一个海底底质冲淤模型的应用研究

采用逆方法,研究了同安湾底质冲淤模型的部分关键参数的确定。由于海底底质冲淤模型是一个高度参数化的非线性微分方程,参数确定是模型应用中的关键性问题,它直接关系到模型的稳定性和敏感性,通常是依据经验来确定。逆方法使得模型应用中的参数确定与模式检验联系在一起,减少了主观经验的参与。在厦门同安湾的应用中,模拟结果显示,经过清淤整治,主要潮汐通道的冲刷趋势明显增强,高集海堤等海区的严重淤积状况得以缓解,西海岸有部分回淤。研究结果表明。模型在稳定性和敏感性方面得到更理想的表现。     

海洋平台磁流变阻尼器控制技术研究

为了更有效地减小海洋平台动力响应,采用基于模糊控制算法的磁流变阻尼器对海洋平台的振动进行控制.以海洋平台位移响应误差和误差变化为输入变量,以最优控制力为输出变量,优化设计出模糊控制器.考虑实际磁流变阻尼器输出控制力上限存在限制,采用半主动控制算法计算接近于最优控制力的半主动控制力.以一固定式海洋平台为算例研究磁流变阻尼器的振动控制效果及其模糊性,仿真结果表明模糊磁流变控制器对于平台的振动可以实现非常有效的控制,且控制效果对结构阻尼和环境的不确定性具有较好的模糊性.     

国际岩矿地球化学固碳技术研究进展

针对"全球变暖"问题, 为实现碳中和, 利用自然碳汇增速固碳的技术研发愈加受到国际社会的重视和增强的资金投入。地质增汇方案中, CO2的碳酸盐矿化固碳为通过矿物、岩石的化学风化反应, 将大气中CO2转化为碳酸盐矿物稳定封存。由于该方案在固碳后CO2返还回大气的风险小, 可达到永久固碳, 因此近年来国际上针对这一固碳方案开展了不少前瞻性研究和工业化运用。该类技术的实现及广泛运用面临的主要挑战和问题有如下几方面: 哪些地质过程可带来快速CO2的碳酸盐矿化, 如何人为利用相关的物理、化学因素以进一步增汇, 以及如若进行大规模工业化技术实施, 其可行性、安全性和成本将如何评估。首先简要归纳无机地质碳汇过程的岩石地球化学原理及控制矿物溶解、碳酸盐化反应速率的主要物理、化学因素; 随后在此理论基础上, 重点介绍地球化学固碳增汇技术的最新国际研究进展, 主要包括基性-超基性岩原位增温固碳技术和异地加速岩石化学风化固碳技术。当前国际上的此类地球化学矿化固碳增汇技术虽绝大多数仍处于探索阶段, 安全性、成本评估体系也尚未完善, 但该类方案的可用资源丰富, 具有巨大的固碳潜力, 而现有的方案也可随着能源结构的转型进一步降低成本。我国具备良好的地质条件, 本文希望国内同行能在这些国际研究进展的启发下, 根据我国国情研发创新性地质增汇工程, 充分挖掘我国的地质碳汇潜力, 解决国家对达成碳中和的紧迫需求, 服务我国2060年碳中和战略。     

祁连造山带及邻区前寒武纪深变质基底的时代和组成

本文对祁连造山带及邻区前寒武纪深变质基底变泥砂质岩石和壳源花岗质岩石的地质、年代学、地球化学和Nd同位素组成进行了研究.主要结论为:①祁连造山带深变质基底主要由变泥砂质岩石和壳源花岗岩组成,主体形成于0.8~1.0 Ga(晋宁期);②大多数变泥砂质岩石和壳源花岗岩具有较强的负铕和负钡异常,tDM和εNd(1.0 Ga)分别为1.87~2.26 Ga和-8.54~-4.06,显示出较高的成熟度;③花岗质岩石为典型的陆-陆碰撞产物,可能与全球新元古代Rodinia超大陆形成事件有关.本文还探讨了祁连造山带及邻区深变质基底的构造归属,认为祁连-柴北缘地体和阿拉善-敦煌地体在晋宁期以前相互分离,分属华北克拉通和扬子地台不同的板块体系.祁连造山带和秦岭造山带至少在晋宁期就有相同或相似的演化历史.     

