简介:湿地具有独特的生态服务功能和很高的生态效益,因此恢复或重建退化湿地非常重要。针对目前湿地恢复的相关研究主要集中在恢复举措等宏观方面,缺乏在整体上考虑湿地之间的连通性及其空间结构的影响因素等问题,在流域为尺度上,对湿地的可恢复性进行评价,综合考虑湿地结构、湿地景观特征等自然因素以及人类建设活动干扰下流域下垫面等因素对整个流域内湿地恢复的影响,以永定河上游流域为例,建立一个基于GIS的多指标综合评价模型,对湿地的可恢复性进行评价。具体研究步骤包括指标信息提取、指标赋值及归一化和多指标综合。首先,选择河流等级、坡面流长、河流水质、饱和指数、水成土、土地利用/覆盖类型作为评价指标;然后,针对指标参量对湿地恢复的贡献度进行赋值,并做归一化处理以消除不同指标量纲对结果的影响;最后,利用层次分析法分析指标权重,计算加权值,根据加权值的正态分布对流域内湿地的可恢复性进行等级划分,并使用优序图法对评价结果进行佐证。研究结果表明,永定河上游流域研究区内可恢复湿地面积约979km^2,占流域总面积的2.18%;其中,阳原县的可恢复湿地面积最大,约为131.6km^2,其次为怀来县,为129.1km^2;可恢复的湿地类型以水库/坝区型湿地和河流为主,分别占可恢复区域总面积的11.75%和11.33%。研究成果为湿地的管理和恢复工程选址的合理性提供了科学的理论参考,避免了依据单一生态环境要素或局部区域特征进行恢复对象选择的片面性。
简介:Marcellus致密含气页岩是美国东北部区域的主要资源。Marcellus页岩层储量巨大,其可回收气体储量估计为30至300TCF,并邻近美国一些主要的前景市场。然而,Marcellus页岩层的气体开采面临许多技术障碍,最主要的技术障碍包括勘探、钻井许可权、增产和回收。由于储层的服务期限取决于原地原始气体含量以及经预存在裂缝开采气体的能力(通过增产措施可使裂缝扩大),因此,勘探是一项复杂的工作;由于钻探成本一般占井总成本的50%,因此钻探工作也面临许多挑战。通过钻进水平井可提高储层的产量,而水平井与低成本的垂直井相比能够钻人储层范围内更多的生产层;最终,必需采用增产方法以提高采气量,并降低消耗性水利用和伴随的裂隙水废物安全处置问题造成的环境影响。我们讨论了典型致密含气页岩层气体经济采收率中涉及的各种挑战,尤其是Marcellus页岩层。
简介:超前预测降雨诱发滑坡的关键是基于斜坡稳定性模型的具体使用,该模型模拟了复杂地形地下湿度与降雨量时空变化的瞬时动态响应。TRIGRS(瞬时降雨渗透和基于网格的区域斜坡稳定性分析)是USGS(美国地调局)滑坡预测模型,Fortran编码说明水文、地形和土壤物理特征对斜坡稳定性的影响。该项研究中,在卡罗莱纳州北部(NC)梅肯县蓝岭山,我们量化评估了Matlab版本TRIGRS(MaTRIGRS)的时空预测能力。在2004年的飓风季节,该区Ivan飓风诱发了大范围的滑坡。高分辨率数字高程模型(DEM)数据(6-mLiDAR)、USGSSTATSGO土壤数据库和NOAA/NWS联合雷达以及估计的降雨量都用于将输入数据输入该模型。来自卡罗莱纳州北部地调局区域的滑坡目录数据库用于评价MaTRIGRS的预测技术,以预测滑坡地点、发生时间,以及识别预测2004年9月。半径120m以内,发生30小时以上Ivan走廊飓风所观测的滑坡。结果显示,从滑坡位置到24m半径以内,观测的结果表明,67%的滑坡是可以成功地预测的,但是,包含较高的假报警率(90%),如果观测半径扩大到120m,发现98%的滑坡的假报警率是18%。本研究表明,在120m半径的空间和飓风持续时间内,MaTRIGRS是有效的时空预测方法,并且在准确的降雨预报和详细的野外数据区域,显示出滑坡预警系统的潜力。用其他的滑坡信息,包括每个滑坡破坏的准确时间和滑坡的长度以及滑行长度也可以进一步的改进验证。
简介:2009年4~5月,对北部湾北部滨海湿地水体和表层沉积物进行了取样调查,研究水体中营养盐和表层沉积物中碳、氮和磷元素含量、分布及其影响因素,并在此基础上评价了滨海湿地水体富营养化水平和表层沉积物的污染状况。研究区水体中的溶解无机氮(dissolvedinorganicnitrogen,DIN)、活性磷酸盐PO43--P和化学需氧量(CODMn)平均含量分别为(211.84±37.44)μg/L、(11.01±12.11)μg/L和(0.92±0.32)mg/L;表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)和总有机碳(TOC)的平均含量分别为(373±355)μg/g、(232.28±157.34)μg/g和(0.45±0.46)%。北部湾北部滨海湿地水体中的DIN含量和PO43--P含量在茅尾海和廉州湾东部西场海区都很高,且水体富营养化比较严重,大规模的海水养殖可能是造成该现象的主要原因。研究区水体中CODMn含量空间分布呈近岸高、远岸低的特征。研究区铁山港顶部、南流江口、大风江口、钦江和茅岭江口较细的表层沉积物中的TN、TP和TOC含量较高。研究区表层沉积物的TOC/TN值分布表明,钦江口、钦州港区、防城港、企沙港区和珍珠湾东北部的沉积物有机质含量受到了强烈的陆源影响。根据加拿大安大略省环境质量评价标准,除了钦州湾顶部的龙门港区、大风江口中部和铁山港顶部西北角一小部分区域的表层沉积物中的TOC、TN和TP含量分别略高于1%、550μg/g和600μg/g,已被明显污染,而处于最低级别或严重危害级别,会对部分底栖生物产生影响外,其他绝大部分区域都属安全级别,为清洁或部分已被轻微污染。
