ERT在水合物在线监测中的应用:以结融冰过程为例

电阻率层析成像技术(ERT)作为一种岩心尺度的可视化测试手段,在天然气水合物成藏-开采过程模拟方面具有广阔的应用前景。目前国内专门针对天然气水合物合成-分解过程进行电阻率层析成像观测的报道较少。本文采用自主研发的天然气水合物电阻率层析成像测试系统,以冰的形成和融解过程为例,探讨了电阻率层析成像技术在天然气水合物可视化观测中的可用性。实验结果表明,电阻率层析成像技术能够实时在线监测沉积物体系中冰的形成和溶解过程,以及该过程中冰在沉积物孔隙中的分布规律。结冰-融冰过程中沉积物体系的电导率分布受温度、孔隙连通性、盐度因素影响,排盐效应对电导率不均匀性分布影响明显。研究结果对进一步开展电阻率层析成像技术在天然气水合物探测方面的应用有一定的参考意义。     

秦皇岛A油田河流相储层展布特征

秦皇岛A油田位于渤海中部海域,区内油气藏主要发育在新近系的明化镇组。明化镇组下段为曲流河沉积地层,具有很强的非均质性,使得注水开发收效不均匀,平面矛盾突出。选取Ⅲ2砂体为研究对象,利用40余口钻井资料和覆盖油田的三维地震资料对储层内部结构和平面展布特征进行了系统的分析。研究认为,Ⅲ2砂体是由两期点坝砂体叠置而成,每一期砂体在平面上由4~5个单一点坝顺向组合而成,点坝之间的溢岸沉积是导致储层非均质性强的主要因素,控制了剩余油的分布。油田的生产动态证实,注入水流动规律与点坝砂体的平面展布具有良好的对应关系,部分井区水驱效果不均衡,个别单井产能低下都能从中找到原因。     

中国九龙江河口营养盐基准值研究

One of the key concerns in estuarine and coastal environments is eutrophication, which is known to be closely connected to nutrient enrichment. To control and improve surface water quality, nutrient criteria are recommended in order to provide reference conditions for the environment. However, the current datasets of nutrient criteria in China are either designed for surface water or sea water, and as such these are not suitable for assessing estuarine water quality, especially given the unique ecosystem and dynamic properties of estuaries. To address this issue in current estuarine water management, nutrient criteria have been developed for a local estuary in the southeast of China. Segmentation of the Jiulong River Estuary, China was firstly analysed through field investigations carried out during 2013–2014, which resulted in the delineation of three segments characterized by their distinct properties in relation to salinity, hydrology, ecosystems, etc. Historical records from 1997 to 2014 were then analysed using statistical modelling to develop candidate nutrient criteria for the estuary.This stage of the analysis was undertaken in combination with the study of nutrient status records from the 1980s,which were used to establish a baseline reference condition. The recommended criteria values of dissolved inorganic nitrogen(DIN) in Segments Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ of the Jiulong River Estuary are 64, 21 and 14 μmol/L,respectively, and the corresponding values for soluble reactive phosphorus(SRP) are 0.89, 0.76 and 0.89 μmol/L,respectively. It should be emphasised that these values are site-dependent, and that different results may be achieved at other locations depending on the physical and biogeochemical characteristics of an estuary, or even a single site within a catchment. It is hoped that by demonstrating a possible methodological approach and methods of nutrient criteria derivation in the Jiulong River Estuary, the current study will offer researchers some fundamental basis from which to begin to develop more complete nutrient criteria indices for the study of nutrient conditions in other estuaries throughout China.     

一种波浪能振荡浮子转换方式的研究

提出了一种阵列式同步带传动波浪能振荡浮子转换方式发电装置,研制内容包括:将齿条传动改为同步带传动;对单个振荡浮子采用2套同步带和2个超越离合器组合,实现振荡浮子上下运行双向做功;设计了振荡浮子导向机构;采用桁架结构将8个水槽8个振荡浮子组成的8套能量转换装置连接成为一个整体;通过8个动力输出轴的串联,将动力叠加传递给一个发电机;将能量输出点采用逐级加载方式,串联叠加输出功率;对理论设计运行特性与实测运行特性进行比较分析;对该波浪能转换装置运行进行考核;结果证明由多个水槽组成的造波装置可行,用同步带传动振荡浮子波浪能转换装置可行。通过机械串联将多个独立能量转换装置输出动力合成发电,增加了动力平稳性;该项研究为进一步进行实海况振荡浮子波浪能发电提供了相关数据、参考实物和宝贵的经验。     

基于部分模糊度解算的BDS/GPS组合RTK算法

GNSS多频率组合RTK定位逐步进入实际应用,存在模糊度维数增多、搜索空间增大,导致模糊度搜索运算量增大及模糊度固定效率低等问题。文中提出一种多星座部分模糊度解算算法,该算法综合考虑卫星高度角、模糊度固定成功率及Ratio值来筛选卫星进行模糊度解算。通过一组动态跑车实验分析表明:相比于全模糊度解算(FAR),部分模糊度解算(PAR)可以有效地提高BDS/GPS组合RTK的模糊度固定率,其模糊度固定率从79.9%(FAR)提高到99.1%(PAR),且PAR算法定位结果可靠性更高。     

