全球氦气勘探开发进展与利用现状

【研究目的】 由于氦气具有独特的物理特性,在科学研究、医学和高科技行业的用途越来越广泛。寻找更多的氦气资源,满足市场需求,是地质行业的责任。【研究方法】 按照统计分析原则,对全球氦气勘探成果与供需形势进行梳理、总结。【研究结果】 全球氦气资源分布极不均匀,主要氦气供应国为美国、卡塔尔、俄罗斯等。近期,许多公司开始在北美地区、俄罗斯、卡塔尔、坦桑尼亚等地开展氦气的勘探开发,其中北美部分地区的氦气资源位于富含氮气的储层中,具有广阔的开发前景,全球氦气勘探活动掀起新一轮热潮。【结论】 2021年全球氦市场出现供应缺口,当今全球氦气需求的增长开始转向亚洲和中东。建议高度重视氦气不可再生性和不可替代性,开展氦气资源潜力评价工程,勘查国内非烃类氦气矿床前景,加强国际合作,开展国内氦气储备地下空间评价与选址工作,增强中国的氦气储备能力。     

应用逼近理想解法综合评价区域水资源承载能力

在多目标决策中,基于传统的逼近于理想解的技术,根据区域水资源承载能力的强与弱和待评价的对象(评价方案)的不理想(负理想)与理想(劣与优)这些典型的模糊概念,提出了基于模糊集合的逼近理想解法(TOPSISFS),并应用于区域水资源承载能力的综合评价中。TOPSISFS与投影寻踪模型法(PP法)、理想区间法(MODMIIM)相比,简单、有效。TOPSISFS可广泛应用于多目标决策中。     

“黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理”研究进展

黄河是中国第二条大河,流域面积80万km2,它曾是中华民族文化的摇篮。当前在中国西部大开发中具有举足轻重的重要战略地位。但是黄河流域地处中国的半干旱与半湿润地带,流域的水资源量先天不足,流域内的人均水资源占有量很少,相当全国人均水资源占有量的1/3。由于气候的暖干变化与人类活动的影响,过去30年来,黄河下游与其主要支流频繁地发生了断流,这种发展的征兆不仅加剧了脆弱的水资源供应与需求的平衡,而且给流域上、中、下游原有生态系统与环境带来更大的冲击。黄河的治理终归是涉及国家稳定和国家安全的大事。因此,1999年科技部在“国家重点基础研究发展规划”中立项,启动了5年研究项目“黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理”。作者作为项目的首席科学家根据项目各课题已发表的近900篇论文与几十部专著等大量成果,简要概括了黄河水资源的基础性、技术性和应用性研究等三大方面的进展。     

老黏土地基承载力的确定

对比分析了各种确定地基承载力的方法,阐述了理论公式计算确定老黏土地基承载力的重要性.结合武昌地区的工程实例,用各种方法计算确定了老黏土的地基承载力值.研究表明,原位测试方法得到的承载力值偏低,而理论公式计算较合理.为了提高老黏土地基承载力的可信度和精度,在岩土工程勘察中除采用原位测试方法外,有必要结合理论公式计算来获取老黏土地基承载力值.     

黄果树风景名胜区旅游环境容量研究

选择我国典型的喀斯特风景名胜区— — 黄果树景区为例,通过分析主要制约因子,定量研究了该景区的旅游环境容量。研究表明,黄果树风景区的空间环境容量为21 933人次/日,生态环境容量为51 354人次/日,经济环境容量为98 716人次/日。空间环境容量成为制约景区提高接待规模的主要限制因子,平日一般不会出现超载的问题,周末存在局部超载的情况,而在黄金周等旅游高峰期,接待规模远远超出其旅游环境容量,景区常常出现整体性超载。针对这些问题,作者提出了游客分流、及时发布旅游接待信息以及加强未成熟景区的开发等措施,以缓解黄果树景区的旅游环境容量问题。      

Sequestration of CO2 in geological media: Criteria and approach for site selection in response to climate change

