海底水合物矿藏降压开采与甲烷气体扩散过程的数值模拟

在深海条件下采用单井降压法开采的天然气水合物矿藏中,利用TOUGH+HYDRATE软件对其开采过程和甲烷气体扩散过程进行数值模拟。物理模型由上至下依次为上盖层、水合物沉积层和下盖层。将上、下盖层外边界的温度设为恒定,与含水合物沉积层之间有热量和质量交换,数值模型采用二维圆柱坐标网格。模拟结果表明开采过程中井口产气速率是一个升高—降低—波动升高的过程,水合物分解产生的气体有一部分通过上盖层溢出,能在一定程度上增加大气中温室气体的量。开采初期水合物分解速率降低的主要原因是水合物分解产生的甲烷气体在地层中大量累积,开采后期水合物分解速率产生波动的主要原因是发生"气穴现象"。井口附近由于压力变化较快水合物分解最为剧烈,其附近有个低温区存在。上、下盖层附近水合物分解速率也较快。     

长白山红松、水曲柳的能量与物质分析

通过对长白山地区典型样地的调查、测定和分析，以红松、水曲柳为代表树种，对其进行了能量与物质研究，得出红松和水曲柳的化学能模型以及物质含量变化图，从而为揭示森林生态系统中物质与能量的运动规律提供了科学依据。     

美国玉米带旱灾风险管理经验对我国的启示

雨养农业中常常遭受水旱等自然灾害,尤其是旱灾造成粮食大幅度减产。本文以美国玉米带为例,介绍美国政府应对旱灾所采取的管理措施及利用金融工具进行旱灾风险转移的经验,这对于受同样问题困扰的我国东北地区农业发展具有借鉴作用,而且现实意义重大。     

土地利用变化的生态环境效应研究--以前郭县为例

随着人口的增加及经济的发展，人类对土地利用模式的改变更为显著，导致了土地资源生态环境背景的变化，对土地利用变化的生态环境效应进行研究，可改善农业生产条件和人类生态环境，促进区域经济与生态环境协调发展。     

东北地区城镇化与生态环境的脱钩分析

以2003~2012年东北地区34个地级市数据为基础^①(① 本文提及的地级市包括哈尔滨、长春、沈阳和大连4个副省级城市。),通过构建城镇化指数、生态环境压力指数,分析东北地区的城镇化发展及生态环境压力发展的时空演变特征,测度东北地区城镇化与生态环境的脱钩指数,判断其城镇化与生态环境的脱钩关系并探讨其发生变化的影响因素。结果表明：① 生态环境压力是城镇化累积作用的结果,呈现出一定的时空滞后效应;② 近10 a来,东北地区的城市发展经历了城镇化与生态环境由脱钩状态为主体向脱钩状态与负脱钩状态并举的演变过程,城市个体城镇化对生态环境效应的稳定性差;③ 投资驱动、资源型经济、生态环境倒逼和创新转型驱动等是东北地区城镇化对生态环境产生脱钩差异的根本原因。资源型经济和投资驱动是城镇化对生态环境产生压力的主要动因;生态环境倒逼和创新转型发展是摆脱城镇化对生态环境压力的关键动力。     

美国加州"水银行"运行机制研究

美国加州“水银行”的出现是伴随其北水南调工程,在具有良好的蓄水、输水设备和广大的含水层空间优势的基础上,当出现极端干旱的背景下创新性地建立的一种水资源管理模式。我国南水北调工程调水范围更广、水资源配置难度更大,如何实现跨流域、跨地区水资源的合理分配关系着调水工程的成败。加州“水银行”的运作机制研究可以为我国南水北调工程的水资源管理提供参考和借鉴。     

