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为了研究北方浅水湖泊冬季结冰对风生流的影响,采用MIKE21构建山东省聊城市东昌湖水动力学模型,分析真实风场作用下6种风应力拖曳系数对应的模拟流速与实测数据的差异,进一步讨论了冰盖面积对模拟结果产生的影响。结果表明,风应力拖曳系数为随风速连续变化比设置为常数模拟精度提高20%左右,其中采用微风条件下的风应力拖曳系数表达式模拟效果最好。此外,冬季水体结冰对风生流数值模拟影响较大,尤其是在被冰盖所覆盖的水域,风应力对水体流动的作用减弱甚至被抵消。与传统的风生流模拟相比,在北方浅水湖泊冬季风生流模拟中,引入冰场或是对风应力拖曳系数进行相应调整是有必要的。 相似文献
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鄂尔多斯盆地西南地区广泛发育细粒沉积物。在大量钻井、测井资料的基础上,通过岩芯分析、地球化学测试等方法,从湖泊演化过程中水体盐度、氧化还原条件、生产力变化及地化特征等方面研究细粒沉积物特征与分布规律,进而分析细粒沉积物主控因素。结果表明:鄂尔多斯盆地西南地区延长组长7沉积期,气候温暖潮湿,半深湖—深湖大面积分布,富有机质细粒沉积物发育。该期形成的富有机质页岩主要受湖盆底形、砂体沉积模式的影响。尤其在长73沉积期,快速湖侵,湖水深度和范围急剧增加,古生产力高,湖泊表层水体与底层水体存在盐度分层,形成大面积缺氧环境,有利于富有机质页岩大规模发育与保存,在深湖区平缓地带,陆源碎屑供给不足,有机碳含量高,有机质类型好,以Ⅰ、Ⅱ型为主,斜坡带半深湖区,陆源碎屑影响明显,粉砂质泥岩发育,干酪根以Ⅱ型为主,局部地区发育Ⅲ型干酪根。 相似文献
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《地质科技情报》2017,(1)
在大量钻井、测井资料的基础上,采用岩心分析、地球化学测试等方法,从湖泊演化过程中水体盐度、氧化还原条件、生产力变化及地球化学特征等方面,对鄂尔多斯盆地陇东地区细粒沉积物特征、分面规律及其主控因素进行了研究,取得的主要认识有:鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7段沉积期,气候温暖潮湿,半深湖-深湖大面积分布,富有机质细粒沉积物发育,该期形成的富有机质页岩主要受湖盆底形、砂体沉积模式的影响。尤其长73亚段沉积期为细粒沉积物主要发育期,快速湖侵,湖水深度和范围急剧增加,湖泊表层水体与底层水体存在盐度分层,形成大面积缺氧环境,有利于大规模发育富有机质页岩。深湖区平缓地带,陆源碎屑供给不足,有机碳含量高,有机质类型好(以Ⅰ、Ⅱ型为主),半深湖区斜坡带发育物源来自于陆地的粉砂质泥岩,干酪根以Ⅱ型为主,同时发育Ⅲ型干酪根。 相似文献
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学者们对饶阳凹陷烃源岩的研究已经取得了一些成果,但针对沙一下亚段烃源岩发育时期的古湖泊环境却缺乏系统的研究,忽略了湖泊环境这个控制烃源岩地球化学特征和时空展布的重要因素.通过对沙一下亚段烃源岩样品的古生物资料、有机地球化学、微量元素和同位素分析,恢复其古气候、湖泊古水深、古盐度、氧化还原条件和古生产力,综合这些影响因素建立了沙一下亚段优质烃源岩的发育模式.结果表明,沙一段下亚段（Es1下）的优质烃源岩多发育于湖侵体系域沉积期,气候正从干旱炎热向温暖潮湿转变,湖水深度约为2~14 m,浪基面深度为7.5 m;古盐度参数如Sr/Ba和B/Ga等都指示了沙一下亚段湖侵体系域沉积期属于咸水环境,形成了稳定的盐度分层,从而造成底层水处于稳定的缺氧条件,有利于有机质的保存;而稳定碳同位素和营养元素的分布特征都表明此阶段湖泊表层水体有较高的初始生产力.这样的古湖泊环境造成强还原咸水半深湖沉积的有机相分布较广,有利于优质烃源岩的发育. 相似文献
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巴丹湖区位于巴丹吉林沙漠的东南缘,发育很多被纵向沙垄一分为二、水体化学特征悬殊的双湖系统。前人对此类湖泊成因及风成地貌过程如何影响湖泊水文特征缺乏系统的研究。通过对沙漠东南缘局部风向和巴丹东、西湖湖盆形态的分析反演湖区的地貌演化,从而对湖泊水化学等特征的差异进行解释。水化学测试结果显示：巴丹东湖湖水的TDS为15 g/L左右,为微咸水;西湖的TDS是东湖的上百倍,为盐水。Google Earth遥感影像和DEM反映出巴丹吉林沙漠盛行NW风,东南缘风向及风力多变;巴丹东湖湖盆深于西湖湖盆。反演了巴丹湖地貌演化的3个阶段：(1)月牙湖形成阶段,即巴丹湖的形成阶段;(2)双湖系统形成阶段,气候干旱使湖泊水位降低、湖盆出露,在NW定向风作用下,新的新月形沙丘形成于湖盆上,将其分割从而导致巴丹东湖湖盆遭受风蚀;(3)纵向沙垄形成阶段,由于局部风向的改变,新月形沙丘在SW向风力作用下往NE向不断延伸,并转变成纵向沙垄。综合分析认为：气候变化是风成地貌演化的驱动力,多次风向的改变产生了湖盆地形西高东低的差异,导致东湖接受的浅层地下水补给大于西湖;当气候变得暖湿时,水位上升致两湖水体连通,由于东湖水位高于西湖,使东湖盐分释放、西湖盐分积累。因此,受地貌演化的影响,巴丹东、西湖形成了悬殊的盐度特征。 相似文献
