河流与地下水关系的演化及若干科学问题

河流和地下水之间存在着密切的水力联系和频繁的转化关系。近几十年来,受自然因素和人类活动的影响,河流与地下水之间的转化关系趋于复杂化,引起水循环的变化,诱发了一系列生态环境负效益,使水资源及生态问题突显,其中河流与地下水关系及其演化是河流与地下水相互作用中重要问题之一,是属于河流维持机理与地下水可再生能力的基础研究内容。笔者在对河流与地下水转化关系类型划分的基础上,依据室内和野外试验资料,结合地质、水文地质条件,分析了各类型的渗流特征和影响河流与地下水关系演化的因素;从国内外研究现状出发,分析了当前该领域存在的不足和急待解决的有关科学问题,为定量模拟和评价河流与地下水的演化关系提供了科学依据。     

俯冲带水圈-岩石圈相互作用研究进展与启示

俯冲带系统是研究地球水圈-岩石圈相互作用的天然实验室。俯冲板片所携带的水进入俯冲带系统,显著影响俯冲板片上地幔蛇纹石化程度、岛弧岩浆活动以及俯冲带地震机制等构造动力学过程。沿着环太平洋俯冲带,由主动源地震探测得到的板片含水量结果可以很好地解释区域相关地震观测,同时由被动源地震探测到的上地幔低速异常区域都与俯冲板片断层发育区相一致。多道反射地震探测与数值模拟都揭示了俯冲板块正断层广泛存在,可穿透莫霍面,深度可达海底下至少20 km。俯冲板块正断层为流体进入地壳与上地幔提供了重要通道,导致上地幔蛇纹石化程度达到1.4%,甚至更高。在洋壳俯冲过程中,随着温压增加,在不同深度脱水形成不同性质流体与地幔反应。通过俯冲带流体包裹体和交代成因矿物等的研究发现水岩相互作用广泛存在。本文旨在回顾俯冲板片含水量探测及水岩相互作用研究,简述近年来取得的重要进展以及对将来相关研究的启示。     

凌海市节水增粮项目用水合理性分析

建设项目水资源论证中用水合理性分析是其重要的组成部分。凌海市节水增粮项目是全国节水增粮行动的县级实施片区之一,该项目用水合理性分析包括用水规模、灌溉方式、用水指标等多方面的分析论证。根据项目用水特点和水资源条件,可以得出合理的结论,从而为项目水资源论证打下基础。     

典型煤炭矿区生态健康遥感诊断

煤炭资源是我国重要的一次性能源,科学监测与评估矿区生态健康,对于维持经济发展与生态健康的平衡至关重要。本文选取位于山西省的3处典型煤炭矿区,基于2001—2021年的Landsat遥感数据,利用目视解译方法对露天矿区进行了多年用地类型演变格局分析;并分别对3处典型矿区的绿度、湿度、干度、热度进行了估算,应用知识粒度熵的权重计算方法,综合构建了矿区遥感生态指数(RSEI),完成了矿区生态健康多年遥感诊断。结果表明,两处露天矿区呈现边开采边复垦的生产模式,各有半数的研究年份RESI区域均值达到0.5以上;地下矿区的开采工作基本不造成地上扰动,其2001年以来的生态健康状况较为稳定,RSEI均值在0.7上下浮动;3处矿区2021年的RSEI均值分别为0.53、0.48、0.70。本文改进了传统的遥感生态指数构建方法,为煤炭矿区的长时序生态监测与遥感诊断提供了科学支撑。     

基于最优化相关分析的油菜开花期预报模型研究

为了最大限度地满足政府举办特色农业旅游的需求,以高淳为例,研究分析了高淳油菜农业气象观测数据,发现油菜开花期与t≥3 ℃的有效积温呈极显著相关关系;进而利用最优化相关分析法,筛选出影响油菜开花期的最佳建模因子,创建了开花期气象中期预测模型以及基于环流和海面温度的开花期长期预测模型,均达到α＝0.001显著水平,预报时效可提前10～30 d;经检验,三种模型的历史拟合结果和三年试报效果较好;在此基础上,试用了三种模型的复相关系数作为加权系数进行加权平均,综合集成预报效果更佳。油菜开花期预报将对公众踏青赏花和政府招商引资具有现实的意义,同时预报思路可为其他作物花期预报研究提供借鉴。     

