江苏省沿海区域水环境容量计算研究

在江苏省沿海开发战略发展的背景下,研究海洋水体环境容量是实施海洋污染物总量控制和合理利用海洋资源的基础和前提。以江苏省沿海区域(包括连云港、盐城、南通在内的沿海三市)作为研究对象,根据人海排污口排污方式的不同,将沿海排污区域划分为沿岸区域和离岸区域两部分,分别建立了2种区域的水环境容量计算方法。结合近岸海域二维水动力水质模型和污染物通量计算模型对三市的沿海区域水环境容量、人海河流污染物通量分别进行了测算。在此基础上测算得到2007年沿海三市污染排放贡献率,并通过污染排放贡献率计算得到沿海三市最大允许人海量。结果表明,江苏省沿海区域COD的水环境容量为1 249 231 t/a,其中沿岸海域水环境容量为968 921 t/a,离岸海域水环境容量为280 310 t/a,沿海三市的COD排放贡献率为44%;江苏省沿海区域氨氮的水环境容量为73 658 t/a,其中沿岸海域水环境容量为47 728t/a,离岸海域水环境容量为25 930 t/a,沿海三市的氨氮排放贡献率为65%。该研究成果可为江苏省沿海区域开发中的环境保护提供技术支撑。     

Industrial and agricultural effects on water environment and its optimization in heavily polluted area in Taihu Lake Basin, China

The deteriorating water quality in the Taihu Lake Basin has attracted widespread attention for many years, and is correlated with a sharp increase in the quantity of pollutant discharge such as agricultural fertilizers and industrial wastewater. In this study, several factors were selected for evaluating and regionalizing the water environmental capacity by ArcGIS spatial analysis, including geomorphologic characteristics, water quality goals, water body accessibility, water-dilution channels, and current water quality. Then, the spatial optimization of agriculture and industry was adjusted through overlay analysis, based on the balance between industrial space and water environmental capacity. The results show that the water environmental capacity gradually decreases from the west to the east, in contrast, the pollution caused by industrial and agricultural clustering is distributes along Taihu Lake, Gehu Lake and urban districts. The analysis of the agricultural space focuses on optimizing key protected areas of the Taihu Lake Basin, and the shores of Gehu Lake, optimally adjusting the second protected areas of the Taihu Lake Basin, and generally adjusting the urban areas of Changzhou and Wuxi cities. The analysis of industrial space focuses on optimizing the downtowns of Changzhou and Wuxi cities, optimally adjusting key protected areas and second protected areas of the Taihu Lake Basin, and generally adjusting the south and southwest of Gehu Lake. Lastly, some schemes of industrial and agricultural layouts and policies for the direction of industrial and agricultural development were proposed, reflecting a correlation between industry and agriculture and the water environment.     

煤储层等温吸附实验过程中参数敏感性分析

容量法等温吸附实验是测定煤储层吸附性和含气性的常用手段。实验装置中的参考缸体积V₁、装有样品时的自由空间体积V₂和压力表对等温吸附实验有着直接的影响,但是这三者对实验影响的程度目前还没有系统的认识。为了理清实验过程中各参数的影响和提高等温吸附实验的测试精度,基于波义尔定律建立了煤储层容量法等温吸附实验稳定性和精确性分析的数学模型,利用Matlab软件对吸附实验过程进行了数值模拟。研究表明,吸附实验的稳定性和准确性受压力表、参考缸的体积V₁和样品缸装有样品时的自由空间体积V₂的控制,压力表测量精度越高,等温吸附实验的稳定性和精确性就越好;压力表精度一定时,V₁和V₂的体积较小且匹配组合满足一定的条件,吸附实验才能达到较好的稳定性和精确性。利用优化方法得到的结果对鄂尔多斯盆地东缘韩城地区中煤阶煤储层开展等温吸附对比实验,结果表明,经过优化组合的吸附实验测试结果稳定和精度都有所提高,吸附量的最大差值为1.45 cm3/g,远低于未经过优化的实验所测吸附量的差值5.27 cm3/g。      