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东营凹陷沙四下亚段沉积环境特征及沉积充填模式 总被引：5，自引：1，他引：4
沉积盆地中沉积环境特征控制了砂体沉积成因类型及盆地沉积充填模式。通过对东营凹陷丰深2井、官112井及梁120井沙四下亚段泥质沉积物系统取样,进行全岩X衍射分析和常量及微量地球化学元素分析,在此基础上对东营凹陷沙四下亚段古气候和古盐度指标进行分析。结果表明,古气候指标Rb/Sr比值与石英+长石含量、Cr元素含量及P元素含量呈正比,含量增加反映了气候相对潮湿,与古盐度指标碳酸盐+硫酸盐含量呈反比,其含量增加反映了气候相对干旱。东营凹陷沙四下亚段沉积时期气候干湿交替频繁,气候潮湿时期相对湖平面上升,湖水盐度降低;气候干旱时期相对湖平面下降,湖水盐度升高,使得此时期湖泊呈现为高频振荡性盐湖特征。气候潮湿时期以沉积碎屑沉积物为主,包括冲积扇、浅水型三角洲、滨湖滩坝及近岸水下扇沉积,由于湖水盐度较低,洼陷带主要沉积泥岩、灰质泥岩、含膏泥岩和少量泥质膏岩;气候干旱时期相对湖平面下降,湖泊水体盐度升高,洼陷带以沉积膏盐岩为特征,垂向上具有含膏泥岩、泥质膏岩、膏岩和盐岩的演化序列,平面上表现为由湖泊边缘向湖泊中心发育灰质泥岩、含膏泥岩、泥质膏岩、膏岩和盐岩的环带状结构特征。 相似文献
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利用自然界中广泛分布的环境同位素进行湖泊水体演化过程分析已经成为现代湖泊科学的重要研究方向.通过采集内蒙古达里诺尔湖(简称"达里湖") 2013年1月份的湖冰、湖水, 2012年夏季湖水与湖区大气降水等, 共分析了77个样品中稳定氢(H)、氧(O)同位素值的变化情况, 在此基础上对达里湖水体稳定H、O同位素组成变化及其对结冰过程的响应进行了详细分析, 结果显示: (1)伴随结冰过程的完成, 各站点深层冰体(厚度~65 cm)中δD、δ18O值比表层冰体(厚度~15 cm)中的值出现不同幅度的偏重.而冰下水体中δD、δ18O平均值则比冰体中的平均值分别偏轻约13.85‰、2.23‰.在冰层形成的快速与稳定阶段, δD、δ18O值的变化幅度也存在差异.同时, 冬季外源水体的输入对各站点间同位素值差异的影响比夏季更明显; (2)夏季湖水、冬季湖水与湖冰的同位素值均落在全球大气降水线与湖区大气降水线之外, 显示湖泊冰封之前, 蒸发对湖泊水体同位素偏移存在一定程度的影响; 而冬季湖水与湖冰的同位素值基本位于同一斜率区间, 且全部落在夏季湖水同位素值的右侧, 显示两者之间并不存在明显的蒸发分馏作用, 造成上述现象的因素只能归结于结冰过程. 相似文献
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通过分析东濮凹陷古近系沙河街组烃源岩样品的主微量元素含量,研究了东濮凹陷沙河街组优质烃源岩形成时的古氧化还原条件、古生产力水平及古水体的局限性,探讨了沙河街组沙三段优质烃源岩的发育模式。研究结果表明,东濮凹陷的北部沙三段优质烃源岩发育属于“深水窄盆水体分层沉积”模式。水体主要是咸水—超咸水,水体局限性较强,深度较深形成了稳定的盐度分层,从而造成底层水处于稳定的缺氧条件,有利于有机质的保存。根据主微量元素分析及古生产力的还原,沙三段沉积时水体表层富氧,发育大量有机质,生物死亡后有机质发生絮凝,在氧化还原界面吸附于铁锰氧化物的表面,沉降到底部,底部水体缺氧到还原的性质,适合保存有机质。东濮凹陷南部沙三段优质烃源岩发育属于“浅水广盆凹盆缺氧沉积”模式。湖泊水体为淡水,湖水局限性很弱,属于开阔水域,由于地表河流及洪水带来大量营养物质,表层水体古生产力较高,缺乏缺氧的保存条件,有机质生化阶段消耗较多,但是局部也可以发育弱还原水体,进而形成优
质烃源岩。 相似文献
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盐度变化是湖泊的重要物理特性,电导率作为水体盐度最直观的体现,对湖泊的水质特征、湖水能量循环、生态系统研究具有重要影响。本文根据不同年份、不同季节的实地观测资料,分析高海拔、大型内陆湖盆纳木错电导率变化特征及季节差异,并着重分析湖水电导率与水温关系及纳木错能量循环特征。结果显示纳木错湖作为典型的微咸水湖,电导率数值逐年降低,纳木错区域气候环境正向暖湿转变且趋于淡化;湖水温差较小的范围内,电导率与水温二者成相关性变化;纳木错不同区域电导率值存在差异,曲线变化特征显示出纳木错为完全混合型湖泊,湖盆中部物质交换、能量循环大于东部。 相似文献
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湖平面升降对三角洲沉积体的发育具有重要影响,前人对此做了相关研究,但对于其形成过程缺乏定量分析.利用水动力数值模拟的方法正演模拟了湖平面变化情况下浅水三角洲的形成过程并精确分析了其演化规律.根据现代河流三角洲的水动力特征,设计了水动力及泥沙条件,采用Delft3D模拟了湖平面上升和湖平面下降两种沉积过程.通过对浅水三角洲的模拟分析得到湖平面的升降对沉积体的形成与分布、河道的演化具有重要影响,结合平面和剖面分析发现沉积体的多期叠置现象.研究结果表明湖平面控制着沉积体的进退及其沉积特征,且利用水动力数值模拟方法可较好地揭示湖平面变化下浅水三角洲的演化过程. 相似文献