满洲里口岸—城市关系演变的多尺度因素影响分析

沿边口岸是“一带一路”倡议中各主权国家之间经济合作的关键节点。本文以中俄边界往来最密切的口岸城市满洲里为例,首先,通过构建改进动态集中指数（MDCI）,将满洲里口岸—城市关系划分为低水平平衡发展阶段（1979—1987年）、口岸发展稍快于城市发展阶段（1988—1997年）、口岸发展大幅快于城市发展阶段（1998—2005年）、城市发展稍快于口岸发展阶段（2006—2015年）和口岸与城市关系新突变点（2016—2017年）。其次,应用向量自回归模型（VAR）,分析了国家、区域、地方和个体4个尺度对满洲里口岸—城市关系影响的程度,研究表明：在全时段上,表现为国家尺度>个体尺度>地方尺度>区域尺度的关系;低水平平衡发展阶段,表现为国家尺度影响较大,区域尺度、地方尺度和个体尺度影响较小;口岸发展稍快于城市发展阶段,以国家尺度影响为主,其中,俄罗斯影响稍大于中国,其他尺度影响均较小;口岸发展大幅快于城市发展阶段,国家、区域及个体尺度均起到了重要作用,且作用大小相对均衡;城市发展稍快于口岸发展阶段,国家尺度、区域尺度、地方尺度作用较明显,个体尺度影响弱化,其中,区域尺度影响最大,之后表现为国家尺度（俄罗斯）>地方尺度>国家尺度（中国）>个体尺度的关系。口岸与城市关系新突变点,个体尺度与国家尺度影响较大,区域尺度与地方尺度影响较小。最后,综合运用VAR模型、深度访谈等定量和定性分析方法,从国家、区域、地方及个体尺度因素对口岸—城市关系演变的影响机理进行了全时段和分阶段的分析。本研究可为满洲里促进口岸—城市关系的良性发展提供多尺度视角的新思路,也可为中国广大边境地区探讨口岸—城市关系的发展提供借鉴。     

东北三省县级尺度人口老龄化空间格局演变及类型划分

人口老龄化正成为制约东北振兴发展的突出问题。综合运用静态指标（老龄化系数、老少比）、动态指标（年龄结构变化、老年人口与非老年人口数量变化 、老年人口增速）、空间自相关等测度指标和方法,分析了2000?2010年东北三省县级尺度人口老龄化空间格局的演变特征,并对人口老龄化类型进行了划分。主要结论如下：① 从静态指标来看,10 a间无论是老龄化系数还是老少比,均表现出全面升级态势,区域差异更加突出,空间分布由“均质”向“极化”转变。辽中南城市群、资源型城市市辖区和部分边境市县成为人口老龄化和少子化的集中分布区。② 动态指标来看,10 a间四大城市的市辖区、大城市周边市县、资源型城市市辖区、边境市县等区域,在年龄结构变化、老年与非老年人口数量变化、老年人口增速方面存在显著差异。③ 综合运用静态和动态指标将东北三省划分为5种老龄化类型：稀释老化型、残留老化型、就地老化型、潜在老化型和未老化型。对每种类型的老龄化特征进行了总结,并对典型区域提出了具有针对性的政策建议。     

冰点下多孔介质中甲烷水合物的生成特性

冰点下水合物在多孔介质的生成是一个复杂的多相转化过程,为了研究冰点下多孔介质中水合物生成过程的水相转化率、气体消耗量与稳定压力等生成特性,在定容条件下,进行不同孔径与粒径的多孔介质中甲烷水合物在冰点下的生成实验。所使用的多孔介质平均孔径为1295 nm、1796 nm和3320 nm。研究结果表明：水合物生成结束时水的转化率随着初始生成压力的增大而增大,随着温度的升高而降低,随着孔径的增大而增大;在相同的孔径下,多孔介质粒径的增大降低了水合物的生成速率但对最终气体消耗量没有影响;在相同的温度下,随着初始生成压力的增大,实验最终压力、气体消耗量与最终水的转化率均随之升高;温度越高,不同的生成初始生成压力下体系的最终稳定压力与水的转化率相差越大;在多孔介质的毛细管作用力与结合水的共同作用下,冰点下水合物生成的水的转化率会大大地降低。在本实验条件下,水相转化为水合物的比例最高为32.39%。     

天然气水合物分解和开采的机理及数学模型研究综述

回顾了25年来国内外水合物开采数值模拟研究的进展,分析了影响水合物开采过程的主要机理,即传热、气液流动和水合物分解。将已有的模型分为热力开采、降压开采和综合3种模型,并对各种模型所具有的特点进行了讨论。综合分析认为,TOUGH Fx/HYDRATE模型充分考虑了多相多组分并借鉴上述3类开采方式,可模拟开采过程中气液流动和相态变化,具有较高的应用价值。最后探讨了目前模型的主要问题以及发展方向,认为水合物矿藏岩石的绝对渗透率、相对渗透率、热传导系数等关键参数的测量及确定是精确模拟水合物开采过程的重要因素。