生态系统变化对湘西岩溶水资源的影响

本文在分析岩溶山区典型生态系统类型及其演化特征和岩溶水资源特点的基础上，通过湘西20年来的生态系统变化的对比，就其对岩溶水资源的影响进行了详细的论述。认为生态的恶化是引起岩溶石山区水资源短缺的一个重要因素，生态系统变化对岩溶水资源的影响主要是通过对岩溶水的补给、迳流、排泄等的影响，使岩溶水资源产生水质和水量的变化。明确生态系统变化是如何影响岩溶水资源的质与量这一重大问题，将有助于岩溶水循环机制的深入研究，为揭示岩溶水资源的形成、演化规律及控制机理，建立岩溶水资源评价、开发利用和保护的系统理论，探索岩溶水资源可持续利用模式提供科学的依据。     

大型复杂引水系统运行调度仿真模型研究

万家寨引黄工程运行调度系统是一个大型复杂引水系统.本文以该系统为背景,建立水资源供需分析、水库调度、地下水资源调蓄、水力瞬变输水过程、水文与工程数据采集处理等三个层次的计算机仿真模型,提出"水资源可持续利用量"的概念,研究系统的合理调度方案和特性参数以及满足未来用水需求,保证环境生态逐步恢复的管理策略,促进供水区水资源的可持续利用.     

珠江三角洲水资源可持续利用综合评价分析

按照复合系统理论。水资源可持续利用系统是一个由水资源、社会经济和环境等子系统组成的复合系统．且各子系统包含多个要素。由此，本文构建珠江三角洲水资源可持续利用评价层次结构多指标体系．采用主成分分析法和层次分析法对珠江三角洲水资源可持续利用进行综合评价，评价结果客观地反映了珠江三角洲各地区的水资源可持续利用状况。在评价结果的基础上，对珠江三角洲各地区的水资源可持续利用问题提出了相应的建议。     

流域水资源合理配置的研究进展与发展方向

水资源合理配置是实现水资源可持续利用的有效调控措施之一。将现状的水资源合理配置研究划分为广义和狭义两类,进而从内在机制、实践进程和评价三方面系统综述了狭义流域水资源合理配置研究进展。指出目前中国在流域水资源配置过程中存在若干问题,主要表现为缺乏有效的初始水权分配机制、缺乏有机的补偿和机理机制、缺乏广泛的社会参与机制和缺乏系统的后效评价体系,致使现状水资源配置难以实现真正意义上的合理。为解决上述配置实践中存在的相关问题,今后我国水资源配置研究的重点主要集中在建立符合现代流域水循环过程的"天然 人工"二元认知模式,建立以水循环为基础的水资源合理配置模式、建立具有统一基础的水资源配置准则和建立水资源配置合理性评价标准和体系等。     

协同学在水资源可持续利用评价中的应用研究

协同学是关于开放、非平衡系统的理论,而水资源系统正是一个开放的、远离平衡态的复杂系统。以湖州市为例,以两年为步长,选取2011年、2013年、2015年水资源开发利用指标、经济社会指标,将协同学应用于湖州市水资源可持续利用评价。研究结果表明,将协同学应用于区域水资源可持续利用评价是可行的,可为区域水资源可持续利用评价以及区域水资源承载能力判别开辟新途径。     

区域水资源可持续利用的综合评价方法

水资源可持续利用指标体系及评价方法是水资源可持续利用研究的核心问题之一。以复合系统理论为基础,将水资源、社会经济和环境组成的复合系统定义为水资源可持续利用系统(RSWRS系统)。应用Bossel可持续发展基本定向指标框架,建立了水资源可持续利用指标评价体系。应用系统综合评价法,权重采用基于Bossel评分标准,以参考状态的离差平方和最大法计算,建立了以RSWRS系统发展综合指数和发展态势度量模型。以陕西省为例,进行了水资源可持续利用的综合定量评价。     

甘肃省黄河流域现状用水及存在问题浅析

为加强甘肃省黄河流域水资源管理,在流域内建立计划用水、节约用水的水资源管理体制和机制,本文对流域内现状用水在水资源总量、水资源质量及可持续利用等方面进行了细致、全面的调查分析。针对流域内经济社会的发展规划,对流域内水资源可持续利用方面存在的问题进行了综合研究,并给出了科学、可行的解决方案。     

佛山市水资源可持续利用的综合评价

本文以佛山市水资源条件和社会环境为背景,从水资源现状条件、水资源综合效益、水资源利用效率和水资源可持续利用压力等4个方面选取10项指标,综合分析佛山市的水资源可持续利用状况。结合人工鱼群优化的投影寻踪模型,对佛山市各区的水资源可持续利用程度的变化过程进行评价,并且对各区域的水资源可持续利用状况进行比对分析,评价结果符合佛山市水资源的实际情况,并针对比对分析的结果提出相应的缓解未来水资源压力的意见。     

区域水资源系统动力学特征分析

对南水北调中线工程河南受水区水资源系统动力学特征进行了分析研究,给出了各子系统动力学特征指标和水循环之间的定性关系,揭示了各子系统的分形特征、复杂程度和演化规律.结果表明,该水资源系统具有明显的分形结构和混沌特征,为一个非线性系统,且系统演化存在一个奇异吸引子;从大气降水-地表水-浅层地下水-深层地下水水循环角度看,该系统的开放程度和受外界干扰的程度逐渐减小;从大气降水-地表水-浅层地下水的水循环角度看,该系统的复杂程度符合水资源系统的一般情况.分析成果对该区寻求改善水资源系统行为的机会和途径具有重要参考价值.     