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选取国内外常用的水动力学模型(EFDC)和典型的浅水湖泊(太湖),采用拉丁超立方取样(LHS),研究湖泊水动力模块中常用的5个重要参数(风拖曳系数、床面粗糙高度、涡粘性系数、紊流扩散系数以及风遮挡系数)对湖体水位和流速的影响。结果表明:针对大型浅水湖泊,湖泊岸线形状和湖底地形、湖泊周围地形、湖泊水面风场对模拟结果产生决定性影响。尤其是在湖湾区和周边地形比较复杂的地区,风场参数对水动力模拟结果不确定性的贡献率最大。在垂向上,表层流速受到参数不确定性的影响最大,底层次之,中层最小。床面粗糙高度对水动力模拟结果不确定性贡献率较风场参数要小,水体涡粘滞系数和扩散系数影响则更小。故在选择大型浅水湖泊水动力模型参数时,要充分考虑湖泊岸线和周围地形,着重率定风场参数以及床面粗糙高度。 相似文献
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利用室内外实验和数学模型对波浪和湖流共同作用下太湖水体悬浮物输运过程进行了研究.结果表明:当太湖日平均风速在2~8m/s时,水体悬浮物再悬浮通量与平均风速符合正相关关系;太湖悬浮物沉降属于絮凝沉降.悬浮物浓度较低时,其沉降速率与浓度无明显的相关关系;而浓度较高时,沉降速率随浓度升高而增大.悬浮物浓度和沉降速率符合Logistic函数;将太湖湖流模型和波浪模型耦合,有效地反映了太湖的水动力过程;在太湖悬浮物模型中,引入底泥起悬条件,将底泥的起悬量与沉降量分开处理,有效地模拟了太湖悬浮物的输运过程.模拟结果表明太湖悬浮物沿岸区域受湖流的影响较大,湖心区域受波浪影响较大. 相似文献
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Kevin M. Befus M. Bayani Cardenas John B. Ong Vitaly A. Zlotnik 《Hydrogeology Journal》2012,20(8):1483-1495
Lake?Cgroundwater interactions exhibit a complex three-dimensional (3D) structure that is seldom studied. The utility of waterborne electrical resistivity (ER) surveys is explored for characterization of 3D groundwater flow and solute transport patterns for three lakes in the Nebraska Sand Hills, USA. Waterborne ER surveys, using contrasts between lake and groundwater solutes as natural tracers, are useful for inferring 3D patterns of groundwater flow and solute transport as well as classifying groundwater?Clake interactions. Three unique groundwater flow systems are interpreted under each lake from dense networks of two-dimensional (2D) waterborne ER surveys. A lateral transition from high to low ER values beneath the saline Wilson Lake expresses its flow-through regime, where groundwater salinity indicates changes from groundwater inflow to outflow. Alkali Lake ER profiles reveal a prevalent ER increase with depth over the lakebed area that is characteristic of groundwater discharge lakes. ER profiles beneath Gimlet Lake are the most resistive and indicate pockets of high ER related to fresh groundwater discharge into the lake, supporting a flow-through regime with a short flushing time. These ER patterns correctly classify groundwater?Clake interactions and provide high spatial resolution of mixing patterns for systems with varying water salinity. 相似文献
