Numerical modelling of deep sea air-lift

Deep sea air-lifting of solid particles from depth of 1600 m is simulated with a mathematical model of the three-phase flow in an upward pipe. The computations are carried out for an axisymmetric domain in a transient way. Phase distributions, pressure and velocity profiles together with flow rates for all phases are presented and analysed. The influence of the pipe diameter on the air-lift efficiency was studied for air-lift pipes of different lengths and found to be significant. The lifting efficiency increases with the increase of the pipe diameter due to the reduction of the wall friction influence on the flow. In addition, the efficiency also increases with the increase of the solid particles volume fraction at the inlet. The presented numerical model can be utilized during various stages of the design of the air-lift pumps to help answer fundamental questions on the process, and during their operation to select optimal process parameters and to address possible problems.     

济南四大泉群附近补给路径及补给比例研究

济南地区岩溶大泉是集供水、旅游、生态等功能于一体的重要自然资源,但随着经济社会的快速发展,人类活动影响不断增强,各岩溶大泉受到水质劣化、流量衰减的威胁。为了明确济南四大泉群附近主要补给路径,更加科学合理的保护泉水资源,文章采用流速流向定量分析、地下水流场分析、水化学同位素分析、聚类分析、三端元混合比计算等研究方法,分析了济南四大泉群主要补给路径,定量计算了各泉群补给路径贡献比例。研究表明,四大泉群的主要补给路径可划分为西部、南部、东南部补给路径,每个泉群受到不同补给路径的混合补给作用,其中趵突泉、黑虎泉、五龙潭、珍珠泉泉群的主要补给来源分别为南部补给路径（流量占比40.21%）、东南部补给路径（流量占比47.42%）、西部补给路径（流量占比47.13%）、南部补给路径（流量占比51.04%）,研究工作可为我国北方岩溶大泉成因机制和生态保护提供参考。     

Multi-scale modeling of three-phase–three-component processes in heterogeneous porous media

Flow and transport processes in porous media occur on different spatial and temporal scales and may also be locally different. Additionally, the structure of the porous medium itself generally shows a high dependence on the spatial scale.     

川西高原鲜水河断裂带炉霍-道孚段泥石流分布特征

鲜水河断裂带炉霍-道孚段泥石流沿断裂带呈线性分布,以中高频泥石流为主,过渡型、稀性居多.断裂带内岩体破碎,次级构造发育且活动性强烈使主河床呈阶梯状,为泥石流灾害发育提供了势能转化、物质补给与水力运输条件.研究区泥石流沟(Ksn约140 m0.9)分布在主河陡峭指数高处(Ksn约66 m0.9),且中下游泥石流沟与其入汇...     

流动注射-光度法测定地质样品中痕量碘

利用I~-对4,4′-四甲基二氨基二苯甲烷(4,4′-TMB-DPM)与氯胺T反应的催化作用,建立了流动注射-分光光度测定地质样品中痕量碘的方法。采用不等流速合并带法,分析速度快、节省试剂、灵敏度高。与高温水解法释放I~-相结合,使样品处理简单、干扰离子少。对于含I~-10μg/L的水样,其RSD(n=19)为1.1％,检出限为0.3ng/ml。用于水系沉积物、土壤分析时,含碘1.6×10~(-6)的样品RSD(n=10)为6.1％,检出限为0.08×10~(-6)。测量速度50N/h。     

遥感技术在“6·17”丹巴堵江泥石流灾害链灾区应急救援抢险决策中的应用

2020年6月17日,四川丹巴县半扇门镇梅龙沟发生泥石流,阻断小金川河,形成堰塞湖,造成重大财产损失与人员伤亡。为掌握第一手灾情,辅助开展应急救援,以国产高分二号卫星数据为主要数据源,结合无人机航空摄影数据和灾后现场调查等资料,开展了“6·17”丹巴堵江泥石流灾害链灾区应急调查与分析。研究认为: 灾区影响人口约6.5万人; 国网丹巴县供电公司应急救援队与小金县联通通信应急抢险救援队距离最近,半扇门中学等5所学校可作为临时安置避难场所备选; 受影响矿山企业6家、重要水库1座、水电站1座; 泥石流沟总体呈NW—SE向展布,掩没面积约14.27万m²; 堰塞湖湖面面积约1.03 km²,淹没区约49.8万m²,路基路面全毁路段约2.1 km,下游疑似灾害隐患点9处,因灾受损民居25处、桥梁5处; 优选了2条灾后通达性较好的通往泥石流重灾区的救援生命线。借助遥感技术深入分析泥石流灾害链影响人口等灾情先期研判、灾情灾损应急调查及应急救援生命通道优选,对我国西南山区类似条件地质灾害隐患点的应急抢险救援、防灾减灾工作具有重要的指导意义。     