简介:本文选取华北地震区作为研究区域,尝试利用空间光滑活动模型进行地震危险性评估。首先对研究区域进行划分网格,依据地震构造和地震空间分布特征建立地震构造模型,确定构造区特征参数(b值、M0、Mu、断层方位角及M—L关系等)。采用考虑了地震构造背景的椭圆光滑过程的地震活动参数模型,计算各网格点的地震发生率。并利用网格源的地震危险性概率评价方法,由不同输入地震目录通过综合加权得到该区域50年超越概率10%的加速度峰值区划结果。该方法充分体现了地震活动的空间非均一性,尤其适用于发震构造不甚清晰的中强地震可能造成的地震危险性,避免了常规潜在震源区的划分。且评价方法简单快捷,为地震区划以及重大工程地震安全性评价工作提供了新的技术方法。
简介:人们有充分的理由相信,适当选择和实施二氧化碳(CO2)储存项目具有长期安全性。然而,CO2从地层泄漏的可能性依然存在,例如,在废弃井中注入的C02有可能泄漏进入上覆地下含水层。在CO2泄漏事件中,操作者应谨慎、快速地进行补救措施。迄今为止,CO2泄漏修复计划侧重于使用泄漏井的封堵方法。在某些情况下,也可能需要圈闭或去除含水层中泄漏的CO2。鉴于保护饮用水资源和满足相关许可证要求的重要性,本项研究对一系列假定泄漏情况的多种修复方案进行了分析。本文考虑了3种特定修复目标,即降低含水层中可移动CO2数量、降低含水层中CO2总量以及降低液相CO2浓度。首先,利用多相流模拟器TOUGH2评估控制地下水含水层中泄漏的CO2范围和形状的过程与参数;其次,通过系统模拟来鉴定控制CO2提取的多相流动过程与相特性,例如浮力诱导流、毛细管捕集以及CO2溶解和离溶作用。随后,对比了不同修复方案的效果,包括:(1)通过垂直和水平抽水井去除气相和液相CO2;(2)注入水以溶解气相CO2并增大毛细管捕集力;(3)结合多井注入与提取方案。基于本项研究结果,可以得出多种有关不同修复方案效果的结论。首先,如有必要,通过固定和/或提取可有效修复地下水含水层中泄漏的CO2;其次,对于未形成重力舌区域内的小范围CO2羽而言,通过处于CO2羽中部的单独垂直井在数年内可去除所有CO2。在形成大范围重力舌的情况下(在盖层下圈闭的薄层、大范围CO2羽),去除CO2羽水平井更加有效,虽然这可能需要10年或更长时间。实际上,在这些情况下,注入水并快速固定和溶解CO2羽可在短期内生成更有效的圈闭。但最有效修复大范围CO2羽的方案包括结合连续和/或同时多井注入和抽取。在这种情况下,能够有效圈闭和修复大�
简介:页岩气储层岩石物理评价方法包含一些基于矿物分析的工作流程,亦即利用传统核测井、电学与声波测量与先进地球化学测井技术相结合的一些手段。由于这种方法以综合描述矿物学、有机质含量、孔隙体积、流体分布等为目的,它似乎提供了一种最具综合性的非常规气藏岩石物性分析方法。然而,这一方法需要大量输入数据组以及一些关键的模型参数,而人们对这些参数的了解可能并不很好,比如,矿物元素重量百分比端点数据(mineralelementalweightfractionendpoints)。我们预计,由于采用的模型和参数不同,或者由于不能与岩心数据交互验证,经营者与服务公司之间的地化模拟结果会存在差异。而地化模拟的作用须从整个油田范围应用的角度考量,因为人们并不经常收集这类数据。我们讨论在海因斯韦尔气田(得克萨斯州)气井中应用三种解释技术获得的结果,它们与采用粉碎岩样(GRI)方法获取的岩心分析结果作了标定。首先,采用包括标准测井系列和地球化学测井在内的多矿物法的分析结果表明,由两个机构提供的独立岩石物理评价结果与在室内分析得到的岩石物性评价结果彼此不相符。其次,在只有这类测井资料可用的情况下,建议采用电阻率资料并结合两种孔隙度测井资料建立岩石物性模型。这种模型很容易拓展应用到许多有相同测井系列的井中,并可用于水平井。再其次,如果有足够多井的岩心数据,我们可以采用一种聚类分析方法,它能提供适合大区域研究的高质量的资料。我们把每种方法的结果与可用的岩心测量结果进行了对比,并就进一步应用提出了建议。文中还研究了实验室NMR(核磁共振)测量值对描述页岩气藏特征的支撑作用。在“接收时岩心所处状态下”对老岩心进行了实验室NMR测量。岩心的NMR孔隙