近40年来的中国人口地理学——一个跨学科研究领域的进展①

本文对20世纪80年代以来中国人口地理学的发展进行了全面综述。尽管近年来中国人口地理学在地理学科领域给人留下的是萧条、甚至被边缘化的印象,但从跨学科的角度看,该学科还是取得了巨大进展。人口地理学者在复兴中国的人口学研究中发挥了不可或缺的作用,并在这一跨学科研究领域中占据了重要地位。人口地理学者从地理学的视角出发,在人口迁移流动、城镇化、人口分布、人口与资源和环境之间的关系、老龄化、婚姻模式和移民犯罪等众多人口问题的研究上作出了重要贡献,尤其是在人口迁移流动研究和人口城镇化若干问题的研究中占据着领先地位。中国人口地理学者自20世纪80年代以来与社会科学领域学者间的交流互动不断增加,在促进学科发展的同时,也出现了一种逐渐偏离主流人文地理学的倾向;今后,中国人口地理学应更多地回归地理学领域,在人口学和人文地理学两个领域间寻求健康、平衡的定位,以促进其在跨学科领域中获得进一步发展。     

潮河流域降水-径流关系变化及驱动因子识别

基于1973-2010年长系列日降水、径流数据,利用降水径流双累积曲线、M-K统计检验和降水集中度等方法,结合HIMS模型模拟结果,分析了潮河流域降水-径流关系的变化及其原因。得到的主要结论如下：（1）近38年来,潮河流域降水变化较小,但径流下降趋势显著,降水-径流关系发生了两次突变,即在1973-1983年、1984-1998年和1999-2010年三个阶段降水-径流关系存在明显差异;（2）大雨日降水总和（P_≥20）与径流深关系较为密切,其变化是导致降水-径流关系在1983年发生突变的主要驱动因子;（3）HIMS模型模拟结果显示,1999-2010年潮河流域下垫面条件较前两阶段变化明显,人类活动引起的减水效应由第二阶段的14.93%增加至第三阶段的25.78%,人类活动是导致降水-径流关系在1998年发生突变的主要驱动因子。     

浅层地下水补给对人类活动影响的响应特征研究

本文通过数据整理分析,查明滹沱河流域平原区1976-2005年以开采量、灌区引水量和河道过水量为代表的人类活动逐渐增强,分析了浅层地下水补给在大气降水减少和人类活动逐渐增强背景下大幅减少的响应特征:综合补给量所占比率由1976-1980年的21.6%下降到2000-2005年的11.3%.随后,从开采量、河道过水最和灌区引水量三个方面分析了浅层地下水补给响应人类活动的变化特征:地下水补给量与开采量呈y=65.412x-0.2576模式随降水量增减而负相关变化;河道渗漏补给量和渠水入渗量在地下水位不同埋深条件下表现出随来水量、引水量增加而增大的态势,但在不同埋深条件下,河道渗漏补给量与来水量之间、渠水入渗量和引水量之间关系不同.     

煤层气直井产气曲线特征及其与储层条件匹配性

煤层气产气曲线类型与地质条件的匹配与否直接影响产气效果。以沁水盆地柿庄南区块排采4 a以上的直井为研究对象,在产气曲线类型划分基础上,分析不同产气曲线特征,进一步分析产气曲线与储层参数的匹配性。结果表明：研究区产气曲线可划分为单峰快速上升、单峰稳定上升、双峰后低和双峰后高4种类型。产气曲线所表现出的特征受控于储层原始渗透率,储层动力及压裂效果。单峰快速上升型适用于含气量大于12 m³/d、临储比大于0.4和渗透率大于0.1×10^-3 μm²的储层,该种曲线容易造成产气量的骤降;单峰稳定上升型适用的储层条件广泛,与储层参数匹配性较高;双峰后低型产气效果整体不佳,与储层参数的匹配性差;双峰后高型适用于压裂效果较好的井、对储层原始参数要求较低,其后峰产气量的增加速率影响整体的排采效果。基于上述分析,将储层划分为七种类型,对研究区及其相邻区块实施\     