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洪水演进仿真环境的绘制包括三维地形建模和地形地貌实时绘制,源发型洪水演进动态仿真技术的关键是流域河道边界自搜索模型的建立。采用广度优先搜索和河道自适应控制为主体算法,以Visu-al C 6.0为开发平台、OpenGL为图形编程接口,并以湖域水位上涨过程为例,开发了基于三维地形景观的源发型洪水演进仿真系统。动态过程仿真实验逼真地模拟了湖水水位抬升过程中湖盆内水位上涨和湖盆出口处湖水溢出的过程及湖水溢出湖盆出口后沿河道由高向低的流向。 相似文献
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山东东营凹陷前古近系水化学场、水动力场与油气成藏 总被引：8，自引：3，他引：5
东营凹陷前古近系水化学特征对沉积环境有着良好的响应,从太古宙到早古生代的寒武纪,由于海水的侵入,使矿化度和氯离子含量出现增大的物质响应,但从奥陶纪到中生代,构造作用变强,水深总体变浅,保存环境变差,矿化度和氯离子含量总体降低。水化学剖面具有一定的分带性,大致可以划分为3种水文环境:水文流畅带(0~1.1km)、水文阻滞过渡带(1.1~1.75 km)和水文迟缓带(>1.75 km)。在各带矿化度、主要离子含量及离子组合系数等水化学参数具有不同的响应,其中水文阻滞过渡带和水文迟缓带对油气成藏有利。主要发育CaC l2型水和NaHCO3型水,随着矿化度的升高,NaHCO3型水逐渐被CaC l2型水取代。前古近系水动力场具有一定的对称性,从太古宙到中生代,水动力场中心和水动力场对称轴线发生变化。盆地内部发育以离心流为主的水动力场,在盆地边缘发育以向心流为主的水动力场,在离心流与向心流相接触的离心流泄水地带是油气聚集成藏的有利位置。 相似文献
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Fluid flow is an integral part of hydrothermal mineralization,and its analysis and characterization constitute an important part of a mineralization model.The hydrodynamic study of mineralization deals with analyzing the driving forces,fluid pressure regimes,fluid flow rate and direction,and their relationships with localization of mineralization.This paper reviews the principles and methods of hydrodynamic studies of mineralization,and discusses their significance and limitations for ore deposit studies and mineral exploration. The driving forces of fluid flow may be related to fluid overpressure,topographic relief,tectonic deformation, and fluid density change due to heating or salinity variation,depending on specific geologic environments and mineralization processes.The study methods may be classified into three types,megascopic(field) observations, microscopic analyses,and numerical modeling.Megascopic features indicative of significantly overpressured (especially lithostatic or supralithostatic) fluid systems include horizontal veins,sand injection dikes,and hydraulic breccias.Microscopic studies,especially microthermometry of fluid inclusions and combined stress analysis and microthermometry of fluid inclusion planes(FIPs) can provide important information about fluid temperature,pressure,and