钱营孜煤矿深部地下水水化学特征及来源解析

我国浅部煤炭资源已逐渐枯竭,在煤炭进入深部开采的条件下,来自煤层底板高承压灰岩水的威胁也越来越大,深入理解矿区含水层中水化学组成控制机制是针对性地开展水害防治工作的重要科学前提。为了查明安徽钱营孜煤矿深部地下水中常规离子的定性与定量来源,通过多种数理统计方法(包括相关性分析和R型聚类分析)、离子比值法和Unmix模型对22个灰岩水中常规离子浓度进行了分析。结果表明,地下水呈中至弱碱性,溶解性总固体(TDS)变化范围为1 945~5 292 mg/L,阳离子平均质量浓度由大到小排序为:Na+ (718 mg/L)、Ca2+ (270 mg/L)、Mg2+ (153 mg/L),阴离子平均质量浓度由大到小排序为:SO₄ 2? (2 305 mg/L)、HCO₃ ? (239 mg/L)、Cl? (186 mg/L),95%样品的水化学类型为SO₄-Na型。相关性分析、聚类分析和离子比值分析表明,含水层中水化学组成控制因素主要为硫酸盐和碳酸盐矿物的溶解(源1)以及盐岩的溶解和硅酸盐矿物的风化(源2)。Unmix模型显示源1和源2对地下水中常规离子浓度的平均贡献率分别为56%和44%,其中,源1对Ca2+、Mg2+、Na+和SO₄ 2?浓度贡献率依次为73%、68%、63%和73%,源2对Cl?和HCO₃ ?浓度的贡献率分别为75%和66%。研究成果可为相似条件煤矿突水水源的精准识别提供理论支持。      

煤层气井无杆排采工艺应用与改进方向

鄂尔多斯盆地东缘地区煤层气资源量巨大,现已成为我国煤层气主力产区之一。区块自开发以来,针对中浅层煤层大斜度井与水平井开展了液力无杆泵、水力射流泵、电潜泵、隔膜泵排采工艺试验,生产中发现上述4类无杆排采工艺具有能有效避免大斜度井与水平井管杆偏磨的优点,但同时存在防煤粉防砂能力一般、防腐蚀防垢能力一般,存在高压刺漏风险、下泵深度受限、地面设备可靠性不强等缺点。通过分析区块前期中浅层煤层气井无杆排采工艺试验效果,总结了各类无杆排采工艺的优缺点,并指出中浅层煤层气井无杆排采工艺的改进方向。目前,随着煤层气勘探开发领域由中浅层煤层逐步转向深层煤层,原有中浅层煤层气井无杆排采工艺已无法满足深层煤层气井的排水采气需求,针对深层煤层气 “原生结构煤发育、地层压力高、高含气、高饱和、游离气与吸附气共存”的地质特征和 “见气早、气液比高”的生产特点,认为深层煤层气井无杆排采工艺需跳出中浅层煤层气井无杆排采工艺的思路,可以借鉴区块内致密气和海陆过渡相页岩气先导试验井的采气工艺经验,在生产现场开展“同心管气举”工艺、“小油管+泡排”工艺与“连续油管+柱塞+气举”工艺试验,能在有效避免传统无杆排采工艺缺点的同时实现深层煤层气的高效开发。      

利用选权拟合法进行GPS水汽层析解算

附加约束条件的层析解算方法是克服GPS水汽层析观测方程不适定性的主要方法,为了避免该方法中水平约束方程权阵的选取不当对水汽层析结果产生的不良影响,将选权拟合法应用到对流层水汽参数反演中。首先利用水汽参数在空间的分布规律构建参数权矩阵,并利用L曲线法确定正则化参数,然后利用模拟实验对该方法在水汽层析解算中的应用进行了验证。结果表明,该方法可以有效地克服观测方程的不适定性,反演得到符合客观实际的结果。     