一次自上向下发展的高原涡的多尺度动力学分析

高原涡作为经常给我国带来暴雨等灾害的天气系统,其形成一般认为是通过感热和潜热自下而上激发的,然而,2013年5月下旬发生的一次引发其下游灾害性强降水的高原涡却是由对流层高层天气尺度低涡诱发的。为此,基于新发展的多尺度子空间变换和多尺度能量涡度方法以及ERA5再分析资料对其动力学过程进行了详尽的探讨,先将原始场重构到三个尺度子空间,即背景环流尺度子空间、天气尺度子空间和高频尺度子空间,重构场上首次显示此次过程生成于青藏高原西北侧,其成因为对流层高层基本气流尺度向天气尺度的跨尺度动能正则传输,即正压失稳,并且表现为从高层向下。在发展阶段,其能量最终来源为基本气流向天气尺度的有效位能传输和非绝热加热,然而这些过程只发生于涡旋低层的西侧。进一步分析发现,天气尺度内存在一个能量再分配“路径”:首先,低层西侧获得的有效位能转换为动能,西侧垂直的气压梯度力做功将低层获得动能向高层分配;在高层,水平的气压梯度力做功进而将西侧获得的动能向东侧分配;东侧垂直的气压梯度力做功再将动能向低层分配;至此,低层西侧获得的能量被分配到整个涡旋空间中,使得涡旋能够均匀发展。     

裂隙岩体块体化程度评价方法的若干问题修正

块体化程度是评价岩体完整性的一种新指标,能从三维角度表征岩体破碎程度,但目前该方法仍存在未充分考虑岩体切割程度及块体规模、未限定基础应用条件、块体化程度等级划分不合理等缺陷。针对上述缺陷,深入分析了其产生原因,并借鉴岩体切割程度、三维块度模数、体积RQD等计算原理,限定了块体体积百分比相关概念,提出了考虑岩体完整性块度尺寸效应的块体体积综合百分比计算方法,确立了块体化程度等级及分级指标取值依据,建立了修正的块体化程度评价方法。通过对比块体化程度评价修正方法、岩土工程规范对岩体完整性的划分结果,分析了修正方法的合理性。分别以广西铜坑矿锌多金属矿体、乌东德水电工程的块体研究数据为基础,开展了修正块体化程度评价方法的实例验证,结果表明:利用修正块体化程度评价方法计算的铜坑矿+25 5 m中段4#试验区岩体块体体积百分比为11.18%,属轻度块状化岩体;乌东德水电站PD49-1平硐、PD4支硐块体体积百分比分别为12.847%、10.168%,均属于轻度块状化岩体,岩体完整性程度为较完整级别。与现有块体化程度评价方法比较,修正方法计算的块体体积百分比能够更准确地从三维角度表征真实岩体的完整性。研究成果对精确刻划岩体三维完整性具有重要意义。     

中国-日本绝对重力仪器测量比对结果

本文给出了中科院测地所FG5-112和日本京都大学FG5-201及日本国土地理院FG5-104等几台绝对重力仪在武汉九峰和香港天文台绝对重力测量比对结果。分析说明不同仪器间具有良好的一致性,其中FG5-112与FG5-104结果间的互差达8×10-8m/s2;FG5-112与FG5-201和FG5-104等的观测互差小于2×10-8m/s2。这种比对观测,可为深入了解仪器性能和精确测定不同台站重力非潮汐变化提供可靠参考。     

南海西北部中建南海底峡谷群的发现及演化特征

在南海西北部首次发现中建南峡谷群,目前对其地质信息尚未开展相关研究.综合利用水深地形数据和二维多道地震资料,主要分析中建南峡谷群的地形地貌特征、平面展布与分段性特点,精细刻画峡谷沉积充填结构及演化特征,再进一步讨论峡谷形成的控制因素.中建南海底峡谷群分布于中建阶地与中建北海台之间,它是由西侧的一条主轴峡谷和东侧的多条小型分支峡谷组成,整体呈SE-S-SE走向,以走向转折拐点为起点,将峡谷分为三段式:北段、中段和南段,北段以侵蚀作用为主,中段和南段主要受侵蚀作用、沉积作用,东南部的峡谷口外主要受沉积作用.研究区晚中新世?第四纪时广泛分布峡谷沉积体系,包括半深海相、三角洲相、峡谷/水道充填相、滑塌相、块体搬运复合沉积和浊积扇相.揭示了该海底峡谷群的发育和演化主要受海平面变化、沉积物源供给和重力流、底流作用的控制.通过对该峡谷群的地形地貌和沉积演化特征的分析,将对海洋地质灾害、南海深水沉积体系研究及油气资源勘探有重要的科学意义.      

絮凝−电渗法联合治理淤泥质土试验研究

针对传统电渗法治理淤泥质土过程中排水效率低且治理后土体不均匀等问题,从改变软黏土颗粒自身持水特性角度出发,提出采用新型有机高分子材料阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）联合电渗法治理淤泥质土的思路。利用自制的一维电渗固结试验装置,探究絮凝−电渗法联合作用机制以及不同絮凝剂掺入比对电渗排水加固效果的影响规律。试验结果表明：与传统电渗法相比较,絮凝剂 APAM 的掺入减少了软黏土颗粒表面的结合水膜厚度,使得淤泥质土的前期电渗排水速率和累计排水量显著提升,从而降低了电渗法的平均能耗系数;同时,絮凝剂高分子长链的“吸附架桥”作用增强了土颗粒的黏结力和絮凝沉积效果,有效缓解了电渗过程中细小黏粒迁移集聚而造成的阴极淤堵问题;治理后淤泥质土的抗剪强度大幅增高,土体的均匀性也得到了明显改善,且当絮凝剂 APAM 掺入比为 0.30% 时,土体的电渗排水固结效果最佳。