An extended finite volume method and fixed-stress approach for modeling fluid injection–induced tensile opening in fractured reservoirs

Fluid injection–induced tensile opening is modeled using an extended finite volume method (XFVM). An embedded fracture strategy is used for the flow problem, that is, the fractures are discretized using finite volume segments without resolving the grid around them. Further, the discontinuities across fractures are modeled using special basis functions. The fracture openings due to enhanced fluid pressure and the associated shear slip due to traction free boundary condition on the fracture segments are both modeled using these special discontinuity basis functions. Mass transfer between fractures and matrix is modeled using the pressure difference. The enhancement of fracture storativity due to tensile opening leads to stronger coupling between flow and mechanics. An iterative scheme relying on the fixed-stress approach for fractures, which conserves the stress dependent terms over each iteration of the flow problem, has been introduced. Tensile opening has been simulated for single fractures embedded in two- and three-dimensional matrices. The convergence criterion for sequentially implicit fixed-stress scheme for fractures embedded in elastic media is established and has been validated numerically. Further, for 2D simulations, the effect of the matrix permeability for fracture propagation due to tensile opening has been studied.     

基于滨海环境资源特点的大连旅游承载状态评价

旅游环境承载力涉及多维度属性相互制约影响,而传统方法中对于各属性间影响程度及游客偏好选择的判定则较多依赖于个体的主观感知。因此,针对处理多属性综合评价中存在的模糊性及主观性,提出基于蒙特卡罗模拟修正的模糊综合评价模型。结果表明,借助上述模糊综合评价修正模型针对大连滨海旅游环境承载力进行解释与分析,成功缓解了在模型度量与数据分析环节所出现的主观偏误缺陷,从而有效提升了大连市滨海旅游景区有关阈值综合评价体系的科学性与稳健性。评价结果表明,当前大连市滨海旅游环境承载力状态可以判定为“适载”;在影响滨海旅游环境承载力的6项要素中,游憩环境要素与气候要素的评价分数较高,最低评分数值指标为景区游客管理状态。     

滨海含水层胶体絮凝导致地层损害的实验研究

滨海含水层地层损害是指淡水驱替咸水过程中,释放后的黏土胶体发生絮凝沉降,导致地层孔隙被堵塞,引起含水介质的渗透性降低的现象。该文通过絮凝沉降实验和定流速砂柱实验,分析不同离子强度和阳离子价态(一价、二价)对胶体絮凝沉降的影响,结果表明:NaCl作为电解质时,絮凝发生的离子强度范围在0.032~0.034 mol/L之间,絮凝时间从82 min减少至39 min;而电解质为CaCl 2,离子强度为0.006 mol/L时,胶体的絮凝时间仅需6 min;钙钠比越高,黏粒絮凝发生的越快。砂柱实验结果显示,含水介质渗透性会随着电解质溶液的离子强度增加和阳离子价态的升高快速降低。当电解质为NaCl,离子强度分别为0.054 mol/L和0.017 mol/L时,含水介质渗透性降低20%所需时间分别为15 min和50 min;当电解质为CaCl2,离子强度为0.011 mol/L时,含水介质渗透性降低20%仅需5 min。因为高离子强度和高价阳离子可以加速胶体絮凝,多孔介质的孔吼更容易发生堵塞,研究成果对降低滨海含水层的地层损害有一定的实际应用价值。     

对流移入杭州湾后飑线发展机制分析

为加深对杭州湾影响下飑线维持机制的理解,利用多普勒天气雷达、常规和加密观测资料以及NCEP GFS资料,分析了2014年7月27日浙北飑线成因,并重点探讨了此次飑线过程中对流从北岸和南岸移入杭州湾的演变过程及对飑线整体发展的作用。分析表明:南北向辐合线触发新的雷暴单体生成及中等强度的深层垂直风切变,是此次飑线生成和发展的关键环境条件;飑线中对流从南北两岸移入杭州湾后强度均加强,使得飑线得到更好的维持发展;杭州湾上更好的水汽和更强不稳定能量条件,使从北岸移入杭州湾的对流单体加强并连接苏南、浙北两条线状对流,这是进而使得飑线持续发展的重要原因;杭州湾表面与陆地相当的温度和湿度,以及海上较强的垂直风切变,使南岸入海对流强度维持,并在地面冷池和后侧入流的共同影响下发展成弓形回波,这也是飑线维持的重要因素。     

一种融合空间拓扑关系的室内无线定位方法

针对仅利用无线信号源和其发射信号强度定位会丢失待测位置与信号源之间固有空间关系的问题,提出了利用已知位置接收信号源发射的无线信号强度测量未知点的低成本室内定位方法。该方法深入分析了待定位点和无线信号源以及信号覆盖范围之间的空间关系,充分利用RCC-8空间关系模型进行无线定位。实验结果表明,采用这种融合空间拓扑关系的基于无线信号强度的室内定位方案能够优化定位流程,并在测得位置中反映待测点和信号源之间的相对空间关系。     

基于文献计量方法的国际地理科学研究机构竞争力分析

本文利用2000-2015年WOS（Web of Science）的原始数据,以科研产出为视角,基于文献计量法,运用信息检索技术和TDA等引文分析工具,对遴选出的13个国际上具代表性的地理科学研究机构（中国科学院地理科学与资源研究所、北京大学城市与环境学院、北京师范大学地理与遥感学院、牛津大学地理与环境学院、剑桥大学地理系、伦敦大学联邦、加州大学系统、马里兰大学系统、杜伦大学地理系、伯明翰大学地理地球与环境科学学院、布里斯托大学地理科学学院、英属哥伦比亚大学地理系、国际应用系统分析研究所）的科研生产力、影响力、学科结构、国际合作力、重要成果等方面的发展现状进行了统计分析,结果显示,马里兰大学系统地理系总体学科影响力相对较强。中国科学院地理科学与资源研究所SCI&SSCI论文总数以绝对优势占居领先地位,但被引用情况却不尽人意,这也从一个侧面反映出学术影响力提升空间较大;与此同时,随着国际合作范围的扩展和国际合作能力的不断提升,该研究所的前沿开拓与创新发展力逐步走强。     

