A semi-analytical solution for frost heave prediction of clay soil

Frost heave is one of the main freezing problems for construction in permafrost regions.The Konrad-Morgenstern segregation potential（SP） model is being used in practice for frost heave using numerical techniques.However,the heat release from in-situ and migrated water in the freezing zone could result in some numerical instability,so the simulation of frost fringe is not ideal.In this study,a semi-analytical solution is developed for frost heave prediction of clay soil.The prediction results to the two tests with different freezing mode with clay soil agree well with the tested behavior,which indicates the feasibility of the solution.     

中国稠油油田开发趋向

我国稠油资源非常丰富,在东部和西部几个大油区均有分布,而且储量很大。近年来由于热采等先进技术的应用,使稠油开采得以发展,呈现出良好的前景。     

商河县馆陶组热储地热尾水回灌可行性研究

从回灌热储层条件、动力场特征、水化学及库容条件等方面,研究了商河县地热回灌地质条件。结合区内地热资源开发利用现状与回灌工程技术条件,对商河县地热尾水回灌的可行性进行了研究,认为在现有条件下,可逐步推行地热尾水回灌。     

东南极拉斯曼丘陵石榴斜长角闪岩中角闪石的~(40)Ar-~(39)Ar年龄及其地质意义

本文对东南极拉斯曼丘陵出露的石榴斜长角闪岩中的角闪石进行了４０Ａｒ－３９Ａｒ年龄测定,分别得到角闪石视年龄１５８６Ｍａ、１０１１～１０８０Ｍａ、７６１Ｍａ和５２９～５８２Ｍａ,角闪石坪年龄１０３６Ｍａ和５５４Ｍａ,角闪石Ａｒ－Ａｒ等时线年龄１０１０Ｍａ,这些同位素年龄证据,首次完整地记录了该区所经历的几乎所有构造变质热事件,为近几年国内外地质学家关于该区构造变质热事件争论的焦点问题,即晚元古代的１０００Ｍａ格林维尔事件（Ｇｒｅｎｖｉｌｉａｎ）与早古生代的５００Ｍａ泛非事件（Ｐａｎ－Ａｆｒｉｃａｎ）孰轻孰重以及前者是否存在,提供了答案。角闪石的４０Ａｒ－３９Ａｒ年龄测定结果表明,拉斯曼丘陵地区经历了复杂的多期变质演化历史,其原岩可能形成于早－中元古代,占主导地位的应该是晚元古代的１０００Ｍａ格林维尔事件,而５００Ｍａ泛非事件则是晚期较强烈的变质热事件。     

济南市平阴氡地热水中氟的来源及赋存机理浅析

通过对3处不同热储类型的地热水水质分析结果的对比分析,试从热储岩性、矿化度、pH值、温度及地下水水化学类型等方面分析各因素对水中F~-溶解的影响机理,认为:热储岩性对地热水水质起决定作用,高热储温度、碱性环境是水中氟离子富集的有利条件;水中Ca~(2+)可与F~-产生不溶于水的沉淀,对水中氟离子的富集起限制作用;水中F~-与H_2SiO_3,Sr的含量一般存在共生关系。水中氟的活性和含量不能看作只与某种盐类或阴、阳离子发生单相关的孤立作用的结果,而要重视在水中各种盐类并存的混合体系中可能出现的元素或物质间的拮抗、协同及交互作用。     

热带气旋榴莲(2001)生成的垂直耦合特征和机制

热带气旋(Tropical Cyclone,TC)生成过程中的垂直耦合过程及其机制,是一项隐含在TC生成关键因子——弱的水平风垂直切变条件下的,重要但尚未被解答的基础科学难题.文章通过实例数值模拟和理论分析对这一问题开展了针对性研究,主要结论如下:即使是发生在正压环境下的TC生成过程,仍然存在TC胚胎区的对流层中低层槽...     