水资源可持续利用的生态经济评价

本文从一个独特的角度，将水资源生态系统和社会经济系统耦合成水资源生态经济系统，把水资源的开发利用纳入生态经济系统的运行体系之中，利用生态经济学中的生态经济协调发展理论和可持续发展的思想，建立水资源可持续利用的生态经济评价体系。在此基础上，对辽河三角洲地区水资源的可持续进行了评价，其结果表明：辽河三角洲地区水资源开发利用的可持续性从1986年到1995年间逐渐减弱，目前处于极弱可持续利用阶段。     

寒区路基改良土冻融循环与荷载耦合作用下损伤力学研究

以路基改良土作为研究对象,研究其在冻融受载耦合条件下的损伤演化规律.土体在冻融循环条件下的受载损伤,就可以等效为土体在2种加载下的损伤.以寒区路基工程为背景,考虑冻融与荷载的耦合作用,通过室内试验,研究了冻融循环作用下路基改良填料的强度和变形特性,在此基础上探索改良土路基内部土体发生在细观层次上的损伤形态和演化过程,建立冻融受载损伤模型.     

温度循环作用下深埋隧洞围岩细观结构的定量描述

高温作用和温度循环作用是岩石力学发展面临的新课题。从经历温度循环的裂隙岩体的微裂隙扩展机制研究入手,采用SEM仪器进行了各温度下大理岩断口细观结构试验。基于统计学理论,从细观层次对不同温度下的岩石断口微裂隙参数数据统计分析,得到了岩石微裂隙几何参数在不同温度下的分布概型,并运用Monte-Carlo随机模拟的方法,再现微裂隙在工程岩体中的分布。进行了二维裂隙网络模型的分形计算,分析不同温度条件下岩石细观损伤的分维数及其演化的分形特征,为从传统的力学方法来探索岩石内部介质的微观变化提供了理论依据和参考。     

西非被动大陆边缘重力滑脱构造发育演化及成因机制

西非被动大陆边缘盆地在晚侏罗世伴随大西洋的裂开而形成,陆内裂陷构造旋回(晚侏罗世-早白垩世阿普特期(Aptian))主要发育陆内裂陷构造;过渡期构造旋回(阿普特期)沉积了一套潟湖相塑性层(盐岩);被动大陆边缘构造旋回(早白垩世阿尔布期(Albian)至今)共发育了两期重力滑脱构造,早白垩世阿尔布期-渐新世发育一期(早期)重力滑脱构造,中新世至今发育了另一期(晚期)重力滑脱构造。西非被动大陆边缘同一期重力滑脱构造具有从早到晚由陆向海的前展式发育规律,且多期重力滑脱构造具有从早到晚由陆向海迁移的进积叠加规律。西非被动大陆边缘重力滑脱构造发育的主要控制因素是大地构造背景、地层掀斜、滑脱面形态,其中大地构造背景控制重力滑脱构造体系类型,地层掀斜是引起地质体重力滑脱和变形的根本、控制构造变形的强度,滑脱面形态控制着重力滑脱构造类型和发育位置;次要控制因素是差异重力负载和塑性滑脱层等。并在此基础上建立了宽缓型凹面斜坡和窄陡型斜坡滑脱面下的西非被动大陆边缘重力滑脱构造成因发育模式。     

An energy stable evolution method for simulating two-phase equilibria of multi-component fluids at constant moles,volume and temperature

In this paper, we propose an energy-stable evolution method for the calculation of the phase equilibria under given volume, temperature, and moles (VT-flash). An evolution model for describing the dynamics of two-phase fluid system is based on Fick’s law of diffusion for multi-component fluids and the Peng-Robinson equation of state. The mobility is obtained from diffusion coefficients by relating the gradient of chemical potential to the gradient of molar density. The evolution equation for moles of each component is derived using the discretization of diffusion equations, while the volume evolution equation is constructed based on the mechanical mechanism and the Peng-Robinson equation of state. It is proven that the proposed evolution system can well model the VT-flash problem, and moreover, it possesses the property of total energy decay. By using the Euler time scheme to discretize this evolution system, we develop an energy stable algorithm with an adaptive choice strategy of time steps, which allows us to calculate the suitable time step size to guarantee the physical properties of moles and volumes, including positivity, maximum limits, and correct definition of the Helmhotz free energy function. The proposed evolution method is also proven to be energy-stable under the proposed time step choice. Numerical examples are tested to demonstrate efficiency and robustness of the proposed method.     

