岩溶水系统结构和水文响应机制的定量识别方法——以三峡鱼迷岩溶水系统为例

岩溶水系统结构复杂难以刻画,介质结构对地下水文特征的控制机制不清.以三峡鱼迷岩溶水系统为研究对象,利用人工示踪试验和地下水动态监测技术,建立了对流-弥散模型和扩散模型,求取了标准衰减曲线,构建了电导率和流量的高斯混合分布模型.结果表明:该系统中存在“单源单汇”、“单源多汇”和“多源单汇”3种地下水循环模式;水文事件的响应阶段地下水运动以对流为主,管道流占优势,衰减阶段则以扩散为主,裂隙流和孔隙流占优势;鱼泉洞在丰、枯水期分别识别出5种和6种地下水径流组分,以电导率180 μS/cm和流量0.6 m3/s为界,低电导率和大流量组分为快速流,其平均时间贡献占比为3.5%,径流量占比为19%.岩溶水系统中,管道和溶洞是快速流的储蓄和运移空间,空间尺寸大、开放性强、易受降雨影响;裂隙和孔隙是慢速流的储蓄和运移空间,空间尺寸小、开放性弱、对降雨有一定调蓄作用.研究可为岩溶水系统结构识别和水文机制研究提供参考,为岩溶流域水文地质调查提供理论依据.      

基于干密度指标的珊瑚砂吹填地基机场跑道沉降计算

珊瑚砂吹填地基中,只有其中细颗粒的珊瑚砂可进行常规室内压缩试验,将细颗粒珊瑚砂压缩试验成果应用到工程实践中不尽合理。通过室内大尺寸样品的压缩试验,获得珊瑚砂、珊瑚枝及珊瑚砂与珊瑚枝混合料的压力-干密度关系曲线和干密度-竖向应变关系曲线。利用关系曲线,结合现场试验得到的干密度,采用分层总和法计算珊瑚砂吹填地基需要虚铺的厚度和机场跑道总沉降量,为珊瑚砂吹填地基的沉降变形提供了一种新的计算方法。     

2018年5月28日中国吉林松原M5.7级地震引起的液化构造*

2018年5月28日,吉林松原市宁江区毛都站镇牙木吐村发生M5.7级地震(45°16'12″N,124°42'35″E),震源深度13 km,震中位于郯庐断裂带西北侧的扶余/松原—肇东断裂带、第二松花江断裂带和扶余北断裂带交汇处。地震诱发震中距3 km范围内普遍的液化和地表裂缝,给当地居民带来严重灾害。可见液化构造以砂火山为主,其次为液化砂堆、液化砂脉和液化砂席等。液化砂火山又可分为有火山口型砂火山、无火山口型砂火山和无砂型(水)火山。地震液化伴生软沉积物变形构造有变形层理、负载构造和火焰构造、滑塌褶皱、碟状构造和包卷层理等。地震诱发液化砂火山形成过程包括液化层内超孔隙流体压力形成、上覆低渗透层破裂和水、砂喷出地表后砂涌3个阶段。液化和流化砂体在上涌过程中会注入低渗透黏土层形成各种形态的砂脉、砂席和多种类型的变形构造。垂向上地震液化结构可划分为底部松散可液化层、下部液化变形层、上部液化变形层和地表砂火山4层结构。液化层埋深2~5 m,液化层厚度2 m。松原M5.7级地震发震机制为NE-SW(35°~215°)方向挤压应力使断层活跃,推测扶余/松原—肇东断裂是主要的发震断层。松原地震液化构造研究为现代地震活动区和灾害易发区预测提供依据,为地震引发的现代软沉积物变形构造研究提供丰富的素材,兼具将今论古意义,为揭示本世纪以来郯庐断裂带北段进入了一个强断裂和地震活跃阶段提供了最新的实际资料。     

西湖凹陷渐新统花港组大型沿岸砂坝沉积特征及主控因素*

西湖凹陷位于东海陆架盆地东部坳陷带,是该盆地最大的富生烃凹陷,其主力储集层渐新统花港组的沉积环境与沉积体系类型一直存在较大争议。以岩心为基础,结合测井响应与地震反射特征,识别出西湖凹陷中东部花港组厚层砂岩主要有块状含砾中砂岩、冲洗层理中细砂岩、沙纹层理粉细砂岩共3种典型岩石类型,并通过统计分析沉积构造参数,明确花港组厚层砂岩主要发育在岸线附近的冲洗带,水动力强,波浪作用明显;该厚层砂岩在伽马测井曲线上整体表现为下部低幅锯齿箱状、顶部逐渐过渡为高幅锯齿状特征,地震上主要为中等振幅与连续性的、底平顶凸的丘状反射,为大型沿岸砂坝沉积。最后结合测井曲线样式、地震属性与含砂率拟合,刻画了沿岸砂坝的叠置样式与空间展布,确定西湖凹陷花港组大型沿岸砂坝主要分布在研究区东部三角洲前缘外侧,是由于基准面下降、水体变浅,早期形成的辫状河三角洲前缘受波浪作用改造而成。     

春季渤海不同区域砂壳纤毛虫的群落特征

As one of the important microzooplankton in marine pelagic habitats, tintinnids are classified as neritic genera,oceanic genera and cosmopolitan genera. Until now, we know little about the interaction between neritic and oceanic genera in continental shelves. Low species richness area was found in the mixing area between neritic and oceanic genera in the East China Sea. In this study, we investigated the spatial distribution of tintinnid community throughout the entire Bohai Sea in May(spring) of 2014 to find out:(1) whether the tintinnid assembalges differed in the three major bays bordering this shallow inland sea;(2) whether there was low species richness area in the Bohai Sea. Three genera and 11 species attributed to neritic and cosmopolitan taxa were reported from this region. Tintinnid abundance averaged(81±216) ind./L(0–1 234 ind./L). Tintinnid community differed within the three major bays, with each characterized by different tintinnid taxa. Referring to the average abundance of three bays, tintinnids were most abundant in the Laizhou Bay((328±445) ind./L), and least abundant in the Liaodong Bay((34±57) ind./L). A low species richness area occurred in the central Bohai Sea(20–40 m isobaths), in some stations of which no tintinnid was recorded. Our study demonstrates that tintinnid community varied greatly over small spatial scales, and low species richness area was found in the mixing area between neritic and oceanic genera within this inland sea.     