中国游艇俱乐部区位特征研究

通过对中国游艇俱乐部相关数据的收集与分析,探讨游艇俱乐部的区域宏观区位特征和城市微观区位特征,并揭示出区位特征的核心影响因素。主要结论为：中国的游艇俱乐部主要集中在三大经济区,其中广东、海南、山东、上海和浙江等地的游艇俱乐部综合能力较强。中心城区和近郊区是游艇俱乐部的主要聚集地,纯游艇俱乐部和地产型游艇俱乐部为主要载体,有泊位的与无泊位的俱乐部在区位上高度重合。影响游艇俱乐部区位的因素既包括区域自然资源环境、经济水平、旅游业发展、上游游艇制造业,也包括游艇产业相关政策及区域海洋文化等因素。     

农户行为视角下的乡村生产空间系统运行机制及重构启示

农户行为转变是乡村生产空间系统量变或从量变到质变的重要驱动力,乡村生产空间系统的运行实质上是农户行为作用的外在表现,厘清农户行为可为诠释乡村生产空间系统的运行机制提供平台。本文在剖析农户行为转变与乡村生产空间系统运行响应的理论框架基础上,从农户行为转变和乡村生产空间系统响应入手构建指标体系,建立模糊综合评价量化模型,并以重庆市江津区恒和村作为实证,诠释乡村生产空间系统运行机制。主要研究结论为：不同农户行为对乡村生产空间系统运行的影响程度各异,大体为生产大户>合作社农户>传统农户;不同农户行为对系统运行响应结果的作用差异明显,生产大户行为主要影响乡村生产空间的利用效率,合作社农户行为对提升生产空间系统经济效益作用明显,传统农户行为对生产空间系统环境改善的贡献作用最小。并从经济、社会、空间重构视角提出发展多种形式的适度规模化经营、培育新型农业经营主体和职业农民、合理引导农户技术和资本投入等建议,以实现乡村生产空间系统协调与均衡发展。     

寒旱环境盐胁迫条件下两种草本植物的根系力学特性研究

本项研究选取适宜于西宁盆地及其周边地区生长的2种优势草本植物垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb)和细茎冰草(Agropyron trachycaulum (Linn.) Gaertn.)作为供试种,通过室内种植培育方式,采用浓度梯度分别为50mmol/L、100mmol/L、150mmol/L、200mmol/L的Na₂SO₄溶液对2种植物进行盐胁迫处理。在盐胁迫试验处理后的第15d、30d和45d时,分别测定2种植物单根抗拉力和单根抗拉强度。试验结果表明：相同盐胁迫浓度时,2种植物单根抗拉力随生长期增长呈逐渐增大,单根抗拉强度随生长期增加表现为逐渐降低的变化规律;相同生长期时,2种植物单根抗拉力随着胁迫液浓度由0mmol/L增加至200mmol/L时表现为逐渐减小趋势,单根抗拉强度则随着胁迫液浓度增加呈逐渐增大的变化规律;进一步研究表明,在相同胁迫浓度和相同生长期条件下,细茎冰草单根抗拉力和单根抗拉强度分别较垂穗披碱草高0.008N~0.025N和9.646MPa~72.807MPa;2种草本植物单根抗拉力与根径之间呈指数函数关系;2种草本单根抗拉强度分别随根径的增加而逐渐减小,且均与根径呈幂函数关系。本该研究成果对于进一步探讨寒旱环境盐胁迫条件下,草本植物根系力学强度特征及其变化规律具有重要理论研究价值,同时对于有效防治研究区水土流失、浅层滑坡等地质灾害的发生具有实际指导意义。     

Comprehensive methods for measuring regional multidimensional development and their applications in China

National and international research on regional development has matured from the use of single elements and indicators to the application of comprehensive multi-element and multi-indicator measures. We selected 12 indicators from six dimensions for analysis in this study, including income, consumption, education, population urbanization, traffic, and indoor living facilities. We then proposed the polyhedron method to comprehensively measure levels of regional multidimensional development. We also enhanced the polygon and vector sum methods to render them more suitable for studying the status of regional multidimensional development. Finally, we measured levels of regional multidimensional development at county, city, and provincial scales across China and analyzed spatial differences using the three methods above and the weighted sum method applied widely. The results of this study reveal the presence of remarkable regional differences at the county scale across China in terms of single and multidimensional levels of regional development. Analyses show that values of the regional multidimensional development index (RMDI) are high in eastern coastal areas, intermediate in the midlands and in northern border regions, and low in the southwest and in western border regions. Districts characterized by enhanced and the highest levels of this index are distributed in eastern coastal areas, including cities in central and western regions, as well as areas characterized by the development of energy and mineral resources. The regional distribution of reduced and the lowest levels of this index is consistent with concentrations of areas that have always been impoverished. Correlation analyses of the results generated by the four methods at provincial, city, and county scales show that all are equivalent in practical application and can be used to generate satisfactory measures for regional multidimensional development. Additional correlation analyses between RMDI values calculated using the polyhedron method and per capita gross domestic product (GDP) demonstrate that the latter is not a meaningful proxy for the level of regional multidimensional development.