天然气水合物孔底冷冻取样器室内冷冻试验能量计算与分析

针对以干冰作为冷冻剂、酒精作为载冷剂的天然气水合物孔底冷冻取样方法,提出干冰与酒精用量的计算方法。计算出在干冰双层保冷的方式下,干冰与酒精的用量。通过实验与计算机模拟分析,验证该计算方法的可行性。针对试验过程中出现的问题,提出对试验装置的改进,为取样器的设计提供参考。     

观测井水样采集方法对比

本文通过大小口径取样器与空压机抽水所得试样测试结果的对比分析.认为取样器在含水层中部所取试样与抽水采样有很好的一致性;注意规范操作,适当减小取样器口径有助干消除扰动影响。本文为定深取样器在水文地质工作中广泛运用提供了实验依据.     

天然气水合物孔底冷冻取样器储冷腔的设计与试验研究

孔底冷冻取样是一种有效的钻取天然气水合物岩心的方法,绳索取心式孔底冷冻取样器的制冷能力由可存储冷源干冰和制冷酒精的储冷腔决定。本文就不同内部结构的储冷腔进行了储冷能力和制冷效果的设计与试验研究,计算了储冷腔的保冷层厚度,并设计了分层式、螺旋阶梯式和带孔管式3种储冷腔内部结构;通过对储冷腔保冷能力的试验研究,干冰存储1 h后平均损失率为31.3%,能满足后续制冷酒精的要求;并对不同结构的储冷腔开展试验研究,试验结果表明,带孔管式储冷腔可在短时间内完成对酒精的冷冻,酒精降温幅度达36.3 ℃,可满足水合物冷冻取样的能量要求。     

一种用于水质监测的气化物取样器

在美国马里兰州的阿伯丁器材试验厂,一种无源气化物取样器被安放在一条小河的底部沉积物中,受到污染的地下水以烟流的形式排入小河。取样器为一只试管,内装一根熔入活性炭的金属丝,能将地下水带来的易挥发的化合物捕获。用核外四极质谱议对所     

海洋冲击伸缩绳索取样器的研制与应用

海洋沉积物地层主要由淤泥、软土、半固结泥岩、砂岩等组成,沉积物地层钻探取样是海洋工程和地质调查的重要组成部分。常规回转取样器取样,极易破坏样品的原状而且取样率较低;静压取样器取样,在砂岩、半固结泥岩等较硬地层取样率较低。针对上述问题,研制了一种冲击伸缩绳索取样器,该取样器结合了静压取样器和锤击取样器的特点,实现对海底以沉积物为主地层的高保真取样。     

地下水污染调查取样装置

1FFS-A型地下水定深取样器 该取样器用不锈钢等材料制作,能够从井孔漂浮物之下采取有代表性的地下水样品;能够采取含有挥发性有机物的地下水样品;能够在本取样器设定深度的范围内采取任意深度的地下水样品。该取样器最大取样深度水下300m;取样容量1L／每次;取样器外径50mm。     

TK-1型压入活塞式取样器运动阻力计算及海上取样试验

在海上采用压入活塞取样器取砂、土样在国内尚属首次。经过对取样器进行科学的模拟计算,获得了取样器运动阻力和压入地层所需的压力,试验表明,这些数据符合海上取样的实际情况。所设计的密封装置、翻板取样器及PC取样管等满足了海上取样要求。     

液氮冷源外置式天然气水合物孔底冷冻绳索取样器的研制

针对天然气水合物存在环境和性质的特殊性,研制了新型天然气水合物孔底冷冻取样器。取样器采用冷源外置式,通过绳索取心方式,实现孔底冷冻岩样。介绍了新型取样器的冷冻方式、工作原理和主要结构特点。     

置于放射性岩石表面上的取样器内的射气积累

本文提出一种直接在天然产状条件下测定岩石扩散系数的方法,该方法在于,将取样器置于所研究的岩石上,根据取样器内随时间而积累的射气量就可以确定扩散系数。同时文中还推导出计算射气积累量的公式,利用所推导的公式作为例子计算了一些量板曲线。     

SWB—1型便携式湖泊沉积物—界面水取样器的研制

在湖泊环境的研究中,采到保持原状的沉积物－水界面样品是一项基本工作。根据国外有关资料,在前期研制的沉积物－水界面采样装置的基础上,研制成功了一种新型湖泊沉积物－水界面取样器。本取样器由部分组成,即连接构件、配重、悬挂密封机构和取样管。取样器是靠自重插入湖泊沉积层,悬挂密封机构将样品封闭于取样管内。本取样器能在深水湖泊中取到３０￣５０ｃｍ的湖底沉积物柱及１０￣３０ｃｍ的界面水柱。整个取样器重量轻（只     

