn测量。通过大量实测资料，分析和研究了Tn、Rn等气体和火山、火山活动、断裂构造、断裂活动性及其他地质条件的关系，初步查明了五大连池火山区的气体组成特征、分布和形成规律，对地下主要气体的成因、气体和火山构造活动及其它地质条件的关系进行了初步探讨，并提出了对五大连池火山区气体观测的初步设想和建议。     

不同形式的断层土壤气集气装置对气氡观测结果影响的实验研究

任何一项观测都要在一定的条件下进行,不同的观测条件会产生不同的观测结果。在断层土壤气实际观测中,由于观测装置的集气室安装方式不同形成了不同形式的集气装置,而不同形式的集气装置会对气氡观测结果产生不同影响。本文就不同形式的断层土壤气集气装置对气氡观测结果的影响进行了实验研究。结果表明,集气室滞留体积对观测结果影响较大,集气室不可保留滞留体积,应控制导气管的长度和粗细,尽量减少导气管产生的滞留体积对观测结果造成影响。集气室死体积对观测结果影响不大,可保留集气室死体积。模拟观测和数字化观测应使用不同模式的集气装置。     

地下水溶解气数字化观测程控定量自动脱气装置

介绍了一种适于与气体自动观测仪器配套、应用于地震地下水前兆数字化观测的定量自动脱气装置。该装置根据气体溶解平衡原理设计而成,采用了交联双循环技术,由单板机实现程序控制,可利用连续流经该装置的被测水样,周期性制备定量体积的与被测水样具有确定浓度关系的气态样品,供气体自动观测仪器进一步测量,并按照给定的理论公式,对被测水样中相关溶解气的真实浓度给出精确的定量表达。专门设置的“稳压功能”和“除水功能”使该装置具有较稳定的工作性能。