西北地区夏季降水异常及其水汽输送和环流特征分析

利用NCEP/NCAR 1951～2000年共50a的再分析资料及我国西北地区内31个代表站的降水资料,对西北地区近50a来夏季降水异常的时空特征、环流形势及水汽输送进行了研究。分析发现,西北地区夏季降水异常与东部沿海地区的降水呈反位相分布,说明西北地区和东部沿海地区的降水影响系统不同,影响时期不一致。分析结果表明,影响西北地区夏季多、少雨年的相关区域环流特征和水汽输送特征有显著差异。     

山东北部泥质海岸带白浪河地区地下水水化学演化过程

莱州湾沿岸是中国海(咸)水入侵典型区域之一,受多次海侵海退事件影响,形成了复杂的地下含水系统。为探究其地下水系统水化学特征及演化规律,对比分析白浪河地区内地下水的水化学特征及主要离子的变化规律,研究了不同分区的水化学演化过程。结果表明,内陆的咸水主要由淡水/卤水混合形成,滨海的咸水主要由淡水/海水混合形成。现存卤水在形成过程中发生了淡水的混入,水岩相互作用和阳离子交换在一定程度上改变了卤水的水化学组成。矿物饱和指数结果表明,不同分区的地下水体中,方解石和白云石基本处于饱和状态,岩盐均未达到饱和状态,石膏仅在卤水中达到饱和状态。从陆到海,地下水系统中发生的阳离子交换过程不同,淡水区和微咸水区浅层的地下水主要是水中的Ca²⁺与含水介质吸附的Na⁺交换,而其他分区的阳离子交换过程与之相反。     

乌伦古地区巴山组烃源岩发育特征

正乌伦古地区位于准噶尔盆地东北缘,登记面积约7.4×10~3 km,油气源分析表明,上石炭统巴山组是主要的油气来源之一。烃源岩是新区勘探的首要问题,也是新区油气勘探的重要对象之一(颜小宁,2011)。针对乌伦古地区巴山组烃源岩受火山活动影响强烈导致烃源岩生烃潜力存在差异的现状,笔者在对乌伦古地区及周缘多条野外露头进行观测、取样及分析化验的基础上,结合钻井、岩芯等资料,对巴山组同一层段不同岩石组合特征的烃源岩进     

多孔介质中热蒸汽的迁移特性及其修复氯苯污染土壤的效果

蒸汽注射法是一种新近发展起来并对包气带非水相液体（NAPLs）污染修复具有较好应用前景的修复方法。为了探讨热蒸汽在非饱和多孔介质中的运移特征和蒸汽注射技术修复氯苯污染土壤的效果,本文通过一维模拟柱分别开展了热蒸汽在多孔介质中的迁移规律实验和蒸汽注射修复氯苯实验。研究表明：模拟柱中给定点处温度随时间变化可分为环境温度段、升温段和饱和蒸汽温度段3个阶段,随着温度锋面向下迁移,其迁移速度逐渐减小;模拟柱中的压力分布在蒸汽覆盖区域且空间分布呈线性规律,给定点处的压力随时间先增加后趋于平稳;实验结束后测得的水饱和度随蒸汽迁移距离的增加逐渐增加。在注入蒸汽质量流量为0.3 kg/h和氯苯初始质量分数为56.8 mg/kg的条件下,热蒸汽修复细砂中氯苯3.5 h后去除率达98.0%。模拟柱底部因蒸汽冷凝水达到饱和而产生出流液,出流10 min时出流液中氯苯最大质量浓度达到152.98 mg/L,70 min后出流液中氯苯质量浓度低于7.00 mg/L;介质中氯苯质量分数随距离的增加而增加,最大残留量为0.36 mg/kg。蒸汽注射法有效地改善了SVE（土壤气相抽提）法"拖尾"现象。     

