CO2地质储存过程中的地表变形数值模拟研究

本文以阿尔及利亚Salah场地为例, 利用CGS-THCM耦合模拟程序建立数值模型, 模拟不同方式注入CO2引起地表位移的变化规律, 提出将数值模拟手段与inSAR监测数据结合起来综合评估CO2地质封存工程中的CO2逃逸问题, 并建立了CO2逃逸-地表位移评估体系, 评估CGS工程中被封存的CO2是否逃逸以及逃逸量的大小。通过模拟结果可以看出:工程初期引起地表位移较小, 随着时间的增加, 引起的地表位移越来越明显, 而且注入量大、注入压力大都会引起相对较大的地表位移。     

基于FLO-2D数值模拟的泥石流流动与堆积影响因素研究

泥石流和普通的山体滑坡不同,它是发生在山区的一种含有砂土和石块的暂时性水流,具有宾汉体的性质和运动阻塞双重特性,国内外众多学者在流动学实验及流动学模型的基础上,对数值模拟方法进行了大量研究,通过泥石流的灾害范围、运动速度、运动时间与实际情况进行对比,开发出适用于泥石流预报的数值模拟程序,FLO-2D就是其中之一。工程实践证明,在对泥石流组成物质的流动特性研究基础上,对泥石流移动及沉积特性进一步研究是非常重要的。本文运用FLO-2D流动模型数值模拟方法对泥石流的移动特性进行模拟,以此分析泥石流流动及堆积特性与黏性系数和屈服应力的关系。通过分析得到:随着黏性系数的增大,泥石流流速呈非线性减少;屈服应力作为影响泥石流发生及停止的因素,随着屈服应力的增大,流深也随着增大,但在泥石流移动特性中,屈服应力对泥石流流速的影响并不明显;随着黏性系数的增加,泥石流冲击力减小,而随着屈服应力的增加,泥石流的冲击力则增大。     

长江经济带主要城市群2h出行交通圈格局特征

城市群作为城镇化高级阶段区域社会经济发展和参与国际竞争的主要空间载体,良好的交通通达性是其高质量发展的必要条件。以《交通强国建设纲要》提出的城市群2h通达目标为研究视角,以长江经济带3个国家级城市群为研究对象,选取加权平均出行时间作为测度指标并引入场强和引力模型,对比分析3个城市群所有城市与中心城市两个层级2h出行交通圈格局特征。研究发现：① 3个城市群出行交通圈均表现为从中心向外围地区呈现出由低到高连续扩大的“圈层式”空间格局特征,且长三角和成渝城市群分别形成了“>”字型和“十”字型2h出行廊道,但长江中游城市群尚未形成2h出行廊道。② 城市群中心城市2h出行交通圈的空间分布受区位条件影响较大,越接近区域几何中心则2h出行交通圈覆盖范围越大,而影响腹地受中心城市综合规模的作用明显,3个城市群各中心城市2h出行交通圈和影响腹地的空间分异显著。③ 不同城市群中心城市2h出行交通圈衔接联系水平差异显著,表现出多元的圈层叠加的经济联系格局。④ 高密度高速公路路网在提高城市群中心城市2h出行交通圈衔接联系水平中发挥重要作用,按衔接联系模式特征可将各城市群总结为多中心网络型、多中心组团型与双中心轴辐型。     

特大城市医疗公共服务可达性的空间格局及其影响因素分析——以上海市为例

大城市通常是医疗资源最为丰富的地区,但普遍存在配置不均的问题。精准地衡量城市医疗公共服务的空间异质性、合理规划医疗公共空间,是实现城市稳定健康发展的重要保障。以上海市为例,运用改进两步移动搜索法,从乡镇（街道）尺度测算医疗服务设施的空间可达性,并结合基尼系数和空间自相关分析探究上海市医疗服务设施可达性的空间分异特征,探讨了影响上海市医疗服务资源可达性空间格局的主要因素。研究表明：上海市医疗公共服务可达性自中心城区向郊区逐渐递减;可达性高值区集中在外环线以内及其沿线地区,可达性低值区集中在远郊区。医疗资源呈现向心化集聚,满足了中心城区高密度的人口和体量庞大的老年人口就医需求;中心城区医疗服务资源配置相对均衡,可达性差异较小,而郊区医疗服务的可达性差异较大;上海市医疗服务可达性空间格局受人口密度和经济发展显著影响,上海市政府医疗财政支付对街道尺度的医疗服务设施空间可达性作用较小。在未来,在城市医疗卫生服务资源配置中注重人口集聚导向,建立医疗卫生人员双向流动的常态化机制是提升上海市医疗公共服务能力,优化城市医疗公共设施可达性的重要方向。     

珠江口盆地惠州21-1构造二氧化碳地质封存数值模拟

二氧化碳(CO2)地质封存是减少温室气体向大气排放的有效措施之一,而CO2海上地质封存是其中的一个重要领域。以距离广东沿海约179 km的珠江口盆地惠州凹陷惠州21-1构造为例,建立三维地质模型,利用TOUGH2程序模块开展了CO2注入咸水层地质封存模拟研究;分析了CO2注入咸水层后的运移分布和溶解扩散情况以及地层压力变化特征;并且通过设置8个对比方案,进行了渗透率纵横比、盐度、渗透率、孔隙度等4个参数的敏感性分析。结果表明,所建的惠州21-1构造三维地质模型能够较好地描述CO2在注入层中的运移过程和分布状况;珠江组下部的局部盖层由于泥岩厚度较小且渗透率相对较高,存在局部封盖效果不佳现象;渗透率纵横比、储层孔隙度、渗透率等取值变化对封存效果影响较大,而地层水盐度在33~39范围变化,对CO2注入运移分布与溶解没有明显影响。     

