The effects of carbon dioxide leakage on fractures, and water quality of potable aquifers during geological sequestration of CO2

Since industrial revolution, the ＂greenhouse effect＂ is one of the most important global environmental issues. Of all the greenhouse gases, CO2 is responsible for about 64% of the enhanced ＂greenhouse effect＂, making it the target for mitigation, so reducing anthropogenic discharge of carbon dioxide attracts more and more attention. Geological sequestration of CO2 in deep saline aquifers is one of the most promising options. But because unknown fractures and faults may exist in the caprock layers which can prevent the leakage of CO2, CO2 will leak upward into upper potable aquifers, and lead to adverse impacts on the shallow potable aquifers. In order to assess the potential effect of CO2 leakage from underground storage reservoirs on fractures and water quality of potable aquifers, this study used the non-isothermal reactive geochemical transport code TOUGHREACT developed by Xu et al to establish a simplified 2-D model of CO2 underground sequestration system, which includes deep saline aquifers, caprock layers, and shallow potable aquifers, and study and analyze the changes of mineral and aqueous components. The simulation results indicated that the minerals of deep saline aquifers and fractures should be mainly composed of aluminosilicate and silicate minerals, which not only enhance the mass of CO2 sequestrated by mineral trapping, but also decrease the porosity and permeability of caprock layers and fractures to prevent and reduce CO2 leakage. The results from deep saline aquifers showed that the mass of carbon dioxide trapped by minerals and solution phases is limited, the rest remained as a supercritical phase, and so once the caprock aquifers have some unknown fractures, the free carbon dioxide phase may leak from CO2 geologic sequestration reservoirs by buoyancy.     

加强矿石资源动态管理,确保矿山持续生产

一个已开采46年的老锡矿山,由于后备矿石资源不足,矿山与选厂的生产矛盾日益突出.为了缓解供需矛盾,同时也为了自己的生存与发展,在矿山生产中加强了矿石资源动态管理,客观地分析保有资源,以市场经济为导向,确定合理的经济品位,盘活存量,充分而合理地利用矿石资源,保证了矿山持续生产.     

“过去300年中国东部季风区雨带进退图谱与模拟诊断”研究进展

“中国季风环境在不同时间尺度上的演化历史及其驱动机制”是我国全球变化研究所关注的核心科学问题之一。为深入系统地开展对这一问题的研究,国家自然科学基金委员会的《全球变化及其区域响应科学研究计划》在“十五”期间陆续启动了一系列重点项目,“过去300年中国东部季风区雨带进退图谱与模拟诊断”项目（编号40331013,2004年初起实施）就是其中之一。本项目旨在利用丰富的清代雨雪档案记载,重建1736年以来黄河中下游地区与江淮流域35⁴0个站点时间分辨率为月、季的降水序列;并分析该区域1736年以来年、年代际降水变化与雨带进退的时空特征分析,诊断该区域过去300年特征时段降水变化的成因及其动力学机理     

我国高寒草甸植被生产力及其影响因子

生物量是重要的植物群落数量特征，直接反映生态系统生产者的物质生产量，是生态系统生产力的重要体现。高寒草甸广泛分布于青藏高原，是高寒生态系统的主要植被类型。回顾了高寒草甸生物量的研究成果。高寒草甸生物量呈典型的金字塔式垂直分布格局，地上生物量主要集中于0—10cm的冠层，地下生物量也集中分布于0—10cm的土层内。增温和多雨会降低生物量，叶面积和物种丰富度与地上生物量成正相关关系，氮素的增加有助于植被生物量的增长，而放牧率与生物量成显著负相关。     

侵蚀红壤植被恢复后土壤呼吸日动态及日呼吸速率测定方法比较

采用密闭室红外气体分析仪法(IRGA法)观测了中亚热带红壤侵蚀裸地植被恢复后不同季节土壤呼吸速率的日动态变化,并比较了IRGA法与碱吸收法(AA法)测定的土壤呼吸速率.结果表明:侵蚀裸地植被恢复后土壤呼吸速率日动态呈单峰曲线,与土壤温度的昼夜变化基本一致,最高值一般出现在午后13∶00~17∶00,最低值出现在凌晨3∶00~7∶00;植被恢复显著提高了土壤日呼吸速率,但明显降低了土壤呼吸速率日变化幅度;马尾松林对土壤呼吸速率日变化幅度降低程度高于板栗园和百喜草地,且对夏季的降低程度影响最大.而IRGA法和AA法测定的土壤呼吸速率具有显著的幂函数关系,AA法测定的土壤呼吸速率为IRGA法的27.5%~218%,平均为76.2%.当土壤呼吸速率较低时,AA法比IRGA法高估了土壤呼吸速率;反之,AA法则低估了土壤呼吸速率.     

“地震与火山”公开课后的启示

在波澜起伏的教改浪潮中，我尝试开设了“地震与火山”这堂公开课。在备课过程中查寻整理资料、制作修改课件、设计创立课堂流程，自然化了不少心思，然而作为教师的我，在这一过程中所学到的远不止课程本身或其所涉及到的相关领域知识、能力。几次“模拟演习”师生都能按事先设计好的环节逐一展开，当时我感到自然、流畅、顺利，然而在有众多领导、专家、教师在场的公开课堂上，学生、课堂带给我的却是另外一种东西，那是一种感动、一种启示，甚至是一种震撼。课后我及时与学生交流沟通，我想用字表达一下几个方面的感想与启示。     

考虑滑脱效应和温度场的煤层气渗流数值模拟

由于煤层气的解吸热效应,煤层气的运移过程是一个非等温过程。因此,温度场对煤层气渗流有着重要的影响。前人在研究煤层气渗流规律的研究中并没有同时考虑滑脱效应和温度场因素的影响,而在实际的深部开采中综合考虑滑脱效应和温度场的影响对研究深部煤层气运移规律有着重要的意义。因此本文建立了考虑滑脱效应及温度场的煤层气渗流数学模型,利用有限元数值方法研究了考虑滑脱效应和温度场耦合的煤层气运移规律;研究了考虑滑脱效应和温度场对压力场分布的影响;对考虑滑脱效应及温度场因素的煤层气产量进行了预测。得出了随着温度的升高煤储层的压力在降低,温度的升高对煤层气的产量有着负面的影响这一重要结论。     

地震信号的相位恢复及误差分析

常见的几种地震子波有:零相位子波、最小相位子波、最大相位子波和混合相位子波。以不同类型的信号为激发子波,对不同地层模型合成地震道。仅用原始合成地震道记录的振幅谱来恢复原始记录,讨论不同方法下,由于激发子波的不同,对比分析原始记录与恢复记录的差异,及其恢复效果。     

大地测量元数据共享模型

通过对大地测量元数据、数据、数据库进行综合分析,基于UML提出了元数据对数据进行语义表达和动态索引的方法模型,讨论了大地测量元数据的存取模型,在应用层面上对大地测量元数据的服务机制和基于Web的交互流程提出了符合大地测量业务逻辑的交互模型.     

地图科研成果荣获国家自然科学奖

不久前颁布的2004年度国家自然科学奖中．由国家测绘局推荐的项目《数字地表模型的多维动态构模研究》荣获二等奖。该项目由国家基础地理信息中心陈军、香港理工大学教授李志林、以及朱庆、蒋捷、王东华等人合作完成。他们针对多维动态数字地表模型构建这一国际学术前沿问题．以地理空间实体及相互间关系的抽象与表达为主线．研究了地表空间铺盖、地物空间关系理论、数字地形精度、多维动态空间数据建模、多尺度表达等基本问题。