高心墙堆石坝心墙水力劈裂的颗粒流模拟

目前针对堆石或土石坝的心墙水力劈裂问题虽然已取得了不少成果,但现有的成果大多从宏观的角度进行研究,对心墙水力劈裂发生机制的认识尚未达成一致的观点。采用颗粒流方法从细观角度对心墙水力劈裂问题进行初步研究,模拟了心墙水力劈裂发生和发展的过程。计算结果表明,劈裂水压力Pf随着竖向应力的增大而增大,且两者基本呈线性关系,与室内成果的规律基本一致;心墙在高水力梯度作用下,形成的水楔效应降低了裂缝尖端区附近的最大主应力,当该值小于或接近心墙上游的外水压力时则会导致水力劈裂的发生。此外,计算结果还证明了心墙发生水力劈裂的主要力学原因是由于心墙中的张拉应力超过了土体的抗拉强度。     

光纤传感器及其在地质矿产勘探开发中的应用

与传统电、磁及机械传感器相比,光纤传感器集传输、传感于一体,具有诸多独特优势,在各领域中均存在广泛、特殊的应用前景和潜力。目前研究最多、应用最广泛、在该领域内占重要地位的两类光纤传感器是光纤光栅传感器和分布式光纤传感器,前者以光纤Bragg光栅（FBG）传感器为主,后者以基于拉曼散射的分布式温度传感器（DTS）和基于布里渊散射的分布式温度应变传感器（DTSS）为主。着重阐述了这两类光纤传感器在地质矿产勘探中的应用：光纤地震检波器在石油勘探中的应用、DTS和光纤光栅压力传感器在油页岩勘探中的应用、光纤传感器在智能完井中的应用以及光纤气体传感器在地下煤矿安全监测中的应用。光纤传感器目前存在规范性差、成品率低等的问题,特殊结构或特殊用途的光纤传感器的研制是未来发展方向。     

水布垭面板堆石坝流变影响研究

采用9参数流变模型对水布垭面板堆石坝堆石料的流变影响进行了分析和研究,并从试验角度对堆石料流变变形机理进行了初步探讨。计算结果表明,三维仿真计算的典型部位的大坝沉降变形历时曲线与实测沉降资料比较吻合,验证了9参数流变模型的有效性、可行性。     

温控参数有限元法在边坡稳定分析中的应用

针对边坡稳定分析中所采用的基于强度参数折减的有限元方法,提出利用温度场来控制强度参数的折减,大大提高了计算效率。两个计算实例表明,一定时步后?max / H,即节点最大位移对坡高的比值,会快速增加,建议取该比值在0.05～0.1之间的不收敛时刻或突变时刻对应的折减系数作为安全系数。     

汶川地震的异常及其震后效应特征分析

分析了2008年5月12日四川汶川地震前甘肃地区、四川和青海部分地区的水氡（气氡）资料,甘肃地区数字化改造后的水位和地温资料的变化情况,结果发现在这次地震前有部分水氡测点的资料存在明显的震前异常,而且变化时间早,持续时间长,同步性很好。这些异常在恢复时间上无明显的规律。水位测点震后效应非常明显,部分水氡和地温测点也有不同程度的震后效应。     

考虑拱效应的高面板堆石坝流变收敛机制研究

采用一种能模拟高围压条件的堆石料幂函数流变本构模型,探讨狭窄河谷条件下堆石体流变变形的发展规律及相应的控制流变变形的工程措施。数值仿真结果表明,在狭窄河谷中的堆石体存在着拱效应。由于拱效应的影响,如果不考虑堆石体流变导致拱效应减弱而增加的附加变形,数值仿真计算得到的大坝变形将小于其真实的变形。受拱效应影响,堆石体初期变形的速率受到抑制,但随着坝体的升高、蓄水后水压力的加大以及堆石体随时间发展等流变变形因素的影响,堆石体中的拱效应逐渐减弱。要减小面板浇筑后由于其下卧的堆石体流变产生的附加变形,可以尽量利用面板过水及堆石体挡水,以加快堆石体流变变形的完成。采取措施,避免大的陡坡突变以及面板浇筑时间滞后其下卧堆石体断面几个月。