《北京市泥石流高易发区临界雨量研究》项目通过评审

7月16日,受北京市国土局委托,由北京市地质研究所承担的《北京市泥石流高易发区临界雨量研究》项目通过由北京市气象台、中国地质环境监测院以及北京市地勘局组成的专家组评审。     

低渗致密储层物性对含油性的控制作用浅析——以鄂尔多斯盆地西南缘为例

鄂尔多斯盆地长8段潜力巨大,但含油性差异较大.通过对盆地西南缘环西—彭阳地区长8低渗致密储层含油性与物性关系的研究,并结合烃源岩和充注成藏动力对储层含油性及充注程度影响的分析,探讨了低渗致密油含油饱和度的控制因素.结果表明,西南缘环西—彭阳地区长8段整体上物性较差,但好于盆内主体区块.孔隙结构比较复杂,束缚水饱和度多大于50%.长8储层普遍具有含油性,含油性向下逐渐变差.整体含油显示级别和含油饱和度均显著低于湖盆内部.含油饱和度与储层孔隙度、渗透率之间关系复杂,本区储层物性对含油性没有明显的控制作用.长8储层非均质性较强,一定程度上影响充注均衡度.区内砂体的含油气性与烃源岩品质对应较好,剩余压力高值区含油饱和度较高,同时石油充注动力与初期产油量具有良好的正相关性.     

矿山采掘岩体渗透变形灾变机理及防控Ⅰ:顶板溃水溃砂

矿山采掘诱发顶板溃水溃砂灾害防控正成为制约矿山安全的重要瓶颈。从成灾机制、运动规律和危险性评价等方面综述了顶板溃水溃砂研究的主要进展和趋势。溃水溃砂的成灾工程地质机制分为4类：直接或间接揭露松散含水层、导水裂隙带沟通松散含水层渗透破坏、人为钻孔沟通松散含水层、软弱覆岩遇水劣化(崩解泥化)伴随顶板裂隙水或离层水突出的溃水溃砂成灾模式。溃水溃砂的运动规律研究获得了水砂混合物经出口、单裂隙、交叉裂隙网络和垮落带的运动特征,建立了溃水溃砂定性和定量的评价方法,提出了溃水溃砂主动防控方法等。最后,提出了顶板溃水溃砂机理及防控应该重点解决的关键科学和技术问题,包括建立顶板溃水溃砂工程地质数字孪生模型,揭示溃水溃砂通道形成机理,建立反映溃水溃砂全过程运动方程,加强监测预警技术、实际赋存环境模型试验技术、高效注浆关键设备等关键技术和设备研发等。     

岩石的粘弹性谐振Q模型

实验表明,在应变小于10-6范围内,砂岩对地震波的吸收主要由孔隙流体的局部运动引起,而且Q值随频率的变化出现谐振现象。据此,作者认为,地壳上部地震波能量的耗损可以表示为以下两种成分的线性组合:1.由滑动摩擦、热弹性驰豫、位错运动等引起的能量消散,它们主要与岩石的固相成分有关,可近似地用恒Q模型描述;2.由孔隙流体运动引起的能量消散,可以用谐振公式描述。根据这一认识,利用描述因果关系的Kramers-Krnig关系式可推导出表示地壳上部岩石粘弹性（复弹性模量,相速度频散和衰减函数）的公式,它们综合地描述了由各种机制引起的波的频散和吸收,并在谐振Q值等于参考常数Q值时退化为目前常用的Futterman模型。作为这种谐振Q模型的应用,介绍了它用于Q值测量结果外推和频散一吸收研究以及粘弹性介质中反射地震道合成的结果。     

北京地区单沟泥石流临界雨量研究

通过统计分析北京地区泥石流物源储量、有效汇水面积、降雨量等数据资料, 提出了单沟泥石流的临界雨量计算公式。临界雨量与沟道有效物源储量成正比, 与沟道有效汇水面积成反比, 并将此公式用于验证北京地区已发生的泥石流案例, 通过已有泥石流发生后堆积体的记录方量, 反演出所需的临界雨量, 并与实际降雨量进行了对比。结果表明, 该公式能够正确预测不同地质条件下单沟泥石流发生的临界降雨量, 能为北京地区泥石流灾害的预防提供技术支持。     