琼东南盆地冷泉差异发育特征及其深部控制机理

海底冷泉与天然气水合物资源、全球气候变化和极端环境生态系统等重大问题密切相关,具有重要的科学意义。冷泉系统形成演化影响因素众多,其时空分布、活动特征及相关物理、化学和生物作用差异较大。冷泉活动的浅表层响应与深部控制要素的耦合关系、冷泉差异发育的流体动力学过程与控制机理等科学问题有待深入研究。以琼东南盆地为主要研究对象,针对冷泉差异发育特征及其控制机理问题,以流体动力学研究为主线,深浅连通,将浅表层冷泉观测数据与深部地质环境、地层压力等要素相结合,精细刻画冷泉流体从物源层向浅表层运移的渗漏通道特征,建立冷泉浅表层响应与深部要素之间的耦合关系,揭示冷泉差异发育的流体动力学模式,探讨冷泉差异发育的控制机理,以期为冷泉环境水合物勘查与试采、深海物质和能量迁移转化及极端环境的生态系统研究提供理论依据。     

含水合物沉积物电阻率演化规律实验研究进展

电阻率对沉积物组成和微观结构具有极高敏感性,是反映水合物生成分解过程物性演化的重要参数。然而由于影响因素复杂,人们对电阻率随CH4水合物生成分解的演化规律仍不清楚。对含CH4水合物沉积物的电阻率实验研究进展进行了梳理,分析了电阻率的主要影响因素,总结了纯水、盐水、非饱和水等不同体系中水合物生成分解过程电阻率演化规律。研究认为,在纯水沉积物中,电阻率随着水合物的生成不断增大;在盐水沉积物中,成核阶段的排盐效应以及生长阶段的重结晶或Ostwald熟化现象都会导致沉积物电阻率的降低;对非饱和水沉积物,气体和水在重力、毛细管力作用下、孔隙溶液离子在渗透和扩散作用下,都对沉积物电阻率造成影响。基于上述分析,提出了水合物生成过程模型,探讨了电学特性实验研究未来发展方向,对水合物电学研究具有一定的参考意义。     

南岭山地高速公路雾区能见度预报系统

在研究南岭山地浓雾的气候规律,开展了2次多学科综合野外观测,对典型个例进行了天气学分析、雾的宏观结构特征分析、雾的微物理特征分析,在利用数值试验分析了雾生成的物理机制等研究的基础上,研制开发了4种南岭山地京珠高速公路云岩雾区的能见度预报方法,包括：中尺度数值模式产品释用方法、结构预测方法、天气学指标预报方法和动态统计预报方法;并研制了相应的自动化程度高的预测预报系统,与京珠高速公路粤境北段通车同步投入准业务运行,使用雾区路段的5套自动气象站和能见度仪资料,制作的集成预报结果为高速公路行车安全提供服务,经过各种方法的独立预报检验和准业务运行服务的预报结果检验,预报准确率比较高,提供服务的集成预报准确率可达83．3％。     

强含水层的浆液低压运移及其井筒堵水应用

采用液体溶质水动力弥散方程及其相应分析方法描述治理破裂井筒注浆的浆液运移过程,通过坐标变换推导出径向水流条件下考虑吸附作用的浆液浓度解析公式。同时,结合一个煤矿风井堵水工程实例,介绍了如何根据现场观测资料,采用标准曲线法分析流动浆液吸附性参数和指导注浆进程的应用过程。     

大巩山金矿床构造控矿作用分析

大巩山金矿床在大地构造上处于中朝地块东南缘的蚌埠隆起东段,郯庐断裂带的两条次级断裂——朱顶-石门山断裂和五河-红心铺断裂所夹持的部位.矿区内出露五河群最下部的西堆组,并构成蚌埠复背斜的核部,断裂有北北东向、南北向、北西西向和北东向4组.南北向断裂在宏观上控制金矿体的产状和规模.向西缓倾的南北向断裂控制石英脉型金矿体的发育和产出,而向东陡倾的南北向断裂控制构造蚀变岩型金矿体的产出,这是与不同时期南北向断裂成生演化和岩浆活动作用密切相关的,也与该区及邻区成矿年代学研究成果相一致.     

生态水文学与生态水文地质学

在分析生态水文学学科发展过程的基础上,对生态水文地质学的研究对象、内容和方法进行了讨论。生态水文地质学是生态学与水文地质学交叉渗透后形成的学科,是地下水资源可持续利用的理论基础。当前中国生态水文地质学研究的主要任务是生态状况的定量描述、水文地质条件与生态状况的关系、多重界面水分转换机制及其生态效应、含水层中地下水各种物理化学过程的生态效应和气候变化对地下水的影响及其生态响应等问题。生态水文地质学必将在中国实施可持续发展战略的过程中发挥巨大的作用。