考虑钙质砂细观颗粒形状影响的液体拖曳力系数试验

钙质砂作为南海岛礁填筑常用的岩土材料,其渗透性很大程度上决定着填筑后土体的固结和沉降。拖曳力系数是表达流体对土体颗粒表面力的参数,也是表征颗粒状土体渗透能力的一个重要参数,目前国内外对钙质砂拖曳力系数的研究十分有限。首先引入一个修正的三维参数 对钙质砂这种天然非规则颗粒材料的形状进行定量描述,然后开展一系列单个钙质砂颗粒在液体中沉降试验,利用高速相机记录颗粒沉降过程,结合图像处理技术获得颗粒沉降平衡速度Ut,进而计算出拖曳力系数CD和雷诺数Re,最后拟合出包含CD、Re及 三个参数的钙质砂拖曳力系数半经验模型。结果发现,在相同雷诺数条件下钙质砂的形状系数 越大,拖曳力系数越小。通过与其他研究结果对比发现,其表面微孔隙越发育,拖曳力系数越小的规律。该模型能够考虑不规则颗粒形状对拖曳力系数的影响,从而提高对土体渗透性预测的精度,对南海岛礁填筑工程中钙质砂固结和沉降的计算也具有重要意义。     

山西沁水煤层气田采收率预测

采用地质类比、等温吸附曲线及储层数值模拟 3种方法对山西沁水煤层气田主力气层———二叠系山西组 3# 煤层、石炭系太原组 15 # 煤层的煤层气采收率进行了预测 ,结果 3# 煤层的煤层气采收率为 6 2 % ,15 # 煤层的采收率为 5 5 % ,总平均采收率为 5 9%。分析对比了这 3种方法的运用条件及优缺点 ,指出煤层气采收率的预测必须采用多种方法 ,并结合具体的煤层气地质特点进行综合分析 ,才能得出合理的结论。     

真空预压法加固吹填土的孔隙水压力试验研究

利用真空预压法处理吹填土时,孔隙水压力变化常常反映土体固结程度的好坏。通过6个模型箱试验,监测不同排水系统下孔隙水压力变化,确定有效排水体间距。研究发现0.4m间距的土内孔压下降效果比0.8m间距的土内孔压下降效果好;排水体内的孔隙水压力与排水体类型有关,且距离排水体10 cm处土体内的孔隙水压力仅为排水体内孔隙水压力的1/2弱;滤膜排水系统中的吹填土孔隙水压力下降幅度最快,B型排水板系统次之,而砂井系统最慢。另外,对于吹填土而言,排水体有效间距介于0.4m与0.8m之间,其中滤膜的有效间距最大,B型排水板次之,砂井远小于前两者。     

程序升温-气相色谱-同位素比值质谱法分析多环芳烃单体碳同位素组成

环境样品中PAHs的单体碳同位素比值在迁移转化过程中能基本保持稳定,是重要的溯源指标,可通过气相色谱-同位素比值质谱(GC-IRMS)分析获得。对于低PAHs含量的样品,满足GC-IRMS检出限是高精度、准确分析单体碳同位素比值的前提。本文优化了一种程序升温汽化进样(PTV)方法,通过对PTV进样模式及进样口参数进行优化调整,提高目标物谱峰强度,进而提高GC-IRMS碳同位素分析的灵敏度。实验对比研究了恒温不分流、PTV不分流和溶剂分流进样模式,并对PTV进样口参数包括进样口压力梯度、传输温度和时间、蒸发温度和时间、进样口不分流时间进行了对比优化,以选出最优的PAHs单体碳同位素分析条件。结果表明：在PTV不分流进样、进样口压力40psi—60psi—70psi梯度升高、传输温度320℃、传输时间1.0min、蒸发温度55℃、蒸发时间2.5min、不分流时间1.5min条件下,PAHs的单体碳同位素结果最优。增加预柱可以提高峰强,尤其5环PAHs的峰强度提高达50%~100%。单体碳同位素分析精度(1σ)在0.5‰以内,系统性碳同位素分馏可以采用双标法校正。优化后的PTV-GC-IRMS方法可以实现低含量PAHs单体碳同位素的高精度、准确分析,扩大了同位素溯源在环境研究中的适用性。     

双平板式透空堤消能效果评价方法

双平板式透空堤具有较为优越的消浪性能备受专家学者关注.目前关于其消浪性能的评价多采用透射波高法开展,仅考虑波高一个参数.本文采用透射波高法、波浪能量法和波能流法分别对平板式透空堤的消能效果进行评价,结果表明,综合考虑波高、水深和周期三个参数的波能流法更加全面与深入.探讨了双平板式透空堤迎浪向与背浪向处波能流的主要影响因...     