矿山弃渣型泥石流沟临界雨量浅探

矿山弃渣型泥石流沟是北京市西部山区重要的泥石流类型,在近几年发生的泥石流中占比重较大,是近期高发的泥石流类型。本文通过遥感调查数据总结了矿山弃渣型泥石流沟数量较多且松散物质易于启动的基本特点,对2016年7月20日江心台沟泥石流案例进行分析,依据本次泥石流前期雨量较少,当日激发雨量集中于某一时段即引发了本次泥石流的特点,提出了以本次泥石流提取的降雨信息,作为北京市矿山弃渣型泥石流沟临界雨量值的观点。     

深海悬垂取水管振动特性研究

深海悬垂取水管的设计趋向于大直径、高内流流速,内流对取水管振动特性的影响不可忽略,分析内部流动引起的管道动态失稳行为以及评估失稳临界流速具有重要工程意义。基于小尺度模型试验,研究内流对深海悬垂取水管道振动特性的影响规律,结果表明：随着内流流速增加,取水管模型会发生动态失稳行为,表现为一种间歇性的近周期运动,该运动主要由管道一阶弯曲模态引起的不稳定性诱导。管道材料、顶端连接方式及底部配重块均影响其动态稳定性,顶端固定连接时质量比小的管道更易发生动态失稳;顶端变为铰接时,质量比大的管道失稳临界流速变小,质量比小的管道失稳临界流速变大。相比顶端边界条件,底部配重块对管道失稳临界流速影响不显著但可以减小其振动幅值。     

面向流量管理的水动力对淡水藻类影响的概念机制

许多证据表明缓慢的水动力条件是水华暴发的重要诱因,尽管以临界流速和水体置换为基础的流量管理实践在水华控制中已见成效,但受限于水动力对藻类生长小生境的干扰机制尚不明晰,长期的流量管理实践效果并不理想.在长期野外观测、围隔实验和室内模拟等一系列研究的基础上,以现有水动力对藻类影响机制的讨论为依据,从细胞学角度提出了水动力对藻类生长影响的3种不同的概念机制,即低强度的水力扰动导致藻细胞外扩散层厚度变薄,有利于周边水体向藻细胞输送营养物质,促进藻类生长;中等强度的水力扰动导致藻类营养盐吸收及光合作用能力受损,抑制藻类生长;高强度的水流剪切导致藻细胞壁破损.基于该机制认为流量管理中临界流速应分别从水体置换和细胞学两方面考虑.研究结果可为流量管理中控制藻类水华暴发和维持水体水质的策略提供重要的理论支持.     

一个关于临界地震的临界区域判别的方法

由临界地震的概念和外推Bowman等人关于孕育未来地震半径的思想,发展出一个临界圆重叠方法来寻找未来强震的临界区域位置.模拟实验的对比检验表明这种方法是有效的 .使用主震前一定时间内地震目录,这个方法能找出临界区域,而未来震中位置将位于临界区域内或其边缘.使用新西兰和中国新疆南部的中强震目录检验,该方法可以在震前较准确地定位出强震的临界区域位置.使用中国1995年至1999年8月的小震目录,给出1999年8 月以后中国未来强震临界区域的分布,而1999年8月以后至2000年6月16日(截稿日期) 在中国(除西藏地区外)所发生的5.0级以上的地震几乎均位于所给出的临界区域内.     

汶川8.0级地震前水氡浓度的临界慢化现象研究

近年来,临界慢化(Critical slowing down)现象在揭示复杂动力系统是否趋于临界性灾变方面展示了重要潜力.本文基于临界慢化的概念,将其用于水氡浓度观测资料的处理.以2008年5月12日汶川8.0级地震前龙门山断裂带破裂段及附近地区水氡浓度观测点资料为例,分别计算了表征临界慢化现象的自相关系数和方差.结果表明,汶川8.0级地震前,不同台站的水氡浓度震前都存在明显的临界慢化现象,这表明临界慢化现象可能是强地震发生前的一个早期信号.将临界慢化理论引入地震前兆资料的研究,对深入认识地震前兆机理、判定前兆异常所处阶段以及提高地震预测水平都具有重要的现实意义和科学价值.