基于普适型仪器的滑坡监测预警初探——以甘肃兰州岷县三处滑坡为例

在甘肃省滑坡灾害较为严重的兰州市和岷县,选择了三处滑坡,建设了基于普适型仪器的专群结合监测预警系统。按照《地质灾害专群结合监测预警技术指南(试行)》的要求,选用裂缝计、GNSS、土体含水量仪、雨量计、声光报警器等,对地质灾害体变形破坏、相关因素、宏观前兆等指标开展专业化立体综合监测。监测设备采用蓄电池加太阳能的方案来供电,保证24小时不间断工作;通讯系统采用现场LoRa组网配合2/3/4 G移动通信的方案,能够保证数据传输的效率,同时降低通信成本;监测数据同时发送到国家和省级地质灾害监测数据平台,能够高效支撑地灾预警工作;监测平台能够对实时采集的监测数据自动进行分析,支持用多种预警模型进行判别;监测数据发生变化触发预设条件时,能够自动发送预警信息。通过近四个月的系统试运行,捕捉到了滑坡mm级的蠕变变形,数据可靠,能够满足监测预警的需求。通过三处滑坡监测预警工程的实施,一方面对滑坡变形和环境因素实现了实时监控,同时也为类似问题提供了一个可供参考的解决方案。     

载能粒子沉积用于钻探机具的硬质润滑薄膜

提高钻探机具耐磨、耐蚀性能及其在苛刻工况条件下的使用寿命是地质工程领域中急待解决的一个关键技术问题。在评述钻探机具表面强化研究概状和热点问题的基础上,围绕载能粒子对气相沉积硬质摩擦学薄膜结构和综合摩擦学性能的影响这一中心,从提高钻探机具零件耐磨减摩性能出发,以多种载能粒子沉积技术为制备手段,以复合化、纳米化和多层梯度化的研究思路合成出多种硬质润滑薄膜,进行了钻探机具零件摩擦学薄膜制备、结构、性能和应用的基础研究。试图为硬质润滑薄膜在易损件耐磨减摩应用中拟定有效的表面强化实用技术,同时为研制新型钻探机具、提高钻探效率和改善星际钻探等机具适用性提供新的技术。     

石油勘探开发一体化数据仓的建立和应用

随着石油勘探开发数据信息的海量增加,勘探和开发部门都建立了数据库,但由于勘探数据和开发数据分属不同的部门管理,从某种程度上 来形成了两大“信息孤岛”,所以迫切需要一种集勘探和开发为一体的数据仓管理方案,一是实现数据的共享,二是为综合性应用研究提供支持。通 过对勘探开发数据的调研和分析,提出了勘探开发为一体的石油专业数据仓库模型管理模式,并结合勘探开发业务需求,实现了基于此数据仓模型 的典型应用,证明了勘探开发一体化数据仓建立的可行性和科学性。     

压缩气体射流切割破土机理

压缩气体射流切割破土机理既是气力喷射反循环钻孔技术的基础也是其重要的理论依据,而气力喷射反循环钻孔技术又是一项高效环保的软地层钻进技术,所以压缩气体射流切割破土机理研究对于气力喷射反循环钻孔技术有重要意义。首先,应用CFD软件模拟,得出8 mm直径喷孔切割能力为2.868×10³ kPa,与单喷孔地秤实验得到的2.468×10³ kPa拟合较好,其值都远远大于软地层破坏强度;其次,通过LS-DYNA模拟可知单次喷射18 μs时的切割深度约为2.23 mm;最后,用CFD软件分析得到土体微裂隙断裂压力分布图及气体流速图。结果表明,压缩气体射流切割破土机理为：压缩气体沿薄弱环节进入孔隙和微裂隙后急剧膨胀,在恢复到钻孔围压过程中继续膨胀、扩张,同时在反循环抽吸力的共同作用下使土体结构破坏、断裂脱离母体;符合土体微裂隙断裂原理。     

桩承式路堤土拱效应发挥过程研究

通过三维模型试验对桩承式路堤中土拱效应发挥过程进行了研究,重点分析了不同桩顶盖板尺寸、不同加筋方式下应力折减系数与差异沉降之间的关系。结果表明,土拱效应随变形的增加而发挥;加筋材料的设置减小了差异沉降,削弱了填土中的土拱效应,荷载向桩顶的传递是土拱效应和拉膜效应共同作用的结果。采用有限元法对桩间距、填土高度等未能在模型试验中考虑的关键因素进行了参数敏感性分析,总结了土拱效应发挥过程的相关规律。根据有限元计算结果、试验数据和文献中收集到的实测资料,提出用土拱效应发挥系数和归一化位移来描述土拱效应的发挥过程,建议二者之间采用双曲线方程模拟,从而在设计中体现土拱效应随位移的发展,并满足路堤填土、加筋材料和地基之间的变形协调要求。     

地质钻探自动化移摆钻杆系统的研究

综述了地质钻探移摆钻杆的研究进展,针对全液压地质岩心钻机和钻探工艺,设计地质钻探自动化移摆钻杆系统,设计能完成自动抓取、平移及旋转功能的起下钻自动化系统,对系统进行作业分析,并对移摆钻杆系统的研究进行前景展望。