多站激光点云数据全自动高精度拼接方法研究

目的 针对目前多站点云数据拼接存在的效率低和自动化程度低等问题,提出了基于地面激光点云强度信息的2D-3D点云数据高精度全自动拼接方法。首先,将强度信息通过三次样条插值算法生成二维影像,采用基于图形处理器(GPU)的加速尺度不变特征变换(SIFT)算子匹配得到二维同名特征点,剔除粗差;然后,反算得到特征点在三维点云中的坐标,并通过三维空间法向量对三维同名特征点进行精炼。利用精炼的三维特征点进行多站点云数据拼接,可提高多站点云海量数据拼接的精度和效率。     

风云二号F星太阳X射线探测器在轨探测初步成果

风云二号系列卫星以自旋稳定方式工作于地球静止轨道,太阳X射线探测器是该系列卫星的重要有效载荷,监测太阳耀斑爆发过程,并对太阳质子事件等灾害性的空间天气事件进行预警.卫星自旋一周,该探测器完成一次全日面观测,记录太阳X射线的能谱与流量.2012年初,太阳活动进入第24周峰年,风云二号卫星太阳X射线探测器的在轨运行取得了良好的观测结果.相比于过去的太阳X射线探测器,风云二号F星的太阳X射线探测器应用了硅漂移探测(Silicon Drift Detector,SDD)技术,对GEO轨道海量的高能带电粒子采取了有效的屏蔽措施,可以对更"软"的X射线进行观测,能谱分辨率本领达到国际先进水平,对太阳耀斑的量化定级精度更高,在轨初步观测结果表明,精确的能谱探测能力可提高太阳质子事件预警能力,能道响应的时间特性比过去的探测数据更准确地反映了太阳耀斑的加热过程和带电粒子加速特性.本文介绍了风云二号F星太阳X射线探测器的设计及其发射前的标定试验结果,并且对发射后在轨运行获得的初步探测成果进行分析和讨论.     

基于SVD和BRD的二维核磁共振测井正则化反演算法研究

二维核磁共振能从"弛豫-扩散"两个维度上展现流体性质,在识别稠油储层方面具有理论优势,是当前核磁共振测井技术的研究热点.本文深入研究二维核磁共振测井原理,系统分析CPMG-DE脉冲序列测量扩散系数与弛豫时间的方法,结合核磁共振二维谱数理模型,提出一种基于SVD和BRD的正则化反演算法.该算法通过SVD压缩数据,采用带非负约束的Tikhonov正则化方法求解流体"弛豫-扩散"分布,并基于BRD算法迭代确定最佳正则化因子.模拟实验与数值分析表明,该算法无需先验信息、运算效率高、相对误差小,在原始数据信噪比低至50时,仍可有效获取流体(T2,D)二维分布.在二维核磁共振测井数据实时解释应用中,该方法较传统反演算法(如TSVD)具有较大优势.同时,在自主研发的核磁共振测井仪测量CuSO4溶液(T2,D)分布的实验显示,本文设计算法对弛豫时间和扩散系数的反演误差分别仅为2%和4%,较TSVD算法有较大改善.     

重庆芙蓉洞洞穴水DIC-δ13C的变化特征及影响因素

为了研究芙蓉洞滴水和池水中溶解无机碳碳同位素(DIC-δ13C)的变化特征、影响因素及其气候环境指示意义,于2013年5月-2014年5月对芙蓉洞进行了洞穴监测.结果显示芙蓉洞山体土壤CO2浓度和洞内空气CO2浓度均表现出明显的季节变化特征,夏半年浓度偏高,冬半年浓度偏低,受温度和降水量的共同影响.芙蓉洞5个滴水点的DIC-δ13C平均值为-8.98‰,两个池水点的DIC-δ13C平均值为-6.98‰,池水的DIC-δ13C比滴水的重2‰.对应2013年7月的干旱气候,洞穴水DIC-δ13C在10月相应出现明显偏重值,偏轻的DIC-δ13C值则是对湿润气候的滞后响应.洞穴水的DIC-δ13C变化对地表气候的响应具有明显的滞后期.洞穴水DIC-δ13C主要受土壤CO2的影响,基岩溶解作用、包气带的开放性等因素也会对洞穴水DIC-δ13C造成一定的影响.研究结果表明在短时间尺度上,洞穴水DIC-δ13C变化响应了当地降水量以及地表湿润状况的变化.     

江西萍乡杨家湾2号洞哺乳动物化石及其时代探讨

2015年11月和2016年10月先后对杨家湾2号洞化石点进行发掘。目前已出土哺乳动物化石1000多件,主要为单个牙齿化石,骨骼较少且较为破碎。初步鉴定出31个哺乳动物属种,其中偶蹄类数量最为丰富,野猪所占比例最大;灵长类和食肉类较为丰富;啮齿类、长鼻类及奇蹄类较少;尚未发现食虫类和翼手类。大部分属种为现生类群,少量灭绝属种如巴氏大熊猫、东方剑齿象及华南巨貘等。从动物群组成来看,该动物群与杨家湾1号洞、湖南道县福岩洞等动物群较为相似,属于我国南方典型的晚更新世大熊猫-剑齿象动物群,但是其所包含的动物属种相对后两个化石点都较少,尤其是小哺乳动物属种单调。杨家湾2号洞的堆积物颗粒比1号洞的较粗,且含较多角砾,缺少红色粘土;据初步判断,该洞的堆积物是由洞口进入。动物群组合指示该地区晚更新世气候较为温暖湿润。