中国西北内陆盆地水分垂直循环及其生态学意义

中国西北内陆盆地中的地下水系统,对维系其浅表水分、热量、盐分均衡以及地表的生态平衡、土壤的资源属性和局部地域气候相对稳定性具有不可或缺的调节作用,这种调节作用是通过饱和带水、包气带水(土壤水)、近地表大汽水和植物体内水("四水")之间的垂直循环来实现的.目前的相关研究主要侧重于地下水与地表植被类型间对应关系的统计分析,较少涉及水分运移的机制;而以水分垂直循环的动力学机制为研究对象的SPAC系统(土壤-植物-大气连续体),则对地下水的重视程度不够,且存在着尺度转换的困难,更为完整的应该是GSPAC系统(地下水-土壤-植物-大气连续体).干旱区内陆盆地地下水生态效应的研究需要开展以下的工作:"四水"垂直循环的动力学过程与机制研究,尤其是饱水带-包气带界面水、汽、热转化过程的研究;人类活动影响下地下水系统演化特征的研究,它不仅是实现水分垂直循环研究的最终目的——水资源合理开发利用的中间环节,更是将"四水"垂直循环这一微观水文循环过程与区域水文循环过程相结合,实现尺度转化的关键所在.     

基于新型探测资料对西安一次弱降水预报失误的原因分析

利用微波辐射计、激光测风雷达、多普勒雷达、相控阵雷达等新型探测资料、地面加密观测资料、ERA5再分析及多模式数值预报结果对2022年4月24日西安城区一次弱降水预报出现明显失误的原因进行分析,结果表明：(1)全球数值预报模式和中尺度数值预报模式对本次过程西安城区均报有明显降水,主要原因为模式对低层相对湿度预报明显偏大;(2)多种新型探测数据分析认为近地层湿度条件较差及中层的绝对水汽含量低,中层的干暖空气不利于成云致雨,垂直上升运动不强,且由于低层非常干燥,使水滴在下沉过程中蒸发,从而无法形成雨滴下落,这些原因共同造成西安城区无降水,低层相对湿度预报偏大是造成这次西安城区降水预报失误的主要原因之一;(3)造成西安城区近地层湿度条件差的原因是城市干热岛效应和低层干暖平流输送,且降水云团翻越秦岭后其湿空气绝热下沉至城区后出现增温降湿,使得城区形成较为深厚的干层,即使有雨滴在下落过程中也会造成更强的蒸发,这也是城区没有降水的重要原因之一;(4)预报员主观预报订正出现空报主要是源于对边界层水汽、抬升条件等关键降水要素缺乏订正能力,且对大城市的干热岛效应和秦岭山区地形影响研究不足。     

新型抗滑结构围桩-土的耦合效应分析

在引入围桩-土耦合式抗滑结构的基础上建立数值分析模型;通过分析该抗滑结构中围桩-土的应力、应变分布规律,详细探讨围桩-土整个结构的耦合效应特征。进一步开展模型试验,测试并分析围桩前、后土压力和桩身弯矩分布特征,论证了围桩-土耦合式抗滑结构的作用机制。最后,分析了桩后距离、不同深度及不同土体强度参数对土拱效应的影响。得到：（1）围桩与桩内土体耦合呈现出4种应力拱形态：紧邻围桩后为扩肩型拱、围桩间双曲线型拱、围桩间凸向桩外的抛物线型拱、围桩间凸向桩内的抛物线型拱;（2）相邻围桩采用约4倍桩径间距、正六边形布置并顶部用圈梁固结、锚固一定深度可形成一种耦合式抗滑结构。该结论对于该新型抗滑结构的推广应用具有一定的指导意义。     

消除全空域效应:原理、装置与应用实例

如何消除"全空域效应"是电磁勘探中的难题,国内外学者试图从基础理论、数据处理、测线布设等方面入手来解决,但存在求解条件苛刻、计算繁杂、技术实现困难、成本高等问题.文中提出了用屏蔽装置直接消除全空域效应以逼近地面式测量的新思路,研制了相应的装置,给出了使用方法和应用实例,取得了良好的实践效果.     