天然气水合物孔底冷冻取样方法的室内试验研究

本研究提出的天然气水合物孔底冷冻取样方法是利用外部冷源在孔底降低水合物岩心温度,采用主动式降温的方法降低水合物的临界分解压力,达到被动式降压来抑制水合物分解,获得水合物岩心的方法。首先,通过分析天然气水合物温压特性得出了孔底冷冻取样方法的可行性;然后,借助室内冷冻模拟试验确定了干冰为冷冻剂,酒精作为助冷催化剂和载冷剂的冷冻方式;最后,依据冷冻模拟试验得出的干冰法冷冻方式研制了FCS型天然气水合物孔底冷冻取样器样机,并进行了土层钻进冷冻取样试验,取得冷冻黄土岩心。本研究提出天然气水合物孔底冷冻取样思想,为天然气水合物取样器的设计提供了新的思路。     

中国东北第四纪冰川研究新进展：遗迹厘定、新发现与冰期模式

东北是否发育第四纪冰川及其范围、性质与冰期问题,始终没有定论。在对长白山及大兴安岭冰川遗迹厘定基础上,进行了专项调查,并采用地理信息系统（GIS）、遥感（RS）及全球定位系统（GPS）的3S技术,采取钻探测图、孢粉、泥砾粒度与渗透性分析及14C定年等方法,在长白山及大兴安岭发现了冰蚀谷及泥砾堆积等新的冰川遗迹,进一步肯定了两座山地第四纪冰川的存在及其多期性。在小兴安岭首次发现冰蚀岩墙等冰川遗迹,填补了研究空白,证明小兴安岭也曾发育第四纪冰川。综合多种信息,确定长白山与大兴安岭分别有4次冰期和3次间冰期,小兴安岭至少有1次冰期。最后构建了可以与国际对比的冰期序列,重建了区域第四纪冰川环境演化模式：早更新世早期冷干,中晚期偏暖湿;中更新世早期冷湿,中晚期暖湿;晚更新世早期冷稍湿,中期暖湿,晚期冷干。     

Thermo-mechanical facies representative of fast and slow flowing ice sheets: the Weichselian ice sheet,a central west Poland case study

This study deals with an issue of thermo-mechanical facies, reflecting specific thermal and mechanical properties of the subglacial environment. The main objective of this study was to develop a model of glacitectionic deformation and its sedimentary record beneath fast and slow flowing ice sheets, based on investigations conducted in Wielkopolska (west central Poland). Sedimentary structures, mainly at the contact between subglacial tills and glacifluvial sediments, were recognized to delineate typical facies associations in a Weichselian glacigenic succession. Each association was interpreted as a record of the different depositional environments related to different subglacial conditions. Those investigations suggest the substratum was composed of frozen and dry, and wet and mobile spots, and four thermo-mechanical facies were distinguished: A – is representative of slower ice flow, dry and cold subglacial conditions, where driving stresses and normal effective pressure were high; B – is also related to slow ice flow and occurrence of cold subglacial permafrost, but with little amount of unfrozen water (however, higher than in facies A), with similar physical characteristics of the ice sheet as facies A; thermo-mechanical facies C and D represent wet and warm ice sole, with low normal effective pressure and driving stresses, thus lowering sediments’ shear strength and enabling high ice-flow velocities. We suggest that these facies have specific and non-random location, thereby revealing the relationship between subglacial thermo-mechanical conditions and ice sheet dynamics. Slow moving, cold-based ice occurred along ice sheet margins and inter-stream areas, whereas fast-moving, warm-based, well-lubricated ice, was typical of the axial parts of ice streams.     

Measurement of ambient air particulate pollutant concentrations and dry depositions for PS-1 combined with dry deposition plate at a wetland site

In this study, the concentrations of ambient total suspended particulates (TSP) and their dry deposition were measured using a PS-1 sampler with dry deposition plates at a wetland sampling site in central Taiwan during a sampling period from October 2016 to December 2016. The PS-1 sampler was fixed at set distances (1.5 and 2 m) from a dry deposition plate, and sampled particulate pollutants were sampled to determine their concentrations and dry deposition rates simultaneously. A dry deposition plate 3 m from the PS-1 sampler was also used to collect dry deposition particulate. This plate was also used to compare dry depositions from ambient air, collected from new device. The results thus obtained indicated that the average dry deposition rates on the dry deposition plates that were 1.5 and 2 m from the sampler were 103.15 and 103.94 µg/m² min, respectively, in October, 83.36 and 100.18 µg/m² min in November, and 171.2 and 157.5 µg/m² min in December. These dry deposition rates were compared with that 3 m away from the PS-1 sampler. The statistical t test revealed no significant differences between the dry depositions on dry deposition plates at 1.5 and 2 m from the sampler. The dry deposition rates at 1.5 and 2 m from the sampler did not differ significantly from that at 3 m from the PS-1 sampler. This study proves that a PS-1 sampler can be combined with a dry deposition plate to measure TSP concentrations and dry depositions simultaneously using a single device.     

