南极地区大气环流的流体物理实验(二)

经一系列物理实验,研究了南极大地形及其表面冷却对南极附近大气环流的影响.实验中的主要动力相似参数是热力Rossby数R_(OT)及Taylor数T_a.实验表明,在与大气接近的实验参数值条件下,在南极上空,在流体下层形成向外的排溢流,在中高层形成极地涡旋.极地涡旋包括3～4个沿极圈按顺时针方向东移动的低压槽,形成沿极地外围的行星波环流结构.发现东移行星波的波形及强度有准周期低频振荡,其振荡周期相当于地球大气的21d.东移的槽在110°E以东逐渐发展,在160°W的Ross海附近发展得最深,再往东则逐渐减弱.实验表明,南极大陆地形及其地面冷源强迫作用,对南极附近大气环流特征的形成非常重要.     

水在橄榄石中溶妥解研究的固体传压高温高压实验方法

人们关注地球深部水对地球介质的力学和物理性质影响，以往实验研究大都用气体设备在几百ＭＰａ的低压力下进行的。为实现深部高压条件，本文用固体传压技术在１０００－１３００℃，１．０－２．０ＧＰａ温压条件进行橄榄石晶体内水溶解度实验研究。     

降雨径流过程驱动因子的室内模拟实验研究

降雨径流过程的驱动作用可以归结为两个方面: 第一是降雨过程的影响, 第二是下垫面变化的影响. 通过179场室内降雨径流模拟实验发现, 无论是降雨历时还是降雨强度都会影响汇流的滞时, 这与传统的假设有明显的矛盾. 尤其是在降雨历时小于全面汇流时间和较小的降雨强度下这种非线性关系的影响十分明显. 由此可以推定, 单位线用于南方湿润地区的降雨径流过程模拟更为合理, 而在北方的干旱、半干旱地区, 由于降雨强度变化快, 降雨历时短, 所以使用时要特别注意降水条件. 这也说明了过去的水文模型在北方地区的产汇流效果不好的原因. 降水历时较小时, 流域的汇流特性有较为剧烈的变化, 因为此时流域未达到全流域汇流, 这反映了实际北方降雨径流情况, 因此单位线使用时必须进行适当的非线性校正. 当降雨历时大于流域的全面汇流时间以后整个流域达到蓄泄平衡, 适用于南方长时间降雨径流关系和产汇流的基础理论研究. 在充分降雨条件下, 洪峰流量、降雨强度呈线性关系, 而与下垫面无关, 降雨强度与峰现时间成负线性关系. 流域的调蓄量与降雨强度和洪峰流量呈线性关系, 受下垫面影响和作物截留作用十分明显, 而与作物截留的位置关系不大.     

铜陵矿集区印支-燕山期盖层形变场三维结构的实验重塑

在野外观测和流变学分析的基础上, 通过相似物理实验重塑了铜陵矿集区印支-燕山期的构造格架; 并采用“切片”与“剥层”的方法, 分解透析了矿集区盖层的这一三维变形结构. 其中, 垂直于褶皱枢纽的系列切面观察, 显示了实验模型与钻孔的剖面结构相似性; 逐层剥离分析表明, 模型各层的变形特征也与野外景观定性吻合. 通过对模型与野外现象之间平面景观和垂向结构的对比分析, 还发现此套构造格架有如下主要特征, 即: (1)三套北东向“S”型褶皱群组成了区域构造平面格局的基本框架; (2)在整体一致的统一应力场中, 不同部位、不同方位和不同层位中普遍可见不协调褶皱的分布; (3)与褶皱幅度向深部逐步衰减对应, 断裂系统的发育是由下而上逐步扩张, 且以低角度顺层滑脱断层为主体; (4)志留系层内流褶皱和劈理化高度发育的现象, 反映印支-燕山期构造层的变形效应在此层趋于中止. 这有可能暗示着志留系是该期脆-韧性变形转化的分界层次, 其下伏岩系当属另一套不同性质变形产物的事实.     

地层污染控制模拟装置的研制及应用

为治理地下水中Cr~(6 )污染,了解受污染地下水在地层中直接处理的可能性,在处理工艺,静态水土体系反应以及小型土柱实验可行的基础上,设计制作了大型的地层污染控制模拟实验装置。在近似模拟了野外现场水文地质实体的动态条件下进行了Cr~(6 )污染治理实验,取得了较好的效果,为在地层中用一步法处理Cr~(6 )进行了有益的探索。同时对治理不同类型地下水污染也具有一定的参考价值。     

不同地质条件下各种类型气源岩气态烃产率的求取

气源岩的气态烃产率是评价气源岩生气潜力的重要指标,也是盆地资源评价中的重要参数. 但在不同的地质条件下,同一种气源岩气态烃产率不同.需要有一种新方法求取气源岩的产气率.采用实验与数值模拟相结合的新方法,求取了不同类型气源岩在不同地质条件下的气态烃产率,为我国天然气资源评价提供了重要的地质参数.     

测试超细煤粉粒度的实验研究

利用激光粒度仪测试超细煤粉的粒度。对测试超细煤粉试样粒度时的试样浓度、测试温度、分散时间、分散剂的种类及浓度等方面的影响进行了实验研究，给出了激光粒度仪测试超细煤粉粒度的最佳实验条件。     

铝钛柱撑改性膨润土处理两种模拟废水的实验研究

以钠基膨润土为原料制备了铝钛无机柱撑、铝钛有机柱撑改性膨润土，确定了改性膨润土的最佳铝钛比和铝土比，并将其应用于模拟废水、化学实验室废水的处理。与原土进行比较，探讨了用量、pH值、搅拌时间等对COD去除率、色度去除率、浊度去除率的影响，通过正交实验对实验条件进行了优化。结果表明：有机柱撑改性膨润土、无机柱撑改性膨润土对废水的处理效果均明显好于原土，对废水色度、浊度的去除率均大于93％；对废水COD的去除效果，有机柱撑改性膨润土比无机柱撑改性膨润土有较大提高，去除率最高达66．31％，结果令人满意。     

非饱和土中镉离子传输模型参数反演

使用自行设计的的真空实验装置,采用一维实验室土柱实验方法在不同实验条件下进行了15组实验,并基于实验所得的穿透曲线,使用梯度正则化方法反演得到了镉离子在8种葡萄牙土样和1种比利时土样中相应的传输模型参数。同时通过数值模拟实验验证了梯度正则化方法的有效性和可靠性,进而证明所得结果是有效的。