华北东部平原浅层高矿化弱渗透地下水的开发技术示范研究

开发利用华北东部低海拔平原浅层弱渗透含水层地下水,是挖掘水土资源潜力与提高光热生物环境资源利用水平的关键问题。通过借鉴国内外经验和现场勘查设计施工,在天津、沧州、衡水和济阳等地成功建立了"抽咸换淡辐射井"、"河水-雨洪水-潜水循环利用井"、"虹吸连通增采井"等不同类型示范工程,取得了在低成本条件下的良好效果。这既解决了淡水、微咸水、甚至是咸水地区的农业灌溉用水问题,也使浅层咸水大规模改造利用成为可能,为合理开发利用水土资源开辟了一条可行的途径。     

淮南板集煤矿F512断层导水性分析及地面注浆加固

板集煤矿F512断层落差70m,存在着导通上覆新生界松散层水与下伏太原组岩溶水的威胁,同时,断层带的破碎岩体也将对巷道掘进和支护带来困难。该矿先后施工了3个水文地质钻孔进行抽水和压水试验,根据岩心鉴定成果和岩石RQD值,认为断层带的岩心较为破碎;依据抽水过程中的流量变化、水位降深值和水位恢复值等指标及压水试验中透水率分析,发现该断层的导水性较差,具有弱渗透性。参考相邻矿区的经验,决定对断层破碎岩体采用地面注浆方法进行加固。整个工种注入水泥浆1 600m3,破碎岩体得到了有效加固,巷道掘进顺利通过了F512断层。     

Automated multi-scale classification of the terrain units of the Jiaxie Guyots and their mineral resource characteristics

Given the advances in satellite altimetry and multibeam bathymetry, benthic terrain classification based on digital bathymetric models (DBMs) has been widely used for the mapping of benthic topographies. For instance, cobalt-rich crusts (CRCs) are important mineral resources found on seamounts and guyots in the western Pacific Ocean. Thick, plate-like CRCs are known to form on the summit and slopes of seamounts at the 1 000–3 000 m depth, while the relationship between seamount topography and spatial distribution of CRCs remains unclear. The benthic terrain classification of seamounts can solve this problem, thereby, facilitating the rapid exploration of seamount CRCs. Our study used an EM122 multibeam echosounder to retrieve high-resolution bathymetry data in the CRCs contract license area of China, i.e., the Jiaxie Guyots in 2015 and 2016. Based on the DBM construted by bathymetirc data, broad- and fine-scale bathymetric position indices were utilized for quantitative classification of the terrain units of the Jiaxie Guyots on multiple scales. The classification revealed four first-order terrain units (e.g., flat, crest, slope, and depression) and eleven second-order terrain units (e.g., local crests, depressions on crests, gentle slopes, crests on slopes, and local depressions, etc.). Furthermore, the classification of the terrain and geological analysis indicated that the Weijia Guyot has a large flat summit, with local crests at the southern summit, whereas most of the guyot flanks were covered by gentle slopes. “Radial” mountain ridges have developed on the eastern side, while large-scale gravitational landslides have developed on the western and southern flanks. Additionally, landslide masses can be observed at the bottom of these slopes. The coverage of local crests on the seamount is ~1 000 km2, and the local crests on the peak and flanks of the guyots may be the areas where thick and continuous plate-like CRCs are likely to occur.     

Multi-Time Scale Analysis of Runoff at the Yangtze Estuary Based on the Morlet Wavelet Transform Method

Runoff series of the Yangtze River presents an intricate variation tendency under the reinforced influence of human activities.The Morlet Wavelet Transform method has been applied to analyze the annual runoff data from 1950 to 2011 at the Yangtze River Estuary.It can clearly reveal the multi-time scales structure,break point,change and distribution of periodic variation in the different time scales of the runoff series.The main conclusions are that：1） Repeated periodic oscillations accompanied by an extremely large fluctuation are presented in the runoff series with an obvious difference between wet and dry years,and the major periods of the time series are about 3,8,16 and 23 years respectively.Among them,the presented maximum periodic oscillation is 23 years scale.2） In the 23-year time scale,the wet periods are 1950-1958,1969-1980 and 1992-2003,and the dry periods are 1959-1968,1981-1991 and 2004-2011.3） It can be predicted from the view of long time scales that the low annual runoff will likely occur in the near future.     