泥质砂岩液相渗透率计算新方法

液相渗透率描述了岩石的渗流特性,是评价储层与预测油气产能的重要参数.液相渗透率是指盐水溶液在岩石孔隙中流动且与岩石孔隙表面黏土矿物发生物理化学作用时所测得的渗透率;液相渗透率的实验测量条件更加接近实际地层泥质砂岩的条件,使得液相渗透率更能反映地层条件下泥质砂岩的渗流特性;然而,现有的液相渗透率评价模型较少,且模型未能揭示液相渗透率与溶液矿化度之间的关系.基于此,开展了液相渗透模型推导与计算方法研究;文中首先将岩石等效为毛管束模型,推导建立了液相渗透率与比表面、喉道曲折度、总孔隙度、黏土束缚水孔隙度等参数之间的关系;其次,根据岩石物理体积模型,推导建立了黏土束缚水孔隙度与阳离子交换容量、溶液矿化度等参数的关系;最终,将黏土束缚水孔隙度引入液相渗透率计算公式,建立了基于总孔隙度、阳离子交换容量、溶液矿化度、比表面、喉道曲折度等参数的液相渗透率理论计算模型.液相渗透率计算模型与两组实验数据均表明,液相渗透率随阳离子交换容量的增大而降低,随溶液矿化度的增大而增大.然而,液相渗透率理论计算模型的实际应用中喉道曲折度、比表面等参数求取困难,直接利用理论模型计算液相渗透率受到限制.在分析液相渗透率与孔隙渗透率模型的基础上,建立了液相渗透率与空气渗透率之间的转换模型,形成了利用转化模型计算液相渗透率的新方法.为进一步验证液相渗透率与空气渗透率转化模型的准确性,基于两组实验数据,利用转换模型计算了液相渗透率;液相渗透率计算结果与岩心测量液相渗透率实验结果对比显示,液相渗透率计算结果与实际岩心测量结果吻合较好,文中建立的液相渗透率与空气渗透率转化模型合理可靠.     

20世纪30年代珠江三角洲平原河网结构重建及最大槽蓄容量

基于1954年美国陆军制图局编制的中国地形图、1930―1934年日军参谋本部所绘中国地形图、广东省水文志和研究区各县县志等历史文图资料,重建研究区20世纪30年代的河网模型,对传统农业末期平原河网水系进行高精度复原,计算其最大槽蓄容量并分析其区域特点。结果表明：1）20世纪30年代珠三角河网（除干流河道）的最大槽蓄容量为6.78亿~20.75亿m³,其极值为20.75亿m³,平均值为13.38万m³/km²。其中1级河道最大槽蓄容量占总量的33.5%~49.1%,对于整个河网的容蓄洪水能力及水资源调度能力影响更大。与现阶段不同,传统农业时代末期（20世纪30年代）珠三角河网的槽蓄容量与河网密度呈正相关,槽蓄容量的大小受河网密度的影响较为明显。2）20世纪30年代珠三角河网的形成与传统时期的农业开发有着密切的关系,当时的河网水系是自然发育与该时期围田业对其开发、围垦的共同结果,围田开发的兴修堤围、挑挖河道等活动对于河网的扩展及其最大槽蓄容量的增加具有客观上的促进作用。     

基于水生态功能分区的寇河水系水环境容量研究

河流水环境容量是实行污染物排放总量控制的理论依据,也是河流水环境管理的科学基础。本文采用综合标识指数法识别河流水质污染状况及主要污染指标,对寇河水系水生态功能分区进行水质评价,水生态功能分区是基于对流域水生态系统的区域差异的研究而提出的一种分区方法;采用一维稳态水质模型模拟河流水质变化规律,并结合线性规划模型,计算寇河上游水生态较高功能区、寇河中游水生态较低功能区、南城子水生态较高功能区的COD_Cr和NH₄-N的水环境容量。结果表明：寇河上游水生态较高功能区COD_Cr和NH₄-N的水环境容量分别为852.22t·a^-1、47.96t·a^-1;寇河中游水生态较低功能区COD_Cr和NH₄-N的水环境容量分别为410.33t·a^-1、23.09t·a^-1;南城子水生态较高功能区CODCr和NH4-N的水环境容量分别为25.23t·a^-1、1.58t·a^-1。     

《地理信息系统设计策略与构建》出版

正[本刊讯]原美国Esri出版社出版的由美国GIS专家戴夫.彼得斯(Dave Peters)著,余洁、陈江平翻译的《地理信息系统设计策略与构建》(Building a GIS:system architecture design strategies for managers)一书,近日由测绘出版社出版。     

低煤级煤与UO22+的吸附络合及亲煤型铀矿成矿过程

针对中国亲煤(煤系)砂岩型铀矿床成矿过程,以不同氧化程度的低煤级煤为研究对象,采用分光光度法研究煤对铀酰离子的吸附络合作用.结果表明,煤对铀酰离子(UO22+)的吸附作用受煤氧化程度、煤种、溶液pH值、环境温度和铀溶液初始浓度等因素影响.脱附实验和红外光谱分析进一步证明,煤中活性官能团与铀酰离子发生了明显的化学吸附/络合作用.基于上述结果,提出了亲煤型砂岩铀矿的成矿过程,为揭示煤与铀矿共伴生关系提供了基础数据.     

松辽盆地咸含水层埋存CO2储存容量初步估算

沉积盆地深部存在体积巨大的咸含水层,是很好的埋存CO2的地质储体。可靠合理的估计CO2储存容量是选择场址的重要前提。目前国际上较为通用的评价CO2储存容量是金字塔评价方法。松辽盆地咸含水层岩性以白垩系的嫩江组砂岩和青山口组砂岩为主,空隙发育较好,盖层连续完整且封闭良好,决定了其可以作为储存CO2的地质储体。以松辽盆地为实例,估算了咸含水层CO2理论储存容量大约为6916Gt。