fluid-structural relationships,thus constraining fluid flow models.Numerical modeling can be carried out to solve partial differential equations governing fluid flow, heat transfer,rock deformation and chemical reactions,in order to simulate the distribution of fluid pressure, temperature,fluid flow rate and direction,and mineral precipitation or dissolution in 2D or 3D space and through time.The results of hydrodynamic studies of mineralization can enhance our understanding of the formation processes of hydrothermal deposits,and can be used directly or indirectly in mineral exploration. 相似文献
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A three-dimensional, time-dependent hydrodynamic and suspended sediment transport model was performed and applied to the Danshuei
River estuarine system and adjacent coastal sea in northern Taiwan. The model was validated with observed time-series salinity
in 2001, and with salinity and suspended sediment distributions in 2002. The predicted results quantitatively agreed with
the measured data. A local turbidity maximum was found in the bottom water of the Kuan-Du station. The validated model then
was conducted with no salinity gradient, no sediment supply from the sediment bed, wind stress, and different freshwater discharges
from upstream boundaries to comprehend the influences on suspended sediment dynamics in the Danshuei River estuarine system.
The results reveal that concentrations of the turbidity maximum simulated without salinity gradient are higher than those
of the turbidity maximum simulated with salinity gradient at the Kuan-Du station. Without bottom resuspension process, the
estuarine turbidity maximum zone at the Kuan-Du station vanishes. This suggests that bottom sediment resuspension is a very
important sediment source to the formation of estuarine turbidity maximum. The wind stress with northeast and southwest directions
may contribute to decrease the suspended sediment concentration. When the freshwater discharges increase at the upstream boundaries,
the limits of salt intrusion pushes downriver toward river mouth. Suspended sediment concentrations increase at the upriver
reaches in the Danshuei River to Tahan Stream, while decrease at Kuan-Du station. 相似文献