一株异养硝化-好氧反硝化地衣芽孢杆菌的脱氮特性及机制研究

分离自对虾养殖池塘的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)MP15具有高效的异养硝化-好氧反硝化性能。为了进一步研究菌株MP15的脱氮特性和脱氮机制,本研究采用氮同位素标记法,对其在氮基础降解液中的脱氮特性和机制进行了深入的研究。研究结果显示:在初始无机氮浓度为42 mg/L的氮基础降解液中,其对NH~+_4-N、NO~-_2-N和NO~-_3-N的最大去除速率分别为1.03 mg NH~+_4-N/(L·h)、1.74 mg NO~-_2-N/(L·h)和1.02 mg NO~-_3-N/(L·h)。氮代谢过程中羟胺氧化还原酶、亚硝酸盐还原酶和硝酸盐还原酶的酶比活力分别为0.540 6、0.157 8和0.160 9 U/mg。对菌株MP15脱氮过程中的~(15)N同位素示踪结果显示,以NH~+_4-N作为唯一氮源时,仅产生~(15)N_2O;当菌株MP15分别以NO~-_2-N和NO~-_3-N作为唯一氮源时,可同时检测到~(15)N_2O和~(15)N_2。综合上述结果,菌株MP15对无机氮的去除主要包括:同化作用、硝化作用和反硝化作用。其中对NH~+_4-N的硝化途径为:NH~+_4-N→NH_2OH→N_2O;对NO~-_2-N的硝化-反硝化途径为:NO~-_3-N←NO~-_2-N→N_2O/N_2;其对NO~-_3-N的反硝化途径为:NO~-_3-N→NO~-_2-N→N_2O/N_2。     

珊瑚砂地质条件下钢板桩结构可靠性分析

在热带地区开展水运工程设计施工项目,经常会遇到珊瑚砂地质,其力学特性较为特别,强度低、易碎、黏性低,力学指标变异性较大,国内现有设计规范对珊瑚砂地质条件特殊性考虑不足,设计人员在相关设计参数选取时经常忽略采用可靠度理论进行结构安全复核。以马尔代夫机场扩建项目为案例,运用可靠度理论分析了珊瑚砂力学指标的高变异性对钢板桩结构稳定可靠度的影响。根据分析,在珊瑚砂地质条件下,按照《码头结构设计规范》（JTS167-2018）进行稳定性计算,得出的结果偏于危险,应引起结构设计人员的重视。在进行结构设计时,应同时按照《港口工程结构可靠性设计统一标准》（GB50158-2010）复核板桩结构可靠度。同时,珊瑚砂较小的黏性,在进行结构可靠度计算时可以忽略。     

断-砂耦合接触分析在油气运移中的应用——以曹妃甸A油田明下段为例

断-砂耦合接触关系决定了输导体系有效性及油气分布规律,是目前渤中凹陷西斜坡明下段构造-岩性油气勘探中的关键问题。利用西斜坡曹妃甸A油田多口钻井的录井、测井数据及三维地震资料,确定了断层-砂体的剖面、平面接触关系,并总结出顺向型、侧向型和复合型3种类型断层-砂体油气运移方式。尝试建立了断-砂耦合接触关系半定量描述思路与方法,明确了本区顺向型与侧向型油气运移效率的相对比值约为1.7,在此基础上探讨了断-砂有效接触面积与砂体中油柱高度之间的关系。实践证实,该方法用于判别曹妃甸A油田潜力砂体的油柱高度是可行的,对成熟探区构造-岩性油气勘探具有重要参考意义。     

南海珊瑚礁人工岛淡水透镜体形成过程及影响因素

中国目前在珊瑚礁上建设人工岛的目标是建成生态宜居岛屿,人工岛地下海水在降雨入渗驱替作用下逐渐淡化,形成的淡水透镜体是支撑岛屿生态系统的重要水源。本文针对南海珊瑚礁普遍存在的上土下岩的二元地质结构,考虑不同测量方法得到的南海人工岛填筑所用珊瑚砂渗透系数存在较大差异,建立了珊瑚礁人工岛淡水驱替海水形成淡水透镜体的动态模拟模型,对南海某珊瑚礁人工岛开展了系列数值模拟研究。结果表明,人工岛礁二元地质结构不同的渗透性对人工岛淡水开始形成时间无明显影响,填岛完成2年左右的时间可观测到淡水,估计（或理论计算）在10~20年内可形成相对稳定的淡水透镜体;在人工岛面积达到一定规模的前提下,全新世珊瑚砂沉积物渗透性是控制人工岛礁淡水透镜体的主要因素,能够形成的淡水透镜体体积随渗透系数增大而呈对数减小,并且淡水透镜体体积随全新世沉积物渗透性增大而减小的速率较淡水透镜体厚度更加显著;淡水透镜体越过不整合面进入更新世礁灰岩后,由于含水层渗透系数突然增大,淡水透镜体向水平方向扩展,在礁灰岩顶界形成“髭”状淡水体。