全球油气开采诱发地震的研究现状与对策

人工诱发地震现象已经有很久的历史.水库蓄水、采矿、地热开发、从地下提取液体或气体,或将液体注入地球内部都可能诱发地震.大量地震监测数据与科学分析结果显示:美国俄克拉何马州的地震剧增主要与页岩油气开采的废水回注量相关;加拿大阿尔伯塔省的地震剧增主要与页岩油气开采水力压裂的工作量相关;而荷兰罗宁根天然气田的传统天然气开采也同样诱发了较强的地震活动.在中国四川盆地的页岩油气开发区域,地震活动近几年也大幅度增强,但目前监测与科研工作较少,对某些地震成因尚有争议.目前研究诱发地震问题已成为学术界与工业界的一门专业学科.推断诱发地震,除了分析时空分布与工业活动的相关性之外,本文综述了该领域基于地震学、地质动力学、构造地质学的多种分析方法.如何在油气开采过程中减少诱发地震的灾害影响成为当前相关各界极为关注的科研问题,本文介绍了多个国家或地区建立的控制诱发地震的管理系统、基于地震大数据的诱发地震概率预测方法,以及基于地球物理与地质信息的综合诱发地震风险评估方法,并对我国控制诱发地震问题提出建设性意见.     

曲化平用最佳等效源模型及其单位位场表达式推导的新方法

本文以Hanson R.O.和Miyazaki Y.的论文(1984)为基础定义了"曲化平用最佳等效源模型",并利用这一模型研制出了能快速、高精度地对大面积位场观测数据实施曲化平处理的软件程序.在严格推导该模型"单位位场正演表达式"的过程中,作者根据模型与其位场正演表达式之间的映射关系,提出了推导位场正演公式的"模型变换法".采用该方法很容易地导出了该模型的形式极其简短的"单位位场正演表达式". 作者认为,推导位场正演表达式的模型变换法可能具有普遍性,建议位场理论和方法技术研究者对此给予关注,以便在自己的研究实践中遇到类似问题时,参考、试用,并予以发展和完善.     

滩涂围垦对崇明东滩演化影响的遥感研究

崇明东滩在流域、海域来沙供应下面积不断扩大, 从20世纪60年代起, 其东部岸线向海推进大约10 km, 超过150 km²的新生滩涂被围垦。本研究探讨这种筑堤围垦对崇明东滩演化产生的影响。收集了1965年-2011年间的5景Corona影像、40景Landsat影像和1景SPOT影像, 利用影像水边线和对应潮情水位信息得到不同年份的崇明东滩+2 m线位置, 分析其延伸速率和方向的变化;对比影像及解译信息研究滩面植被、潮沟系统和团结沙的演化特点。结果显示, 泥沙供应充足时海堤建设对潮滩的淤涨具有促进作用, 这种作用在建堤初期表现更为明显;随着长江流域来沙的持续减少, 崇明东滩+2 m线的淤涨速度出现明显下降。海堤建设高程较低时可以改变东滩的淤涨方向, 自然状态下向东、东北偏移的趋势减缓, 近期转为向东南淤涨。海堤外潮流的反射和潮沟系统的发育对植被有较大的破坏, 导致堤外集水盆地的形成和扩张, 并最终退化为大面积光滩, 这种退化过程随着多次筑堤重复出现。团结沙的并岸过程对北港北沙的演化具有参照意义     

复式钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能有限元分析

复式钢管混凝土柱具有较高的抗压承载力,在强地震作用下具有很好的防倒塌能力,已广泛用于大跨度桥梁和超高层房屋建筑中。基于复式钢管混凝土柱-钢梁节点的试验研究,合理选择材料本构关系、破坏准则,采用ANSYS软件建立了有限元模型,以研究该类节点在低周往复荷载作用下的抗震力学性能。有限元模拟得到的滞回曲线及骨架曲线与试验结果吻合较好,从而验证了有限元模型的合理性。在此基础上,分析了钢梁及内外钢管在受力过程中的应力分布,探索了此类节点的传力机制及最终破坏形态;最后对该类节点进行参数分析,研究了钢梁强度等级、外方钢管柱强度等级、外方钢管柱壁厚及复式钢管混凝土柱轴压比对节点受力性能的影响,供此类新型节点的试验设计及工程应用参考。     

近30多年江苏省滨海淤长型滩涂中农业/渔业用地动态

以4期(1980年前、1990年前后、2002年和2010年)Landsat遥感影像为基础数据,研究了近30多年来江苏省滨海淤长型滩涂中,农业和渔业用地面积消长、土地的去向及来源变化情况.研究表明,从1980年前至2010年,农业用地面积从436.56km2增长至909.31km2;渔业用地面积从31.67 km2增长至838.94km2.其中,农业用地与渔业用地面积在前20 a增长相对较快;但近10a来,随着天然湿地提供的土地资源被逐渐消耗,农业/渔业用地面积增长趋缓.在典型淤长型滩涂中,天然湿地被开垦为农业/渔业用地后,很少会再恢复为天然湿地;在过渡型淤长滩涂中,近10a来,恢复为天然湿地的农业/渔业用地比例分别达到了18.10％和13.44％.经过近30多年的围垦,天然湿地比例从74.59％下降为50.30％,芦苇(Phragmites australis)沼泽、碱蓬(Suaeda sp.)沼泽等天然湿地转化为农业/渔业用地趋势减弱.     

