青藏铁路可调控通风管路基温度场的三维非线性分析

可调控通风管路基是一种理想的保护高温冻土的工程措施. 应用有限元法, 对青藏铁路普通通风管路基和可调控通风管路基在施工完10 a内的温度场变化进行了三维数值分析. 结果表明: 可调控通风管路基在夏季(8月份)0 ℃的等温线比普通通风管路基要高, 说明它的冻土上限抬升幅度较大, 使冻土得到更好地保护, 并且其路基下面从第二年开始也不会出现融化层; 可调控通风管路基下面的冻土平均温度降到 -1 ℃时的时间比普通通风管路基要早, 说明可调控通风管路基具有较好的降温速度和降温效果.     

降雨驱动泥石流危险性评价

“5·12”汶川地震后大量滑坡崩塌体出现,伴随极端降雨极易向泥石流转换,其规模及危害程度远高于预期.2010年8月13日都江堰龙池场镇突发暴雨,导致八一沟泥石流暴发,冲毁拦挡坝,掩埋道路、房屋及农田.为了探索降雨驱动泥石流的危险性,选取八一沟泥石流作为研究对象,通过分析不同降雨频率下的泥石流暴发强度及周期,采用FLO-2D数值模拟方法开展危险性评价.经验证模拟精度可达78%,结合降雨频率（5年、20年、50年、100年、200年）、流速和堆积深度构建八一沟泥石流危险性评价模型并绘制分布图.结果表明,八一沟泥石流危险范围内高危险区占62%,中危险性区占28%,低危险区占10%,该结论为危险范围内重点设施的监测预警提供科学依据.      

页岩气藏数值模拟模型研究进展

以页岩油气为代表的低品位油气资源勘探与开发不断取得重大突破,已经成为中国重要的接替性资源。开展页岩气渗流机理和数值模拟模型研究有助于实现页岩气藏开发的动态变化过程,为认识页岩气渗流规律、优化数学模型、产能评价和预测奠定技术基础。围绕页岩气多尺度多流态多重介质下的运移机理,系统地阐述了页岩气数值模拟模型的研究进展,页岩气数值模拟模型可分为等效连续介质模型、离散裂缝网络模型和混合模型,总结了这3类数值模拟模型的优缺点。等效连续介质模型原理简单,追求宏观尺度的等效,忽略了储层内部真实流态,适用于裂缝发育程度低的均质页岩气藏;离散裂缝网络模型准确反映复杂裂缝网络的渗流特征,可以描述高度离散裂缝的形态规律,适用于勘探程度高且裂缝高度发育的页岩气藏;混合模拟模型结合两者的优点,能够准确反映复杂裂缝网络和流体运移规律,在满足计算精度的同时又节约了大量的计算资源,随着计算处理能力的增强,混合模拟模型是今后的发展趋势。最后分析了页岩气藏数值模拟模型中存在的问题,并指出了发展方向。     

再论岩土工程有限元方法的应用问题

岩土工程数值分析方法对于研究复杂的岩土介质与多变的施工措施是一种得力的方法,比传统的解析方法、室内试验方法、模拟试验方法、现场试验方法等具有无可替代的优越性。按岩土工程数值方法的历史发展、作用及发展方向,将其分为4个层次：作为一种高级计算器,直接为某个具体岩土工程的设计服务,对该岩土工程在各种极端设计工况下进行安全性、稳定性的计算分析;作为一种强大的、无与伦比的模拟分析器,对复杂工况条件下复杂岩土工程的各种不利因素的相互作用、相互影响、耦合效应等进行模拟分析;作为一种无成本、可重复的多功能试验机,探索具体岩土工程的稳定机制或某工程措施的加固机制;作为岩土工程数值方法的终极目标,对数值分析方法进行二次开发——研发智能化、快速化、简便化的新型数值分析工具。对这4个层次进行了讨论,并对每个层次进行举例说明。     

新疆东天山小白石头钨(钼)矿床流体包裹体及稀土元素地球化学对成矿作用的指示

东天山小白石头中型钨(钼)矿床分布于三叠纪黑云母花岗岩与中元古界灰岩接触带的矽卡岩中。成矿过程经历了早期矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、石英硫化物阶段和碳酸盐阶段,其中退化蚀变阶段是白钨矿的主要形成阶段,石英硫化物阶段是辉钼矿和白钨矿的形成阶段。白钨矿成矿温度为254～376℃,盐度w(NaCl_(eq))为3.06%～6.74%;石英硫化物阶段成矿温度为138～371℃,盐度w(NaCl_(eq))为1.40%～11.70%。结合前人研究成果表明,4个成矿阶段成矿温度从高温演化到低温,尽管各阶段流体盐度均为低盐度,但最晚阶段盐度最低。从早期矽卡岩阶段到石英硫化物阶段再到碳酸盐阶段,成矿流体的成分存在明显差异,呈现出规律性变化。稀土元素特征表明不同矿物组合的矽卡岩具有演化关系,含白钨矿矽卡岩为正铕异常,形成于较强氧化环境,温度相对较高;不含白钨矿的矽卡岩为负铕异常,形成于低氧化环境,温度较低。流体沸腾作用是石英硫化物阶段矿质沉淀的主要机制。     