核心素养视域下地理教学目标的表述:误区与建议——基于《地理教学》期刊“教学设计”论文的内容分析

重构核心素养导向的教学目标是推动课程改革的关键一步,为此亟需厘清核心素养视域下地理教学目标的表述误区。本研究采用内容分析法,选取《地理教学》期刊上123篇教学设计为研究样本,重点对其教学目标的表述模式、教学目标行为动词的类别和数量进行筛选、提取和量化。研究发现,在当前的教学设计中,中学地理教师对教学目标的误区大致有三类:(1)教学目标数量过多且不易测量;(2)机械地将课程目标与教学目标相对应;(3)应用教学理论或方法时忽略教学目标的表述。因此,研究建议中学地理教师在表述教学目标时,应当做到行为动词表述具体、素养维度突出重点、教学设计保证完整。     

亚热带地区3种典型林分土壤DOM数量及光谱特征

可溶性有机质(DOM)是土壤有机质库中最为活跃的部分,也是土壤有机库中对环境变化最敏感的部分,它参与了有机质在土壤中的腐殖化和微生物的新陈代谢等一系列生物地球化学过程。因此,在调节土壤养分周转和森林生态系统碳氮循环过程中起到重要的桥梁作用。采用水浸提法,结合紫外-可见光谱、荧光光谱、傅里叶红外光谱等技术,探讨了亚热带米槠人促林(AR)、米槠次生林(SF)、杉木人工林(CF)的土壤DOM的数量和光谱特征,以期深入评价森林转换对不同林分土壤肥力及其养分有效性的影响。结果表明:各林分A层土壤DOC、DON浓度均高于B层。B层土壤中,米槠人促林的DOC浓度显著低于其他2种林分(P0.05),而各林分A层土壤的DOC和DON浓度并无显著差异。各林分A、B层土壤DOM的芳香化指数无显著差异。米槠次生林A层土壤DOM的荧光发射光谱腐殖化指数(HIXem)、荧光效率(Feff)显著高于其他2种林分(P0.05),其HIXem分别是米槠人促林、杉木人工林的1.3、1.2倍,其Feff分别是米槠人促林、杉木人工林的2.7、2.5倍。三维荧光光谱表明,各林分A层土壤DOM主要以类腐殖酸物质为主;B层土壤中,米槠人促林和杉木人工林以类蛋白物质为主。各林分土壤的荧光指数(FI)均大于1.4,且B层土壤DOM的鲜度指数(β∶α)均高于A层。傅里叶红外光谱表明,米槠人促林土壤DOM没有羧酸的吸收,土壤pH最高;而米槠次生林土壤羧酸的相对含量最高;杉木林土壤DOC含量少,芳香化合物、羧酸等难分解物质相对富集。综合来看,除了建群树种的影响外,林下植被对土壤肥力的作用也很突出。     

光合细菌在海湾扇贝工厂化育苗生产中的应用研究

1999年2月6日－4月10日,在青岛市崂山区海水育苗场80m3水体育苗池中,进行了几株光合细菌混合菌液作为海湾扇贝（Argopectonirradians）幼体及稚贝培育期水质净化剂及辅助饵料育苗生产试验,取得了显著效果。浮游幼体生长速度提高了18．3％,浮游期成活率提高20．3％,幼本提前30个小时出现眼点,稚贝变态率提高14．5％,产量提高94％。     

斑石鲷(Oplegnathus punctatus)游泳性能研究

流速作为深远海养殖海区选址的重要依据,也是影响鱼类游泳能力的重要因素之一,为评价深远海养殖良种斑石鲷(Oplegnathus punctatus)的游泳能力,明确最适放养规格,分别以体重50、150、250、350g的斑石鲷为研究对象,利用鱼类游泳能力及运动消耗检测装置,在24℃条件下,解析了不同规格的斑石鲷在四种流速下的续航时间、暴发游泳速度(U_burst)、临界游泳速度(U_crit)和运动耗氧率(MO₂),并计算出其单位位移耗能(COT)和最适游泳速度(U_opt)。结果表明,鱼体规格和流速均会对实验鱼续航时间产生影响显著(P<0.001,F=25.401,df=1),50g斑石鲷在60cm/s流速下续航时间显著小于其他三种规格(P<0.05),在大于60cm/s流速下,四种规格斑石鲷续航时间均小于30min;250g和350g斑石鲷暴发游泳速度显著高于50g与150g(P<0.05);斑石鲷临界游泳速度与体重成正相关(R=0.96),不同规格下临界游泳速度存在显著差异(P<0.05);各规格实验鱼间最适游泳速度无显著差别(P>0.05)。以上结果表明,不同规格斑石鲷游泳能力存在显著差异,其中250g和350g斑石鲷耐流能力显著优于50g和150g。综上所述,斑石鲷在深远海海域进行陆海接力养殖时,建议放养250g以上规格,且养殖海域流速不超过60cm/s。     

