天津地区浅层地热能赋存条件浅析及前景展望

通过对地质、钻探资料和物探测井、岩土体热物性参数测试等资料的研究,结合综合勘查技术方法和对已有资料的二次开发,查明了天津地区浅层地热能赋存条件,尤其是岩土体的热物理参数变化规律,并借助Excel办公软件,采用数理统计方法对岩土体热物性参数的变化进行了分析。结果表明区内岩土体的热导率为1.23~1.62 W/(m·℃),比热容为1898.52~2201.70 J/(kg·K);粘土和粉质粘土含水量在19%左右时热导率最佳,粉土和粉砂含水量在17%左右时热导率最佳。该区浅层地热能赋存丰富,具有很广阔的开发前景。     

渗漏型甲烷水合物的生成实验

天然气水合物是未来潜在的清洁能源,与扩散型水合物相比,渗漏型水合物具有埋藏浅储量大的特点,因此,具有更大的开采和利用价值。在自制的7.5 L透明高压反应釜中模拟研究了沉积物中渗漏型甲烷水合物的生成过程,考察了水合物生成过程中温度、压力、电阻率以及流量的变化;计算了甲烷水合物的生成速率;并对水合物生成过程进行了可视化研究。实验结果表明,渗漏型甲烷水合物可快速生成,在初始温度3.5 ℃、初始压力6.2 MPa、渗漏通量14.7 mol/(m2·s)的条件下,水合物最大生成速率为0.12 mol/s,电阻率最大可以达到2.2 Ω·m。     

Argo浮标温盐剖面观测资料的质量控制技术

Argo浮标可用来监测全球大洋从海表到2000 m深层的变化,鉴于Argo浮标的剖面观测数据存在位置错误、可疑剖面、异常数据以及盐度漂移等诸多问题,必须对Argo浮标资料进行有效的质量控制.本文基于Argo观测剖面资料与法国海洋开发研究院(IFREMER)提供的可靠历史观测数据集,提出了一种Argo资料质量控制的新途径.该方法通过寻找Argo浮标不同剖面位置与其"最佳匹配"历史剖面资料对比判别的途径,可以有效地识别Argo观测误差,特别是能够将由于Argo位置环境变化引起和由Argo浮标自身漂移引起的两类Argo浮标盐度偏移现象进行有效甄别,减少了对Argo浮标盐度剖面偏移的误判,有效节约了Argo浮标质量控制时间.本文还提出基于"三倍标准差"的异常数据检测方法,并将其与传统异常数据检测法相结合进行剖面异常数据剔除,有效实现了对异常数据的剔除.基于本文提出的Argo资料质量控制方法,对中国Argo实时资料中心网站提供的全球Argo浮标剖面进行了质量控制再分析,进一步剔除和订正了其中的一些数据误差,生成了经新的质量再控制后的全球Argo浮标剖面资料集.通过将质量再控制处理前后的数据与Ishii资料进行比较发现,处理后的数据比处理前的数据误差减小,表明本文提出的方法合理有效.     

全球大洋混合层深度的计算及其时空变化特征分析

本文利用2005-2009年的全球网格化Argo数据,分别采用温度判据和密度判据计算了全球大洋混合层深度(Mixed Layer Depth, MLD),讨论了障碍层(Barrier Layer, BL)和补偿层(Compensated Layer, CL)对混合层深度计算的影响,得到了合成的混合层深度,并研究了其时空变化特征. 研究表明:(1)在赤道西太平洋(10°S -5°N,150°E-150°W),孟加拉湾,热带西大西洋(10°N-20°N,30°W-60°W)是障碍层高发区域. 冬季的北太平洋副热带区域(30°N附近)以及东北大西洋(40°N-60°N,0°-30°W)是补偿层发生的区域. (2) 在各个半球的夏季MLD都比较浅,在各个半球的冬季MLD则普遍比较深. 北太平洋和北大西洋的MLD的分布和变化比较相似,印度洋MLD受季风影响显著,呈现半年周期变化. 太平洋和大西洋的MLD 的经向分布大致呈现出"两端深,中间浅"的拱形特点. (3)混合层深度距平场EOF第一模态时间变化为周期的年信号,北太平洋和北大西洋、南大洋(尤其是南极绕流区)都是MLD变化剧烈的海域,第二模态显示全球大洋混合层深度距平存在着一个半年的变化周期.     