The well-developed coal electricity generation and coal chemical industries have led to huge carbon dioxide (CO₂) emissions in the northeastern Ordos Basin. The geological storage of CO₂ in saline aquifers is an effective backup way to achieve carbon neutrality. In this case, the potential of saline aquifers for CO₂ storage serves as a critical basis for subsequent geological storage project. This study calculated the technical control capacities of CO₂ of the saline aquifers in the fifth member of the Shiqianfeng Formation (the Qian-5 member) based on the statistical analysis of the logging and the drilling and core data from more than 200 wells in the northeastern Ordos Basin, as well as the sedimentary facies, formation lithology, and saline aquifer development patterns of the Qian-5 member. The results show that (1) the reservoirs of saline aquifers in the Qian-5 member, which comprise distributary channel sand bodies of deltaic plains, feature low porosities and permeabilities; (2) The study area hosts three NNE-directed saline aquifer zones, where saline aquifers generally have a single-layer thickness of 3‒8 m and a cumulative thickness of 8‒24 m; (3) The saline aquifers of the Qian-5 member have a total technical control capacity of CO₂ of 119.25 × 10⁶ t. With the largest scale and the highest technical control capacity (accounting for 61% of the total technical control capacity), the Jinjie-Yulin saline aquifer zone is an important prospect area for the geological storage of CO₂ in the saline aquifers of the Qian-5 member in the study area.     

大规模群桩基础水平承载力效应系数计算研究

桩基础在水平荷载或地震作用下的承载力计算一直是工程界的一个研究难点,近年来随着建筑、桥梁桩基础的规模大幅增加,基于小规模、小比例尺群桩基础水平承载力试验得出来的结论和计算方法可能会不适应新的计算要求,相关的认识和计算方法需要重新论证和更新。本文针对大规模群桩基础水平承载力效应系数的计算问题,首先对国内外研究进展进行调研,发现现有的规范计算方法可能会高估群桩基础的水平承载力。针对这些问题,对大规模群桩基础的水平承载力效应系数进行有限元数值计算分析,探讨水平承载力效应系数的规律,给出相应的计算方法,并与规范计算方法结果进行对比。本文的研究结果可为相应的工程设计问题提供依据,结果的适用性需要今后进一步的检验。     

基于系统动力学的巢湖流域水资源承载力动态预测与调控

湖泊流域水资源承载能力动态预测与调控是维护湖泊生态安全、保障社会经济健康持续发展的重要基础和手段.本文以巢湖流域为研究对象,提出基于系统动力学的湖泊流域水资源承载力动态预测技术和试验优化调控方法.首先以县(市)为基本单元构建水资源承载力系统动力学模拟与动态预测模型;再从空间上将各县(市)耦合为流域系统整体模型,并通过敏感性分析筛选量质要素调控指标;最后采用正交试验设计确定流域水资源承载力优化调控方案.结果表明:由于流域内产业规模的扩大以及城镇化率的提升,20172050年巢湖流域水资源承载状态值整体呈恶化趋势,并于2030年以后将长期处于超载状态,通过对影响要素针对性优化调控后,20172050年流域水资源承载状态均达到临界或可载.研究表明本文提出的方法对于促进区域社会经济环境协调发展和改善流域水资源承载力具有较好的实际应用价值.     

高层钢结构地震失效模式控制的失效路径修正法

本文主要研究高层钢框架结构的地震失效模式及其控制方法。首先,给出了高层钢结构的地震失效模式的分析方法;其次,提出了根据结构的失效路径来加强构件对高层钢结构的地震失效模式进行控制的方法;然后,提出了结构整体抗震能力的分析方法以及分别相应于设计能力和屈服能力的能力储备分析方法;最后,通过对一座15层的钢框架结构进行典型地震动下的极限时程分析和极限pushover分析,得到高层钢框架结构的失效模式和整体抗震能力以及相应于最弱失效模式的能力储备,并验证了本文中地震失效模式控制方法的有效性。本文的研究表明,高层钢结构的地震失效模式控制可以采用结构失效路径修正(薄弱构件加强)来实现。     

基于富营养化阈值的松花湖水环境容量分析

通过对松花湖水体中浮游植物的绝对优势种——铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)单藻株生长与磷、氮定量关系的室内模拟研究,得出松花湖富营养化发生的阈值为：总磷浓度0．065 mg/L,总氮浓度0．843 mg/L．利用风险分析理论和蒙特卡罗随机模拟方法,在分析2002-2004年松花湖水体中总磷和总氮浓度实际分布规律的基础上,提出了计算湖、库总磷和总氮水环境容量的不确定性方法．通过对松花湖磷、氮水环境容量的计算,得出松花湖流域总磷和总氮的最大允许排放量为2123．78 t/a和7018．82 t/a,为了使松花湖富营养化发生的概率在0．001以下,总磷和总氮需要分别削减3208．34 t/a和18648．91 t/a．