群孔抽水试验在新疆哈密大南湖矿区烧变岩层中的应用研究

新疆哈密大南湖矿区北露天煤矿首采区东南部需要揭露Ⅲ火烧岩区一部分,这使得烧变岩水成为露天煤矿矿井充水的主要水源。资源勘探阶段的水文地质资料表明,烧变岩区赋水空间发育、透水能力强,储存量非常可观,但由于受资源勘探阶段水文地质勘探工程量制约,水文地质条件未能详细查明。因此为达到查明烧变岩地下水水力联系、水质变化情况,充分暴露Ⅲ火烧区烧变岩的水文地质条件的目的,设计了该次群孔抽水试验。该次试验查明了烧变岩含水层的水文地质条件,为烧变岩地质条件下防治水工作提供了依据。综合分析表明Ⅲ火烧区烧变岩为储存量型含水层,其补给条件差。     

辽河三角洲滨海湿地含水层水文地质参数获取的试验研究

抽水试验是获取水文地质参数的重要方法,为准确获取辽河三角洲滨海湿地潜水含水层的渗透系数,进行了一个抽水孔、两个观测孔的抽水试验。根据单孔抽水试验和多孔抽水试验观测数据,采用潜水非完整井求参公式、巴布什金公式及积分变换等方法计算含水层渗透系数。结果表明,用不同方法计算得出的含水层渗透系数值相差不大。通过试验测定PJ01井组潜水含水层渗透系数为1.15 m/d,PJ03井组潜水含水层渗透系数为0.74 m/d。     

康乐气象站迁移前后地温同期观测资料对比分析及订正

为了消除城市化进程对旧站地温的影响,运用数理统计方法对康乐县新旧地面气象观测站2012年1-12月同期0-20 cm地温平均值、方差及相关性进行F、T、t检验,对新旧2站数据差异显著的地温,利用最小二乘法进行最佳线性拟合,建立2站地温订正方程。结果表明：整体而言,新站与旧站0-20 cm地温均存在负温差,旧站地温较新站的偏高,大多数月份差值较小,资料连续性较好,但2站地温差值变幅较大。地温差异显著的1月和10月2站地温资料呈显著线性相关,经订正后的新旧站资料基本重合。     

QuikSCAT卫星散射计矢量风检验及南海月平均风场特征分析

采用中国科学院南海海洋研究所2008年建设的,西沙海洋观测研究站上的自动气象站实测数据,对亚太数据研究中心提供的近实时QuikSCAT卫星遥感风场资料(2008年4月6日—12月31日)进行了检验和统计特征分析,得出:这两者风速的相关系数为0.86,平均偏差为-1.50 m/s,均方根误差为1.71 m/s,表明QuikSCAT卫星遥感风场资料在南海具有很高的适用性。在此基础上,利用QuikSCAT卫星遥感的月平均风场资料分析了南海月平均风场特征。结果表明:(1)南海季风10月到次年3月盛行东北风,6—8月盛行西南风,4、5、9月为季风转换季节;(2)存在两个平均风速大值中心,一个位于南海南部(10°N,108°E)附近,另一个位于台湾海峡附近,其位置和强度会随着季节变化而变动。     

WRF模式对福建沿海风电场风速预测的效果分析

在WRF模式中选取不同的边界层、近地面层以及陆面过程参数化方案,设计了4种不同物理过程参数化方案,组合模拟福建沿海某测风塔站2010年1月1—11日和7月1—11日的逐时风速,将数值模拟结果和同期测风塔观测数据进行对比,以寻求最佳参数化方案。经分析比较,采用MYJ边界层方案,Monin-Obukhov近地面层方案以及Noah陆面过程方案的方案2模拟效果最好。使用该方案对2010年1月和7月的风速进行模拟,按不同风速级别分别对数值模拟结果进行对比分析,结果表明:方案2对6~15m/s风速模拟的平均相对误差在20%左右,能够满足风电预测的精度需求;而对0~6m/s风速模拟的误差相对较大,这可能是由于模式地形分辨率不够精细以及风塔所处海陆交界处的特殊位置,使低风速容易受地面扰动以及海陆气流影响所致。     

不确定度在多波束测深数据质量评估中的应用

在海道测量中,由于无法对测量数据进行多余和重复观测,因而不能精确测定各种误差,同时也几乎没有测量成果质量的控制指标,这正是多波束测深数据质量评估所面临的现实且急需解决的难题。基于国际海道测量规范S-44(5th)的要求,研究了不确定度在多波束数测深数据质量评估中的应用。通过实例分析可知,测量结果的可用性在很大程度上取决于其不确定度的大小,不确定度越小,说明测量结果质量越高,越具有可靠性。因此,将不确定度充分合理地应用于多波束测深数据处理和评估是一种最为理想的途径。