中——高级变质相中水热流体的形成与作用

固体地壳中流体是普遍存在的，中－高级变质相中的矿物并非只发生晶体塑性变形，溶解和溶移作用在非糜棱岩化岩石中占主导地位，因为高温高压环境下存在的水热流体，在变质变形作用中起着至关重要的作用。在周围分布有网络状剪切带的递进缩短带中，与应变梯度有直接关系的单个矿物的位错密度梯度在其晶体边缘形成，产生了化学位梯度，从而使矿物边缘发生溶解，变形分解作用是产生这一过程的动力，并为流体汇聚成水热循环系统提供了空     

水热法从钾长石中提取钾、硅、铝的实验研究

通过水热化学反应将钾长石中的钾、硅和铝转变为可溶性组份,具有十分重要的应用价值.本文用单因素实验考察了不同水热反应实验条件对钾长石中钾、硅、铝溶出率的影响,并根据溶出率结果优化了反应条件.单因素实验结果表明:(1)在190℃条件下,随生石灰加入量的逐渐增加,产物中各元素的溶出率有一个先增加后减少的趋势.(2)在相同的生石灰、钾长石比例下,当反应16 h后,产物中各元素的溶出率随反应时间的延长趋于平缓.(3)随反应温度的逐渐增加,产物中各元素的溶出率逐渐增加.     

考虑降雨作用的多年冻土区不同地表土质活动层水热过程差异分析

为明确气候湿化背景下多年冻土活动层对降雨的水热响应机制,探讨了考虑降雨作用的不同土质地表能水平衡差异和活动层水热过程。基于土壤–地表–大气能量平衡的冻土水–汽–热耦合模型,以青藏高原北麓河地区2013年实测气象资料为模型驱动数据,定量分析了高原真实野外降雨条件下3种典型地表土质(砂土、亚砂土、粉质黏土)地表水分和能量平衡差异、活动层内部水分与能量输运分量变化过程和耦合机制。结果表明:随着土壤粒径增大,地表净辐射增大、蒸发潜热增大、感热通量减少、土壤热通量减小,不同土质地表蒸发潜热和地表感热通量差异最为显著,地表能量平衡差异在暖季较大、冷季较小;土壤粒径越大,水势梯度液态水和温度梯度水汽迁移越显著,但温度梯度水汽通量减小、水势梯度液态水通量增大;随着土壤粒径增大,土壤浅表层水分减少,25～75 cm水分略有增加;随着土壤粒径增大,土壤导热系数、降雨入渗对流传热和地表蒸发量增大、热传导通量减小,土体温度梯度降低,相同深度处土壤温度更高,活动层厚度增大,不利于多年冻土稳定。研究成果可为湿化背景下多年冻土的稳定性预测和保护提供参考。     

基于计算流体力学的寒区土壤水热耦合模型研究

土壤水文过程(水分运移和传热)及其对气候变化的响应是寒区水文学的前沿问题.然而,冻土的存在使得寒区土壤水文过程变得极其复杂.此外,寒区自然环境恶劣,较难获取长时间序列和高分辨率的野外观测资料.近年来,充分利用已有的观测数据,构建寒区土壤水热耦合模型,并开展相应的数值模拟研究,已成为理解寒区土壤水文物理过程,揭示其动力学...     

黏土岩温度-渗流-应力耦合特性试验与本构模型研究进展

高放废物处置库、垃圾填埋场等工程中常常涉及到温度场（T）、渗流场（H）和应力场（M）的耦合作用的问题。从试验和理论模型两个角度综述国内外黏土岩温度-渗流-应力耦合特性的研究进展,主要包括其传热特性、温度影响下的渗流特性、变形、强度、蠕变特性。在此基础上,重点分析了黏土岩水-热迁移模型以及热-力耦合本构模型的适应性。基于上述认识,通过试验研究了比利时Boom clay在温度作用下的强度、渗透性、蠕变性等特征。结果表明：随着温度升高,Boom clay的强度有所降低,渗透性显著增强,蠕变速率明显加快。提出了适用于Boom clay的THM耦合弹塑性损伤模型,计算结果验证了模型能合理反映温度的影响。最后,探讨了黏土岩THM耦合机理研究的不足和今后的研究方向。     

寒区软岩隧道的水热耦合数值模拟与分析

介绍了寒区软岩隧道水热耦合的一般数值解法,应用Femlab软件对寒区大阪山隧道出口段kl06+025处围岩的温度场和水分场进行数值模拟,分析了软岩隧道中水热耦合迁移的规律。在考虑水分场时,隧道围岩的冻结圈将变薄,而且随着水分场中渗流系数的增大将更加变薄,水分场在很大程度上影响温度场的分布。模拟的结果表明：处于拱顶处的冻深最大,其次是仰拱处,最薄处是边墙,与工程经验类似。通过实例模拟分析说明,应用该软件可以在已有工程数据的前提下对工程设计提供一定的参考。     

闽南漳州沙建温泉区的微震观测

1982年9-12月,在漳州温泉区布设了台网进行微震观测。结果表明,在漳州及其以北的沙建温泉区一带均有微震与小震群活动,震级为M_s=-1～1级,震源为3-14km。用震源的分布、震源机制解和微震综合断层面解的结果,研究了地质断裂的现今活动性及其与温泉的关系。认为区内东西向与北东向断裂是控制温泉分布的主要构造,而北西向断裂则是温泉的涌水构造。经探明,在有浅层热储的漳州市以及地质断裂发育的沙建地区,地震波速与介质泊松系数均低于正常值。此外,台网尚观测记录到一些异常的振动现象。根据地震的综合信息,探讨了研究区微震活动与水热活动的关系。     

祁连山南坡灌丛草甸生物量变化与水热因子的关系研究

通过野外调研和室内实验,研究了祁连山南坡灌丛草甸地上生物量的生长季变化,并对地上生物量与水热因子的关系进行了探讨。结果表明：在不同区域群落结构有所不同,覆盖度越低,上层和下层的植物高度越低,丰富度和多样性越小。但均匀度还受草场退化阶段的影响,群落结构相对稳定,植物的均匀度越高;地上生物量的年内变化是单峰曲线,乌鞘岭和门源的地上生物量在7月份最大,祁连和野牛沟的地上生物量在9月份最大;地上生物量的积累与前1月和前2月的气温和降水正相关,与前4月的气温也正相关,并且对气温变化的敏感性大于降水,但与地温和土壤水分的相关性不明显,前1月表层地温较高对地上生物量的积累有积极作用;对于地上生物量积累,日气温、日相对湿度、降水量有直接正向作用,而日最高气温、日最低气温、日水汽压有直接负向作用,5 cm、20 cm地温和0~10 cm、20~30 cm土壤水分也有直接正向作用,而10 cm地温和10~20 cm土壤水分也有直接负向作用。     

祁连山北坡水热条件对林草分布的影响

采用气候学方法,计算了祁连山北坡不同海拔处的年降水量和乔木林年蒸散量,据此确定了满足乔木林需水的高度带。分析所得的7月均温10℃和6℃,可分别作为乔木林和灌木林生长的温度下限指标。据祁连山北坡水热条件的分布特点,确定了海拔2500—3200米处适宜发展乔木林,其生长以海拔2700—2900米处为最佳,海拔3200—3700米处适宜发展灌木林,其余山区只能生长草类。