高硫酸盐矿山废水的处理方法研究进展

高硫煤矿闭坑后成为埋藏在地表以下深部的产酸污染场,对相邻含水层和周边环境造成了潜在危害,且因采动效应影响和矿井空间分布复杂导致相邻含水层的污染过程与污染程度评价困难。以某闭坑矿区为研究对象,选取SO₄ ²⁻作为特征污染物,考虑多煤层采动裂隙对含水层结构的破坏影响,运用数值模拟技术对闭坑矿区酸性矿井水中SO₄ ²⁻污染迁移特征进行研究,并分析流体扩散系数对含水层污染物运移的影响。结果表明：SO₄ ²⁻在二叠系童子岩组砂岩含水层中水平迁移面积随时间增大而增大,增大速率逐渐减小,垂向渗透系数扩大10倍,空间变异性增强;闭坑5、10、15 a后,最大水平迁移距离分别为215、414、612 m,最大垂向迁移距离分别达到50、65、70 m;而扩散系数越大,产酸时间越长,SO₄ ²⁻迁移距离和污染范围将随之增大,相较于水平方向,垂向上SO₄ ²⁻浓度变化对扩散系数的敏感度更高。基于模拟结果,结合闭坑矿区实际条件,针对性提出了“源头减量−过程阻断−末端治理”的综合防控与治理方案。研究结果将为该闭坑煤矿酸性矿井水污染治理与防控提供理论基础,也为其他同类矿井提供科学借鉴。

     

川西高原鲜水河断裂带炉霍-道孚段泥石流分布特征

鲜水河断裂带炉霍-道孚段泥石流沿断裂带呈线性分布,以中高频泥石流为主,过渡型、稀性居多.断裂带内岩体破碎,次级构造发育且活动性强烈使主河床呈阶梯状,为泥石流灾害发育提供了势能转化、物质补给与水力运输条件.研究区泥石流沟(Ksn约140 m0.9)分布在主河陡峭指数高处(Ksn约66 m0.9),且中下游泥石流沟与其入汇...     

辽西凸起南段沙河街组双向物源沉积模式及油气勘探意义

古近系储层发育程度一直是制约辽西凸起南段勘探突破的关键因素。运用钻井地质、磷灰石裂变径迹分析、三维地震等基础资料,针对辽西凸起南段沙河街组储层发育问题,开展精细古热史-构造演化分析、古地貌半定量刻画,对目标区沙河街组储层进行预测,结果表明：辽西凸起南段主要经历了新生代早期构造抬升、古近纪沙河街组沉积期构造沉降、东营组沉积期构造反转和新近纪构造定型4个演化时期;断裂体系可划分为长期活动型、早断早衰型、晚断晚衰型3种断裂类型;辽西凹陷具有“盆满砂溢”的先天供源条件,构造演化的分段性特征又造成辽西凸起南段形成了特殊的“链状岛湾”沉积地貌,既可以为围区提供物源,形成近源沉积体,又可以形成较大的可容纳空间,汇聚来自于辽西凹陷满溢的砂体,在辽西凸起上形成了双向供源沉积模式。以上认识推动了旅大4-3油田的油气勘探评价,且对凸起围区的油气勘探具有较好的借鉴意义。     

珠江口盆地东沙隆起的沉降史及其动力机制

根据东沙隆起及其周围钻井资料的一维构造沉降对比分析,结合前人在基底、盖层及断裂等方面的研究,将东沙隆起地区的构造演化分为5个阶段:自垩纪挤压阶段、古新世-早渐新世伸展断陷阶段、早渐新世末期抬升剥蚀阶段、晚渐新世-中新世快速的裂后沉降阶段、晚中新世以来断块升降阶段.认为下地壳高速层是促使早渐新世末期抬升剥蚀的重要因素,而...     

Regression Formulations for the Stress at Hot Spot of Multiplanar Tubular DT Joints

- Stress concentration analysis of multiplanar tubular DT joints plays an important role in the fatigue design of offshore platforms. A semi-analytic method for stress analysis under the condition of any loads is briefly introduced in the paper. Nineteen multiplanar tubular DT joints with one of two braces of the same dimension subjected to axial loads and out- of- plane bending moments are computed for parametric stress analysis by using the present method. The influence of geometrical parameters on the stresses of multiplanar tubular DT joints is discussed and compared with corresponding uniplanar T joints. The regression formulae for the stress at hot spot of multiplanar DT joints are found by modification of SCF of corresponding uniplanar T joints. The parametric formulae for the maximum stress by superposition. Finally, the influences of stiffening effect and load-interaction effect on the maximum stress of DT joints are discussed.     

On the form factor scale effect

Four geosim families, with fully available resistance test results, have been re-analyzed to check the possible scale effect on the form factor. The form factor determined by Prohaska's method, with exponent n=4 and ITTC'57 correlation line, increases with the model size in all four cases analyzed. Because of its high correlation coefficient, a linear variation of the form factor with the scale is assumed. It is possible to have a first estimation of the ship's form factor extrapolating for λ=1 in the regression line. Form factor Reynolds number dependency will always be associated with a friction line. Using the ITTC'57 correlation line, the following equation K_S−K_M=1.91·(λ−1)·10⁻³ can be used to estimate the scale effect on the form factor. Calculations carried out, for axisymetric bodies, with some CFD codes are in good agreement with the experimental findings.