岩质边坡楔形体锚索加固方向角三维优化设计

以岩质边坡中常见的楔形体滑动为研究对象,研究其最优锚固方向角的计算方法。将锚索自由段单位长度能提供的最大抗滑增量作为目标控制变量,将坡面和两组滑动面的特征参数与锚索设计参数作为优化控制自变量,通过坐标系转换建立线性方程组对锚索的预拉力进行分解,得到用于锚固方向角三维优化的新计算方程。在该方程的基础上,借助导数法和Matlab软件中的fmincon函数分别对锚索加固方向与坡面走向垂直的二维优化方式和锚索加固方向不受限制时的三维优化方式下的锚固方向角进行了优化。最后通过算例与工程实例分析相结合,证明了推荐的最优锚固方向角计算方法的有效性与先进性。新方法可进一步提高锚索的锚固效益,减少锚索的总用量,降低边坡的支护费用。     

乌蒙山区富硒耕地土壤资源评价与分析——以贵州省大方县为例

通过1∶50000耕地质量地球化学调查,获得了乌蒙山区大方县耕地土壤、农产品中元素的高精度分析数据。统计发现,大方县耕地土壤中硒元素平均含量为0.74 mg/kg,硒高含量区与县内二叠系成土母岩、黄棕壤-黄壤、中-酸性土壤等分布紧密相关。评价结果显示大方县耕地土壤酸碱性环境以中-酸性为主,占比85.04%;富硒耕地土壤面积1 137.75 km²,占比90.52%;富硒耕地土壤环境质量优先保护类-安全利用类占比84.84%,富硒耕地土壤养分质量丰富-较丰富等级占比70.69%,共同表明全县富硒耕地具环境质量优越、养分条件好、总量大和分布广的优势。不同农产品对硒的富集程度受土壤酸碱性环境和有机质含量丰缺的影响显著,可通过土壤酸碱度适宜改良和增施有机肥等调配好土壤pH值和有机质的含量,大力提升农产品的绿色、富硒品质。因此,本研究系统对富硒耕地土壤资源进行地球化学评价和分析,为大方县及乌蒙山集中连片贫困区开发富硒耕地资源和发展特色农业产业提供依据具有重要意义。     

右江盆地西北缘安然背斜东段奥伦尼克期牙形石生物地层研究及地质意义

罗楼组上部灰岩段是右江盆地西北缘奥伦尼克期海生爬行动物化石的唯一赋存层位,生物地层研究精度较低.本文以安然背斜东段敢南、者堡一带罗楼组为研究对象,通过剖面测制,对该组上部灰岩段进行系统的牙形石生物地层研究.结果显示,敢南一带罗楼组上部可识别出5个牙形石带,者堡一带罗楼组上部可识别出3个牙形石带.根据两条剖面牙形石生物地...     

面向空地协同应急的地表可通行性分析方法

针对巡航器在地外星表的通行性分析问题,提出了一种数据驱动的算法。将通行性分析建模为语义分割问题,能够根据输入的地表多维信息显式地计算出特定巡视器在该环境中的通行性地图。同时提出绑定特定巡视器的数据集生成方法,首先通过测量特定巡视器在实验场地中的运行参数,获得该巡视器在特定位置的有向可通行性结果,然后利用该结果将无向可通行地图的计算问题转化为一个全局优化问题进行求解,从而得到更直观且便于指导路径规划的无向可通行性地图,最后将该地图与场地数据对应,生成绑定特定巡视器的数据集。为使实验更加方便快捷,提出了虚拟地表数据的过程式生成方法,设计了在虚拟环境中对特定巡视器进行可通行实验的方法,并在虚拟数据集上验证了所提算法的有效性。     

基岩区寻找隐伏矿的地球化学方法:构造地球化学测量

构造地球化学测量是在基岩出露区发现深部矿化信息的一种较为有效的方法.本文介绍了构造地球化学的一些基本概念和构造地球化学测量方法的发展历程.为解决岩石样(构造岩样)的代表性和均匀性,提出了方格采样法,即在每个采样网格内多点采样组合分析采样方法,采集以构造破碎带物质、裂隙充填物、蚀变岩石、矿化岩石等为主的能反映深部矿化信息...     

南疆夏季不同降水类型预报及递进式服务思考

南疆作为气候干旱区,夏季常发生不同类型的降水,2013年6月南疆短历时、高强度、小范围降水事件和2016年8月长时间、持续型、大范围降水事件在预报和服务方面有较大差异。分析两次强降水事件,南亚高压双体型是南疆夏季强降水的大尺度环流背景。高强度降水事件环流经向度大,高、中、低纬低槽同位相叠加,是造成强降水的直接影响系统;持续型强降水事件在500 hPa高空平均环流场上显示,欧亚范围内中高纬度地区为两脊一槽的经向环流,西西伯利亚至中亚地区的副热带大槽呈东北—西南向分布,长波槽底伸至38°N附近,是造成持续型强降水和气温持续下降或偏低的直接影响系统。本文在预报基础上,从气象服务的角度出发,结合长期、中短期、短时临近天气预报,重点分析在时间、范围和强度等方面存在明显差异的不同类型强降水过程中气象服务的递进式思路和方法,为精细化气象服务提供参考。