寒区大坝心墙土料冬季冻融与防控监测

两河口水电站是雅砻江干流规划开发中的中游控制性龙头电站,大坝为300米级砾石土心墙堆石坝。由于地处川西高原气候区,冬季气候寒冷干燥,大坝心墙土料填筑过程中面临着冻融问题的困扰。基于一个完整冬季的现场监测,系统分析了这一寒区大坝心墙建筑过程中砾石土、接触黏土土料温度变化规律、冻融特征与影响因素以及现有保温措施防冻效果。结果表明,无保温措施条件下,砾石土、接触黏土均出现了负温冻结现象,其中砾石土最大冻结深度达20 cm,接触黏土达14 cm,土料冻结持续时间不超过1个昼夜,为短时冻土。土料降温冻结过程以与外界大气对流换热过程为主,受气温、风速条件影响显著,波动范围较大,而升温融化过程以太阳辐射增温过程为主,与有效辐射起始时间密切相关,因此波动范围较小。监测期内,采用三布两膜保温材料覆盖可有效防止心墙土料冻结的发生,有、无保温材料覆盖条件下浅层土料最低温度可相差约5℃。结合监测结果和现场实际,建议将现有心墙防渗土料半幅填筑方式转换为全幅填筑,并研发轻质、憎水保温材料及其快速收放机械设备,以提高填筑作业进度、强化防冻效果。系统完整的现场实测结果,可为未来寒区水电大坝建设提供基础数据和参考。     

An in-situ integrated suspended sediment stream sampler (IS3)

An inexpensive, lightweight stream sampler is described which provides a method for continuous collection of suspended stream sediments. The IS^3* sampler collects integrated suspended stream samples, and because the sampler relies on basic sedimentation principles, it can be deployed to collect suspended sediment stream samples for environmental studies or geochemical exploration in remote areas. The sampler trapped from 0.45 to 1.2 g of dry sediment during 7- to 8-d field tests conducted during 1985.     

水汽补给下砂土水分迁移规律及冻胀特性研究

利用自主研发的水分迁移和冻胀试验装备,研究了不同初始含水率、冷端温度、干密度对砂土水分迁移规律的影响,分析了三因素作用下砂土水平冻胀力和冻胀量的变化规律,确定了冻结锋面位置。研究表明：初始含水率和冷端温度对砂土的水分迁移和冻胀效果影响明显;初始含水率从0%增加至10%,试样含水率峰值增大了5.00倍,水平冻胀力和冻胀量不断增大,冻结锋面位置上移至2.5 cm高度处。冷端温度从?5 ℃降低至?15 ℃,试样含水率峰值增大了4.38倍,水平冻胀力和冻胀量不断增大,冻结锋面位置上移至2.6 cm高度处。干密度对试样水分迁移和冻胀特性影响相对不明显,整体呈现出在较小干密度下,试样含水率、水平冻胀力和冻胀量增幅稍大的趋势,冻结锋面集中在2.2～2.5 cm高度处。针对不同影响因素提出了水平冻胀力和冻胀量预测公式,为认识水汽补给下砂土水分迁移规律及合理预防冻胀提供参考。     

冰芯记录中末次间冰期-冰期旋回气候突变事件的研究进展

冰芯记录中的气候变化是古气候研究中的重要组成部分. 极地、中低纬度和热带地区的冰芯记录表明, 在冰期间冰期旋回大尺度气候变化背景下, 全球经历了一系列数百年至千年时间尺度的快速气候突变事件, 诸如末次间冰期的干冷事件、末次冰期的DansgaardOeschger事件、 Heinrich事件和Younger Dryas事件等, 虽然这些穿插在冰阶中的暖湿气候事件、间冰阶中的干冷气候事件的成因、机制和影响范围还存在明显的不确定性. 主要介绍不同区域冰芯记录中末次间冰期冰期旋回这些气候突变事件发生的时间、过程和机制等的研究进展.