一次飑线过程多普勒雷达资料分析

利用济南CINRAD/SA多普勒雷达产品,针对2006年7月5日飑线天气过程,分析回波发展演变、流场结构,讨论外流边界、强下沉气流与大风的关系,分析组合反射率因子、垂直液态含水量、中气旋产品特征.结果发现,飑线过境时风速出现两个极大值,一个出现在外流边界影响时段,另一个发生在强回波下沉气流影响时段;在横槽南下过程中,飑线后部强入流不断补充,前侧暖湿气流沿着后部入流爬升,不断产生新的单体,使得风暴得以维持发展;在垂直流场结构上表现为前侧暖湿气流倾斜上升,然后主体部分向后倾斜,后部有冷空气注入,形成下沉气流,下沉气流在地面附近辐散,与前侧入流形成低层阵风锋,是造成地面破坏性大风的主要因素.在水平流场结构上表现为低层存在气流辐合上升运动,中层有气旋性旋转气流,风暴高层为辐散气流.飑线消散阶段后期中层出现MARC,带来大风天气,而同时伴有冰雹天气的风灾产生在飑线达到最强至开始减弱的时段.当回波强度≥50dBz,且垂直液态含水量≥35kg·m-2,当有中气旋时,有利于产生冰雹和大风天气;外流边界的出现,反映了强对流回波后部下沉气流较强,是灾害性大风的前兆.     

论环境流场切应变率对台风移动的作用

利用浅水波正压环境流场切应变率对台风移动的影响，得到的结果是：在环境流场切应变率空间不均匀条件下，正切应变率引起的台风偏差路径比负切应变率引起的偏差路径要长，特别在正切应变率的区域，正切应变率要比相对涡度梯度对台风移动有更大的影响。     

福建及台湾海峡地震预警工程架构探索

福建及台湾海峡是海陆板块碰撞到板内地震活动过渡带 ,东侧毗邻台湾板缘地震带 ,西侧为福建内陆板内地震活动区。这是得天独厚的观测研究大陆边缘地震构造带强震活动及板块动力学的良好地域。当前 ,我国进入全面建设小康社会历史时期 ,为防御地震造成社会灾害 ,实现以人为本 ,防患于未然 ,势必需要建构一个实用化的地震预警工程及其机制。本文即是在对福建及台湾海峡近 30多年以来观测研究的基础上 ,提出应用现代空间技术、数字地震、计算机网络等技术架构地震预警工程与机制的一种设想。     

LiDAR-based digital terrain analysis of an area exposed to the risk of lava flow invasion: the Zafferana Etnea territory, Mt. Etna (Italy)

The town of Zafferana Etnea, located on the southeastern slope of Mt. Etna volcano (Italy), has been repeatedly threatened by lava flows in recent centuries. The last serious threat occurred during the 1991–1993 eruption, when the lava front came to a halt only 1.7 km from the centre of town. Morphostructural data derived from light detection and ranging (LiDAR) surveys carried out on Etna in 2005 have enabled us to evaluate the risk of lava invasion in a section (16 km²) of the Zafferana Etnea territory. Qualitative and quantitative results are obtained combining the information derived from LiDAR analysis with geological, morphological and structural data using geographic information systems technology (GIS). The study quantifies in unprecedented detail the areal extent and volume of forested and urban areas and its degree of exposure to different levels of hazard from future lava invasion. Nearly 52% of the urban texture fall into areas of moderate to high risk from lava invasion. Future land use planning should take these findings into account and promote new development preferentially in areas of lower risk.