庐山变质核杂岩基底拆离的变形特征及形成条件

庐山变质核杂岩具有典型的3层结构。拆离带是核部隆升过程中盖层滑脱、剪切变形而形成的,该拆离面是在北东向褶皱基础上叠加杂岩核部隆升作用而形成的波状起伏面。拆离带在核部以西发育倾向西向、南西向、北西向的面理和矿物生长线理,显示向西滑脱形成剪切拉伸变形的特征。拆离带岩石以糜棱岩和构造片岩为主,辅以碎裂岩和构造角砾岩。岩石变形特征表明其既具有韧性变形,也具有脆-韧性变形及脆性变形的特点。核部隆升引起的拆离变形作用,不仅形成了拆离带,还影响了拆离带以上盖层岩石,形成一个由拆离带向上由强变弱的变形域。这种规律性递变现象使庐山变质核杂岩具有垂向变形分层、水平变形分带的特点。拆离带中角闪石-斜长石矿物对计算得出的变质温度为653 ℃～694 ℃,压力为0.56～0.67 GPa。     

深层高压低渗透砂岩油藏储层敏感性研究

利用X-衍射、扫描电镜、敏感性流动实验等技术方法研究了东濮凹陷文东油田沙三中深层高压低渗透油藏储层敏感性,主要分析了敏感性类型、敏感性伤害程度及储层敏感性的影响因素。研究结果表明,储层具有弱速敏、中等偏强水敏、弱酸敏、弱-无盐敏特征。在油藏储层常规流动敏感性实验的基础上,提出了体积流量敏感性,研究区储层体积敏感为中等偏弱。影响储层敏感性最直接的因素是储层物性、储层孔隙结构及黏土矿物等。注水开发中后期,地层压力下降明显,储层物性变差,储层敏感程度增强,注水效果差。     

典型地物后向散射特性的测量与分析

利用S和C波段FM-CW制式陆基微波散射计测量了不同极化、不同入射角以及不同方位向和不同时间的典型地物后向散射系数,包括裸土、冻土、草地和玉米等。首先介绍了实验装置和测量方法,根据不同的散射机制,将地物分为以面散射为主和以体散射为主两大类并进行了详细的分析:包括各种地物在不同入射角、不同极化状态和不同时间的散射特性,以及产生这些差异的原因;同时还结合相应的地物散射模型,定量研究了后向散射系数随地表参数的函数关系,反演得到了不同地物的地表参数,并对比实测数据分析了各种影响因素。     

三江平原土地利用变化对水量平衡的影响

三江平原土地利用（LU）变化及其引发的大规模水资源开发利用活动对当地水文循环产生了明显扰动。为明确三江平原水量平衡特征及其存在的问题,基于2000—2014年土地利用连续变化情景的水文循环仿真模型,在其他数据和参数不变的前提下,建立假设模型和预测模型,分别模拟2000年起已控制LU变化和2014年后控制LU变化2种假设LU管控情景的水文过程,对比3种情景下的水量平衡。结果显示:如果2000年开始就采取积极的LU管控措施,此后的15a将有效减少三江平原对外调水的依赖,改善地下水超采的现状,甚至使平原区地下水储量年均增加3.08亿m3;如果2014年才实施土地利用管控措施,巨大的水资源开发利用惯性将使平原区地下水年均亏空量达到14.26亿m3,甚至使全区域的蓄水量由盈转亏,年均亏损4.25亿m3。三江平原要实现各层次的水量收支平衡,除了尽快控制高耗水LU类型的过快增长,更加积极的水资源调配及相关工程的建设势在必行。     

黄河流域蒸散量分布式模拟

针对传统区域蒸散计算模型中净辐射及其各组成要素的计算直接采用国外经验公式或点上观测资料空间内插的不足,利用基于中国气象站观测资料建立的净辐射及其各组成要素的计算公式和遥感反演的地表反照率,以黄河流域作为研究区域,在考虑地形起伏和下垫面多样性等地表非均匀性因素的基础上,实现了黄河流域净辐射及其各组成要素的分布式模拟;在印证流域尺度存在蒸散互补相关关系的基础上,将净辐射、气温、水汽压等系列要素分布式拟合结果与基于区域蒸散互补理论的AA（Advection-Aridity model）模型耦合,实现了黄河流域蒸散量的分布式模拟。与基于水量平衡的黄河流域多年平均蒸散量空间分布图对照表明,二者趋势分布吻合很好,分区验证的最小相对偏差为1.14%,最大为26.80%,全流域平均相对偏差为1.50%,且分布式蒸散拟合结果更加细致地体现了蒸散量的空间变化情况。集成的区域蒸散分布式模型,以蒸散互补理论为基础,考虑了区域蒸散对近地层大气的反馈作用,仅以数字高程模型和常规气象站观测数据为输入项,应用方便。     