CMIP5全球气候模式对中国上空空气静稳日数模拟能力评估

空气静稳日数变化与污染物浓度变化密切相关,评估气候模式对空气静稳日数的模拟能力是进行未来预估的基础.本文利用15个CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project phase 5)全球模式的模拟结果与观测数据,分别计算了1961-2005年逐年中国上空空气静稳日数,并利用统计方法分析了中国上空空气静稳日数的标准差、相对均方根误差、区域平均的时间序列、趋势分布和EOF(Empirical Orthogonal Function)主要模态变化特征,评估了CMIP5模式对中国上空空气静稳日数的模拟能力.结果表明:多模式集合平均结果可以模拟出空气静稳日数由沿海向内陆逐渐增加的分布特征,单个模式对空气静稳日数空间分布的模拟能力相差较大.多模式集合平均可以较好地再现夏、冬季的空气静稳日数.15个模式中,CanESM2和:IPSL-CM5B-LR对中国大部分区域的模拟效果较好,多模式集合平均的模拟能力优于单个模式.与观测相比,多模式集合平均的1961-2005年空气静稳日数年际变化波动较小,多数区域的多模式集合平均的空气静稳日数高于观测值.对于逐年的冬季空气静稳日数,大多数区域的多模式集合平均存在高估.在中国东部和新疆大部,多模式集合平均可以较好的模拟出空气静稳日数变化趋势的空间分布特征,但是数值偏小.多模式集合平均也能较好的模拟出空气静稳日数的EOF1和EOF2特征向量分布型,但对前三个EOF的时间系数序列模拟能力差.     

江南造山带(湖南段)金矿成矿规律与资源潜力

扬子地块—华夏地块经历武陵期—雪峰期增生造山-碰撞造山形成江南造山带,构成统一的华南板块,进入板内演化阶段。本文从构造-岩浆作用-沉积建造角度,结合地质年代学、古地磁、岩相古地理分析,加里东运动、印支运动属陆内作用,造就了加里东期、印支期两次主要的金矿成矿事件。湖南雪峰山—幕阜山(俗称“金腰带”)加里东期和印支晚期金矿床分区成带产出,构成一条复合型造山型金矿带。区域性构造导矿、次级构造交汇或叠加控矿明显;矿石普遍发育条带状构造,属韧性剪切递进变形的产物。通过对区域成矿背景、金矿成矿理论,金矿床(体)地质特征,结合同位素地球化学、地质找矿成果及深部验证情况等多方面研究表明该成矿带深部找矿潜力巨大,2000 m以浅金远景资源量有望达到3000 t。     

基于GPU的地形可视化加速算法研究

地形可视化是利用数字高程模型DEM,采用计算机图形学和图像处理技术进行三维地形模拟显示。该技术在深部矿产预测、矿产资源评价、虚拟现实、娱乐游戏、飞行模拟等诸多领域有着广泛的应用。随着数据量的增大,三维地形可视化的实时、流畅视觉效果受到当前的计算机硬件技术水平限制。针对这一问题,本文运用ROAM算法进行地形建模,利用GPU高速并行运算性能加速地形可视化建模速度,加速模型显示效果。实验对比表明:当计算量比较小时,加速效果不显著;随着计算量的增大,计算效果越来越明显;当计算量达到一定值时,加速效果达到一个稳定的加速趋势。研究结果为地形可视化及矿产资源评价等类似工作提供了原创性可视化技术支撑。