珠江口盆地白云凹陷裂后异常沉降的数值模拟

白云凹陷是珠江口盆地最深的凹陷,中心处沉积物厚度达12.5km以上,其中30Ma破裂不整合面以上厚度达6.5km以上.按照张裂盆地构造发育的理论模型,如McKenzie的经典理论模型,裂后由于冷却收缩而产生的盆地沉降随时间的变化是岩石圈伸展系数的函数,可以计算出来.白云凹陷裂后期的实测沉降量是否大于应用理论模型计算的热沉降量,即是否存在裂后异常沉降？为了回答这一问题,本文将实测与理论裂后沉降量进行对比.实测裂后沉降可通过回剥去除沉积物荷载等因素引起的沉降而得到,但理论热沉降的计算则需要知道盆地的岩石圈伸展系数,后者是未知的.本文设计了正演模拟和反演回剥相结合的方法解决这一问题,即应用基于挠曲悬臂梁模型的二维模拟方法正演模拟白云凹陷的幕式张裂过程,通过试错达到实测的张裂期剖面形态,从而获得岩石圈的伸展系数,计算出理论的裂后热沉降,并与回剥得到的实测裂后沉降量进行对比.结果不仅表明白云凹陷的确存在裂后异常沉降,而且揭示了异常沉降的时空特征：30Ma以来,快速沉降主要发生在17.5～13.8Ma;凹陷中心的异常沉降量最大,达2km,其次为凹陷南侧的异常沉降量,明显大于凹陷北侧;根据凹陷两端的异常沉降量没有降低的趋势,推测向凹陷北部的陆架区和凹陷南部的洋盆方向依然存在裂后异常沉降.正演灵敏度实验还表明,白云凹陷的张裂期剖面形态只能通过低角度（≤13°）的边界断层的伸展来获得.针对可能引起白云凹陷裂后异常沉降的机制,初步探讨了几种可能机制,认为东亚季风增强导致的沉积物供给量增加以及由此导致的下地壳流动可能是主要原因.     

HDD穿越奥斯汀湖铺设球墨铸铁管的回拖力计算

在管道回拖过程中,球墨铸铁管与钢质、塑料质管道表现出不同的特征。对钢管和塑料管的回拖力计算模型及方法已经被大众接受。这里基于本工程的柔性限位接口球墨铸铁管建立了一个新的回拖力计算模型,经实践获得的数据验证,其方法可行、计算结果可靠。     

珠江口东平海域海采工程后泥沙蚀淤趋势预测研究

通过收集和实测到的研究区水位、潮位、潮流验证、沉积物类型和粒度参数、水深地形、风、径流值等边界条件,运用泥沙运动控制方程、泥沙再悬浮及再沉积方程,进行了工区泥沙运移相关参数的计算和模拟分析,并预测了工程实施后,工区内、外动力作用的程度和泥沙的蚀淤趋势发展。结果表明：开采区海采项目结束后,其淤积速度自NE 2～5 cm/...     

旋挖钻机回油系统及补油系统的分析和应用

旋挖钻机的回油系统及补油系统在整车液压系统中具有重要作用,是影响整车液压油液的通畅循环和各执行元件的平稳起停的重要因素,进而影响着整车运动部件的和谐运转。因此,合理科学的设计回油系统及补油系统是旋挖钻机技术提升的重点。通过对液压油冷却系统中回油系统及补油系统管路的设计方式、存在的问题、改进措施及改进前后性能比较的详细阐述,进一步综合分析了回油及补油系统之间的相互作用。     

小浪底水库运用以来黄河下游河道冲淤的时空规律与模拟

1999年小浪底水库投入运用以来,黄河下游河道发生持续冲刷,其时空变化过程复杂。基于滞后响应模型单步模式推导得到了黄河下游累计冲淤量的计算公式,2000—2020年计算值与实测值之间的决定系数R²达0.99。当前,黄河下游处于持续冲刷之中,冲刷速度逐渐变慢,当前时段的平衡值与计算值的差异减小,河床冲刷正在逐渐趋向于平衡。基于悬移质泥沙不平衡输沙方程得到了黄河下游主槽单位河长累计冲刷量空间分布的计算公式,2003—2015年计算值与实测值之间的决定系数R²在0.98～0.99之间,相对误差多年平均值为6.2%。结果表明,在当前黄河下游来沙减少,河道发生持续冲刷的背景下,就多年平均情况而言,累计淤积量调整完成一半所需的时间约为3.0 a,完成95%所需的时间约为13.0 a;且随着冲刷的持续发展,黄河下游累计冲刷量的空间分布在逐渐趋于均匀。本文的结果可为分析黄河下游复杂时空变化过程提供参考。