港口及临港工业围填海规模综合评价研究

针对港口及临港工业围填海的特点,运用多目标决策理论与方法,构建了港口及临港工业围填海规模评价指标体系,包括现状评定和综合影响两类评价因子,包含自然条件、社会经济条件、资源环境影响、效益评估四类评价要素,共计15个评价指标。并根据成本型、效益型和固定型指标的特点提出了各自的标准化方法,采用主客观综合赋权法确定评价因子的权重,采用线性加权和法计算港口及临港工业围填海规模方案的综合得分,以此为依据确定围填海规模的适宜程度和适宜等级。以江苏辐射沙洲半岛式浅滩腰沙为例,运用港口及临港工业围填海规模综合评价方法,确定腰沙海域最佳的港口及临港工业围填海规模为理论基面+3.0 m。提出的研究方法能够为沿海省市港口及临港工业围填海规模评价提供参考和方法借鉴,对于围填海规模决策和围填海总量控制指标的制定具有重要意义。     

空心块体水沙动力及泥沙淤积特性研究

空心块体具有良好的阻水和促淤功能,近年来被广泛用于生态修复工程。本文结合水槽试验及Flow-3D数值模拟,分析了开敞型和半封闭型空心块体的阻水效应和泥沙淤积特性。结果表明：空心块体的开孔率对内部水流流速、紊动强度起主导作用,开孔率较小的半开敞型空心块体减速、制紊效果更强;开敞型和半封闭型空心块体近底层悬沙浓度分别增大56%和75%,两者均有利于促进泥沙在块体内部淤积,近底层水流紊动越强,泥沙淤积形态差异越大;空心块体所营造的低流速、泥沙微淤、内外连通的水沙环境是大型底栖生物的生境需求,半封闭型空心块体内部的低紊动水流结构更有利于大型底栖生物的栖息、繁衍。     

细菌细胞膜脂记录的西太平洋暖池约4Ma以来沉积物风尘陆源输入变化

西菲律宾海作为西太平洋暖池的一部分,重建其在地质历史时期的热力学变化、陆源输入变化,对于理解西太平洋暖池在全球地质时间尺度上的作用具有重要意义.利用古菌与细菌的细胞膜质甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)对西菲律宾海XT-47孔沉积物的陆源输入及其...     

胶州湾水域石油烃的分布及污染源

根据1980-06,1980-07,1980-09,1980-10的胶州湾水域调查资料,通过石油烃(PHC)在胶州湾水域的质量浓度变化、表、底层水平分布、垂直分布和季节变化的分析,研究结果表明:在胶州湾水体中,PHC的质量浓度达到了三类海水水质标准的水域有:6和9月份,在整个湾内的水域;7月份,在海泊河、李村河、娄山河和大沽河的入海口以及他们之间的近岸水域;10月份,在海泊河、李村河和娄山河的入海口水域及其他们之间的近岸水域。除了上述水域外,在湾内的其它水域,PHC的质量浓度达到了二类海水水质标准。在空间和时间尺度上表明,胶州湾东部和东北部的海泊河、李村河和娄山河,还有北部的大沽河,都是胶州湾PHC污染的主要来源。通过PHC的陆地迁移过程,展示了从湾的东部、东北部和北部近岸水域到湾的其他水域包括湾中心、湾口和湾外,PHC的质量浓度从大到小的下降趋势。通过PHC的水域迁移过程,展示了PHC表层质量浓度迅速下降的过程及结果。通过表层PHC的水平分布和质量浓度变化,进一步说明了河流对PHC的大量输送和表层PHC质量浓度的迅速下降。于是,在胶州湾水体中,PHC表、底层质量浓度没有明显的季节变化,PHC质量浓度完全依赖于河流对PHC的大量输送。同时将河流输送的强度分为4个阶段,展示了河流输送PHC质量浓度的强度变化过程。