再论岩质高边坡稳定性分析方法

岩质高边坡稳定性分析是岩土工程中经典的研究课题,其假定不同,分析方法就不同。从现有稳定性分析方法中存在的问题入手,指出其存在的优劣性,在刚体极限平衡和有限元等传统边坡稳定性分析方法的基础上,提出了用有限单元法直接求解边坡稳定性。该方法的思路是用潜在滑动面上在开挖、支护完成后尚未发生滑动的所有滑面单元模拟边坡在各工况下的真实应力场和变形场,根据这个真实应力场直接计算边坡安全系数。结合现场即时监测手段和计算机仿真技术可逐步模拟边坡在分步开挖期间的稳定性。算例分析表明,该方法完善了刚体极限平衡法的不足,克服了强度折减法强度参数c、?值折减比例的难题,弥补了超载法力学方向不明确的缺陷。计算所得的边坡安全系数和稳定状态与工程实际相当接近,表明提出的方法是可靠有效的新方法,为复杂岩质边坡稳定性分析提供了新的思路和途径。     

江西朱溪铜钨矿床成因:来自矿物学和年代学的启示

江西景德镇朱溪铜钨矿床是近年来发现的一个世界级超大型铜钨矿床。矿床地质特征、矽卡岩矿物学和成矿岩体年代学的研究表明,矿体赋存于上石炭统黄龙组大理岩与新元古界双桥山群变质岩之间的不整合界面之上,空间上具有明显的矿物组合分带特征。根据矽卡岩产状、矿物共生组合和相互关系,把成矿作用划分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、石英-硫化物阶段、碳酸盐-萤石阶段。代表性的矽卡岩矿物组合有石榴子石、透辉石、透闪石、硅灰石、符山石、蛇纹石、绿泥石等。电子探针分析表明,石榴子石为钙铝榴石—钙铁榴石系列,辉石为透辉石—钙铁辉石系列。同位素年代学及岩浆与成矿关系的研究表明：花岗闪长岩与早期矽卡岩型矿化相关,矿化范围较小,矿石品位较低;黑云母花岗岩与云英岩型和晚期矽卡岩型的矿化相关,矿化范围较广,矿石品位较高,并获得黑云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（147.7±2.2）Ma。综合分析指出,朱溪铜钨矿床为晚侏罗世花岗岩浆有关的热液与晚古生代碳酸盐岩发生多阶段交代作用而形成,成矿作用以矽卡岩型和云英岩型为主。     

胶州湾沉积物-海水界面溶解无机氮的迁移特征及其影响因素解析

采用实验室培养法,在原位温度和溶氧条件下,研究了夏、冬季胶州湾沉积物-海水界面溶解无机氮(DIN)的迁移特征。结果表明,夏、冬季胶州湾沉积物-海水界面DIN主要以NO_3-N和NH_4-N的形态进行交换,夏季胶州湾沉积物表现为水体DIN的源,其交换通量为1.64×10~9 mmol/d,可以提供维持初级生产力所需氮的39.3%;而冬季沉积物表现为DIN的汇,其交换通量为–2.12×10~8 mmol/d。利用相关分析和主成分回归分析,研究界面不同形态DIN交换速率和底层环境因子的关系,结果表明,夏季胶州湾沉积物-海水界面DIN的交换主要受沉积物中有机质的矿化、底栖藻类的同化作用和扩散过程共同调控,而冬季则主要受内源有机质的矿化、底栖藻类的同化作用、吸附-解吸和扩散过程共同调控。     

如何实现“浅层地温能+”的模式

目前,为了贯彻落实绿色发展理念,浅层地温能已经得到了越来越广泛的关注。从国家到地方出台了很多政策、法规支持着这种新型可再生能源的开发利用,其发展前景十分广阔。但各地因地理环境、浅层地温能资源禀赋条件和开发利用方式不同,而呈现较大的差异发展。如何能更好地利用浅层地温能,最大限度地做到资源的高效、节约利用,是我们当前需要解决的重点问题。为此,本文在多年浅层地温能研究与实践工作的基础上,总结经验,创新思路,开创可持续发展道路,提出因地制宜、多能并举的发展模式,以浅层地温能为主,充分结合其他可再生能源的开发利用方式,归纳为"四个结合",并给出浅层地温能未来发展的几点建议,以供参考和借鉴。     

开放与创新结合促进京津冀地热“两能”发展

地热、浅层地温能(以下简称地热"两能")是一种新型的可再生能源,具有储量大、清洁、就地取材、可再生等优点,其开发利用对改善空气质量、落实绿色发展理念具有重要作用。京津冀地区是地热"两能"开发利用程度最高、应用规模最大的地区。特别是以北京经验为基础,促成了全国范围内浅层地温能勘查开发工作的大发展。如何使地热"两能"为京津冀协同发展的生态文明建设做出更大的贡献值得思考。本文在北京市地勘局多年浅层地温能研究与推广实践经验总结的基础上,提出应深入落实中央提出的的五大发展理念,开发与创新结合积极推进京津冀地区地热"两能"的高效利用。