波形指示叠前地震反演方法在致密含油薄砂层预测中的应用

岩石物理研究的实践表明,叠前弹性参数及其多参数交会对储层和烃类更为敏感,以此为基础的叠前地震反演是定量预测含油气储层的有效方法。对于致密砂岩薄储层及其含油性预测而言,因其地震响应极其隐蔽、地震信号分辨率不足,目前普遍采用基于变差函数理论的高分辨率叠前随机反演方法,但其反演结果的高频成分随机性较强、可靠性降低,对预测结果的精度和可靠性造成较大的影响。为解决上述问题,以四川盆地中北部地区侏罗系沙溪庙组致密含油薄砂层的预测为例,在储层及含油性敏感弹性参数分析的基础上,开展了波形指示叠前地震高分辨率反演方法的应用研究。该方法利用叠前地震波形相似性代替传统变差函数优选测井样本,并以此进行随机模拟建立各弹性参数的初始模型;在贝叶斯框架下,联合初始模型、测井弹性参数先验概率分布和叠前同时反演弹性参数结果建立后验概率分布,对其进行Metropolis-Hastings采样得到收敛的平稳分布即为一个反演实现。实际应用效果表明,波形指示叠前地震反演方法能够从叠前地震资料中获取地层各项弹性参数的高分辨率宽频结果,且其高频成分的确定性增强,提高了致密砂岩薄储层及含油性的预测精度和可靠性。该项技术是陆相致密碎屑岩储层及含油气性高精度预测的有效方法,具有广阔的应用前景。     

四川盆地LH地区杂卤石地震综合识别技术研究

随着国家对资源勘探增储的部署要求以及中长期科学和技术发展规划的专项实施,利用地震勘探手段,开展重点含钾盆地的综合预测和建立完善典型的成矿模式迫在眉睫。为此以LH三维地震资料为依托,对钾盐(杂卤石)预测技术进行了探索和总结,形成了一套以矿体空间分布、敏感测井曲线分析、多属性分析、数字高程模型应用、波形复杂程度和微细裂缝刻画、精细储层描述以及矿体综合评价分析为核心的地震综合识别技术,落实了有利目标111.41km2,为后续利用地震勘探方法进行矿产资源勘查提供借鉴。     

灰色系统GM（1,1）模型在地下热水水位预测中的应用－以河北省廊坊市为例

近年来,地热资源作为一种绿色清洁能源越来越受到国家重视,开采利用的规模也越来越大。如何对地下热水水位的变化趋势进行准确预测,为政府决策提供技术依据显得尤为重要。由于水位监测数据有限,尝试采用灰色系统GM(1,1)模型,对廊坊市不同热储层地热井的地下热水水位进行了预测。通过对原始数据进行"一次累加,均值处理,构建预测模型,得出时间响应函数,求解预测值"等计算过程处理,结果显示预测值与实际值基本吻合,这也验证了采用灰色系统GM(1,1)模型对廊坊市地下热水水位进行预测具有良好的效果。模型预测结果表明廊坊市地下热水水位呈逐年下降趋势,建议政府采取"推广地热资源的梯级利用,限制开采量、采补结合"等措施,合理开发利用地热资源,遏制地下热水水位不断下降的趋势,使地热资源得到可持续利用。     

基于CiteSpace的海洋空间规划研究进展分析

文章基于CiteSpace对2000-2020年海洋空间规划研究进行了知识图谱和可视化分析,分析发文量、作者、机构、期刊影响力和合作网络变化,揭示研究热点的变化趋势。研究表明:欧美等经济发达国家和澳大利亚具有较高影响力,国家与机构间合作密切。海洋空间规划研究始终以生态系统和环境保护为中心,研究内容以政策研究和生态环境研究为主,研究热点由关注生态功能转变为以人类活动为主的整体功能规划研究,蓝色经济、蓝色发展是近些年的主要关键词。在海洋开发强度、范围不断增大,全球气候环境频繁变化的背景下,加强海洋观测和数据收集,探索海洋生态系统对环境影响和人类活动响应机制,加强生态模型在海洋应用,细化海洋空间规划管理措施,因海制宜地调整规划方案,实现生态保护和经济发展的齐头并进,是我国海洋空间规划研究的未来方向。