断层影响下隧道围岩变形监测与特征分析

断层等软弱结构面是隧道工程中经常遇到而又必须有效处理的不良地质体。诸多工程实践和有关研究均表明,隧道围岩的变形与破坏一般受断层等软弱结构面控制;而断层对于隧道围岩变形与破坏的影响程度及其机理仍是一个模糊问题。因此,对于断层影响下隧道围岩变形与破坏的研究具有重要的理论意义和实用价值。黄河大柳树水利枢纽地处青藏褶皱系与阿拉善地块过渡带,区域断层发育,工程中的隧道大多为受断层影响的隧道。本文以黄河大柳树水利枢纽1号导流隧洞为例,对不同地段(根据断层的发育状况)在开挖过程中围岩变形的现场监测,试图对断层影响下隧道围岩变形特征与机理进行定量地深入分析。此外,为更准确监测隧道围岩变形,作者根据对该隧道变形特点的初步分析自行设计了监测仪器,即分点锚固式多点伸长计。这也是隧道工程监测技术的积极探索。     

盐穴储气库微渗层注浆封堵试验研究

我国盐穴地下储气库大多建造在具有不同渗透性的层状盐岩地层中,因此保证储库拥有良好的密闭性至关重要。针对盐穴井筒“裸眼段”意外跨越微渗地层而导致储气库密闭性失效的问题,自主研发了渗漏地层注浆封堵试验平台,并结合现场地质渗漏情况设计了注浆封堵可行性试验方案。在确定了兼具流动性和填充密实性的浆液配合比后,开展了超细水泥封堵岩芯的试验研究。结果表明,超细水泥可以有效填充岩芯孔隙并降低其渗透率,注浆后岩芯孔隙率和渗透率降幅分别达到近16%和95%。封堵试验数据显示浆液封堵范围与注浆时间呈幂函数关系,浆液流型满足幂律流,而非牛顿流。该研究成果可为盐穴储气库微渗地层注浆封堵提供必要的理论和试验依据,对类似密闭性失效井筒的二次利用具有重要意义。     

非饱和土中水流入渗和气体排出过程的求解

采用孔隙介质力学分析方法,把土体骨架、孔隙水和孔隙气分别作为独立的研究对象,结合孔隙水和孔隙气在气液交界面上满足的力学条件建立耦合方程,求解非饱和土中孔隙水的入渗和孔隙气体的排出过程。对标准砂进行的一维有压水流入渗试验和计算表明,孔隙气的排出过程影响孔隙水的渗流运动。数值计算与试验结果拟合较好。     

火烧迹地土壤斥水性和渗透性变化特性

林火会造成火烧迹地土壤斥水性增强及渗透性降低,导致降雨期间流域内地表产流率激增。在一定条件下,尤其是地形陡峭的高海拔山区,地表产流激增一般是泥石流灾害发生的重要诱因。然而,对于高海拔山区火烧迹地土壤斥水性和渗透性变化特征的研究相对缺乏。以海拔高程3029~4474 m的四川省雅江县恶古乡火烧迹地为研究对象,通过现场水滴入渗试验和圆盘入渗试验,探究斥水性强度分布及其与土壤入渗参数之间的内在联系。结果显示:土壤斥水性强度分布具备较大的空间异质性,林火对斥水性的影响深度在轻度火烧区为2 cm,在中度和严重火烧区为3 cm;研究区土壤渗透能力与斥水性强度呈反比,饱和导水率和吸渗率与水滴入渗时间之间遵循幂函数分布,其变异系数与火烈度呈正比,且严重火烧区部分土壤由于斥水性被高温破坏造成饱和导水率增大;斥水性土壤相较于亲水性土壤出现明显的入渗延迟现象。研究结果丰富了高海拔山区火烧迹地水文特征的研究,为揭示火烧迹地泥石流坡面物源起动机理提供理论依据。     

地下水封油库围岩地下水渗流量计算

为准确地计算特大型地下水封储油岩洞库地下水的渗流量,根据现场调查、测试与监测以及室内外物理力学试验,采用了三维多孔连续介质流-固耦合有限差分数值模拟计算分析软件模拟地下水渗流场。提出了一种适用于特大型地下水封储油岩洞库地下水渗流量计算的合理方法。经与法国专家经验法、大岛洋志经验式、《铁路工程水文地质勘测规范》（TB10049－96）等方法的计算结果进行比较,结果比较接近。该计算方法适用于试验数据和资料匮乏的可行性研究阶段的特大型地下水封储油岩洞库围岩地下水渗流量或涌水量的计算;考虑地下水流-固耦合分析时,单洞室的涌水量比只考虑地下水流动作分析时稍小;考虑流-固耦合作用比不考虑流-固耦合作用时围岩地下水的最大渗流速度稍小。