岩溶关键带水循环过程研究进展

岩溶关键带处于岩石、水、土壤、大气、生物五圈交汇地带。正确认识岩溶关键带的结构、功能及其水文循环过程是当前地球关键带与岩溶水科学研究的关键问题。剖析了岩溶关键带水循环过程与演变规律、水循环过程在岩溶关键带中的作用,探寻变化环境下岩溶关键带水循环过程演变的规律与驱动机制,总结不足与问题,提出未来研究的总体趋势和方向:岩溶关键带形成与演化和水循环过程相互作用机制;岩溶关键带水循环驱动的物质转化与能量迁移过程及其耦合;水循环过程在不同时空尺度上对全球变化与人类活动干扰的响应;多种观测与模拟手段的综合应用。     

鄂尔多斯盆地南部延安组巨厚煤层内古气候旋回分析

煤是一种气候敏感型沉积物,为了查明煤层中蕴含的古气候信息及其演化控制因素,选取鄂尔多斯盆地南部延安组一段4号巨厚煤层为研究对象,通过系统密集采样,并测试煤的有机显微组分含量、主量和微量元素及有机质稳定碳同位素含量。利用煤岩显微组分、特征元素和碳同位素等方法,分别在该巨厚煤层内部识别出4个温湿-干热交替的古气候旋回,且识别结果非常一致;该结果与前人在邻区4号煤层中使用古植物含量系数法的识别结果也非常吻合。在此基础上,与前人在该巨厚煤层中识别出的米兰科维奇旋回信息进行比较,综合分析认为该巨厚煤层中古气候旋回的发育与演化主要受到天体轨道参数中偏心率长周期的控制。研究成果证实了方法的可靠性,阐明了古气候旋回的成因机制。      

原状Q2黄土三轴剪切细观结构演化定量研究

基于非饱和原状Q2黄土CT-三轴剪切试验得到的结构演化清晰的CT图像及CT数据,提出利用CT数随偏应力的关系确定屈服应力的新方法。基于CT数定义了结构性参数和结构演化变量;分析了结构演化变量与净围压和吸力的关系,相对于应变（包括偏应变和体应变）,当吸力相同时,净围压越大,结构演化变量值越大;当净围压相同时,吸力越大,结构演化变量值越小。建立了非饱和原状Q2黄土三轴剪切过程的结构演化方程,该方程为结构演化变量与偏应变和体应变的关系,能同时反映净围压和吸力等对结构演化的影响。利用提出的结构演化方程对试验数据进行拟合,拟合结果较理想。     

从准层序到米级旋回——层序地层学与旋回地层学相互交融的纽带

层序地层学的基本单位是层序。准层序和准层序组构成了层序的基本结构单元,它们在层序内有规律的空间叠置样式是识别体系域的客观标准。准层序被定义为以海泛面为界的向上变浅序列,但是准层序是一个比较松散的概念,存在问题是对其成因机制研究不足。米级旋回作为旋回地层学的基本单位,定义为数厘米至数米厚的向上变浅的岩相序列,是高频率海平面升降变化的产物,其形成时限为相应的米兰柯维奇天文旋回周期。作为旋回地层学的基本单位,米级旋回以其明确的沉积学涵义和有规律的天文成因机制,是对层序地层学概念体系中的"准层序"的良好补充,对其进行深入研究具有重要的理论意义和应用价值。从准层序到米级旋回这一概念体系的演变,代表了层序地层学与旋回地层学相互交融的纽带。最后介绍旋回地层学的最新进展亚米兰柯维奇旋回,它对精确数字定年具有重大意义。     

三肇凹陷青山口组-段泥岩超压形成与演化过程初探

在泥岩超压形成与演化机制研究的基础上,利用声波时差资料,根据泥岩破裂与愈合机理建立了-套泥岩超压形成与演化过程的恢复方法,并对松辽盆地三肇凹陷青山口组一段泥岩中的超压形成与演化过程进行了恢复.青一段泥岩沉积初期开始形成超压之后,先后经历了5次释放,目前正进入第6次超压演化过程中.因其超压自身释放时期相对较早（均早于源岩大量生烃期）,对内部油气排出不起作用,后期稳定发育,对下伏扶杨油层的油气聚集与保存十分有利,这可能是造成该凹陷扶杨油层油气聚集的一个重要原因.该实例充分表明本文的方法用于泥岩超压形成与演化过程恢复是可行的.     

冻融岩石核磁共振检测及冻融损伤机制分析

以花岗岩为岩样在最低冻结温度为-40 ℃、融化温度为20 ℃的条件下对5组岩样开展了冻融循环试验,最高累积冻融循环次数为100次,并采用核磁共振（NMR）技术检测岩样内部损伤变化。试验结果表明,冻融作用会对岩石内部造成损伤,循环次数达到一定值时岩样表面产生明显裂纹;NMR T2谱图和成像结果表明,冻融作用使岩样孔隙结构重新分布,孔隙数量随循环次数增加而增加,产生裂纹后T2曲线信号幅度发生显著变化。最后使用损伤力学原理对花岗岩冻融损伤机制进行探讨,得到材料连续性与孔隙率的损伤关系、有效应力与孔隙率的关系表达式,并以岩样核磁共振结果为基础,得出其有效应力与循环次数的表达式。