基于FloodArea模型新疆山洪淹没模拟及致灾临界雨量阈值的研究——以皮里青河流域为例

以皮里青河流域为研究区,运用小时降水、土地利用类型、数字高程（DEM）、实测淹没深度等数据,基于FloodArea模型对研究区2010年5月2日、2012年6月3日、2016年5月9日、2016年6月17日洪水过程进行再现模拟,通过精度验证并建立了降水－淹没深度的关系,在此基础上确定了4个淹没等级对应的致灾临界雨量。相关分析得出喀拉亚尕奇乡累计8 h降雨量与模拟洪水淹没深度的相关性最好,达到了0.96,潘津乡降雨累计5 h的相关性最好,为0.99;通过实测数据对模拟淹没深度进行精度检验得出,喀拉亚尕奇乡和潘津乡两个考察点相对误差分别为0.47 m和0.1 m,误差率分别为31.33%和7.69%,FloodArea模型对研究区洪水过程模拟的效果较好,可以反映出该区域的洪水淹没情况,能为无水文资料的山区流域的山洪过程进行较为精准的模拟;按照山洪灾害等级划分标准和降水-淹没深度的关系得出,预警点累计5 h降水得到对应4个等级的致灾临界雨量阈值分别为：四级17.84 mm、三级32.39 mm、二级54.21 mm、一级76.04 mm。     

超临界地热资源的地球物理分析——以鲜水河高温水热系统为例

鲜水河高温水热系统位于川西地热区, 是我国重要的水热型地热资源区和高温地热发电工程建设选区, 其深层超临界地热资源可以大幅提高热-功转换效率和地热发电能力, 具有极大的应用价值.超临界地热资源是地热学的全新研究方向, 研究深层超临界地热资源促进地热学拓宽研究领域, 具有重要的科学意义.本文利用地球物理资料、地热地质资料, 对鲜水河高温水热系统超临界水热流体构造条件、有利赋存部位、热结构与热状态开展计算分析.结果表明: 鲜水河断裂带浅源小震群与深层超压热流体层相关, 热泉群串珠状负重力异常圈闭之下超厚沉积地层是赋存深层超临界地热流体储层的有利构造部位; 康定中谷—二道桥—榆林宫热水区的水源补给、热源补给、水热循环通道等地热地质条件优良, 其下方存在酸性岩浆活动, 是形成高温水热系统浅层热储、深层超临界热液区的重要热源条件.我们认为: 鲜水河断裂带是深部热流体上升至浅表产生强烈水热活动的通道, 沿此通道, 在160~250 ℃温度区间, 是鲜水河水热系统地热储层的赋存区域; 在350~400 ℃温度区间, 是深层超临界流体(H2O、CO2)的赋存区域; 随温泉水大量溢出的高浓度CO2地热气体, 伴随出现pH值略小于7的弱酸性热水, 其下方是形成深层超临界地热资源的有利区域.     

喀斯特地区地表温度空间降尺度方法初探

喀斯特地区地形起伏大,常规的降尺度方法及所选择的因子对其不适用。该文根据喀斯特地区的特点,选取反射率、遥感指数及高程因子为尺度因子,通过随机森林模型建立MODIS第31、32波段辐射亮度数据和尺度因子之间的非线性关系,构建适合喀斯特地区的随机森林(Karst Random Forest,KRF)模型,成功将空间分辨率为1 km的热红外辐射亮度降至100 m,最后利用劈窗算法反演得到空间分辨率为100 m的地表温度。将KRF方法与仅考虑常规因子的多因子随机森林回归模型(MTVRF)和热锐化算法(TsHARP)对比,结果表明:1)在不同高差的喀斯特地区,KRF方法可较大程度提高地表温度降尺度精度,均方根误差(RMSE)在遵义市西北部和贵阳市以南地区分别为2.46 K和1.45 K,较MTVRF模型分别降低了0.1419 K和0.2928 K,较TsHARP算法分别降低了0.6204 K和0.6953 K,且在地形起伏度较低的喀斯特山区城市(贵阳市以南)表现更好;2)在喀斯特地区不同地类上,KRF方法效果也较好,其中植被区域最优,RMSE为1.41 K,破碎的裸土区域RMSE为1.84 K。研究显示,考虑特殊尺度因子的KRF方法可提高喀斯特地区地表温度的降尺度精度,为该地区以地表温度为基础的研究提供更精细可靠的地表温度产品。