DEM simulations of methane hydrate exploitation by thermal recovery and depressurization methods     

《Computers and Geotechnics》2016

Methane hydrate (MH, also called fiery ice) exists in forms of pore filling, cementing and load-bearing skeleton in the methane hydrate bearing sediment (MHBS) and affects its mechanical behavior greatly. To study the changes of macro-scale and micro-scale mechanical behaviors of MHBS during exploitation by thermal recovery and depressurization methods, a novel 2D thermo-hydro-mechanical bonded contact model was proposed and implemented into a platform of distinct element method (DEM), PFC2D. MHBS samples were first biaxially compressed to different deviator stress levels to model different in-situ stress conditions. With the deviator stress maintained at constant, the temperature was then raised to simulate the thermal recovery process or the pore water pressure (i.e. confining pressure for MH bond) was decreased to simulate the depressurization process. DEM simulation results showed that: during exploitation, the axial strain increased with the increase of temperature (in the thermal recovery method) or decrease of pore water pressure (in the depressurization method); sample collapsed during MH dissociation if the deviator stress applied was larger than the compression strength of a pure host sand sample; sample experienced volume contraction but its void ratio was slightly larger than the pure host sand sample at the same axial strain throughout the test. By comparison with the laboratory test results, the new model was validated to be capable of reproducing the exploitation process by thermal recovery and depressurization methods. In addition, some micro-scale parameters, such as contact distribution, bond distribution, and averaged pure rotation rate, were also analyzed to investigate their relationships with the macroscopic responses.  相似文献   

The behavior of a multilayered porous thermo-elastic medium with anisotropic thermal diffusivity and permeability     

《Computers and Geotechnics》2016

With the aid of integral transform techniques, this paper presents an extended precise integration solution for thermal consolidation problems of a multilayered porous thermo-elastic medium with anisotropic thermal diffusivity and permeability due to a heat source. From the fundamental governing equations, ordinary differential equations are derived by employing Laplace–Hankel transforms. By applying the extended precise integration method, equations in the transformed domain can be solved, and the actual solutions are further obtained by adopting a numerical inverse transformation. The accuracy and feasibility of the proposed theory is demonstrated by contrastive analysis with existing studies. Finally, several examples are carried out to investigate the influence of heat source’s type, axial distance, burial depth of heat source, ratio of thermo-permeability, permeability anisotropy, thermal diffusivity anisotropy and stratification on the thermal consolidation process.  相似文献   

香港世界地质公园晚侏罗世荔枝庄组岩石组合及其成岩地质过程解析     

姜杨  杨家明  杨祝良  沈加林  马雪  陈羽岚  钱迈平  邢光福  余明刚  段政 《地质论评》2016,62(3):759-769

中国东南大陆晚侏罗世地层普遍缺失,仅零星见于个别地区,香港新界东北的荔枝庄组即为其一。荔枝庄组出露于香港世界地质公园沉积岩园区的荔枝庄地区,自下往上由火山岩—沉积岩—火山岩组合而成,沉积岩中发育大型包卷层理和滑塌构造等典型沉积构造,是香港地区最具代表性的晚侏罗世火山—沉积岩系。通过实测地层剖面研究,确定其成岩过程大体上可划分为早期普林尼式火山爆发、中期破火山口湖相沉积和晚期普林尼式火山爆发三个阶段,以湖相沉积作用为主、火山喷发作用为辅;受晚期火山岩浆活动的影响,沉积岩层普遍发生硅化或炭化。荔枝庄组独特的岩石组合与形成的古地理环境,为探讨中国东南大陆中生代火山活动—沉积作用方式与成岩过程,提供了难得的研究实例。  相似文献   

四极法电阻率测量在石油管道防腐蚀中的应用     

许越 《地质与勘探》2016,52(3):551-555

土壤电阻率是地下石油管道一个重要的腐蚀性指标,因为管道的腐蚀程度和土壤电阻率的大小密切相关。本文介绍了四极法电阻率测量的原理和实施过程,并应用于某石油管道周围土壤的勘测,对测试数据做了处理和分析,为输油管道施工设计的防腐蚀提供了科学依据。  相似文献   

朝不楞多金属矿外围1∶5万地电化学勘查应用     

谢邦廷 《地质与勘探》2016,52(5):885-892

运用地电化学技术在内蒙古半干旱草原风成砂浅覆盖区朝不楞多金属矿外围开展了1∶50000面积性勘查工作,并与常规土壤测量开展了对比研究。结果表明:(1)从元素异常强度、衬度、规模及与已知矿体空间对应性等方面对比,地电化学测量比常规土壤测量具有显著优越性;(2)地电化学测量在区域上显现出Ag-Pb-Zn-Bi-Cd及Cu-Co-Cr-Fe-La-Mo-Ni两套元素异常组合,与已知见矿钻孔中探测到的矽卡岩型铁矿及热液型铅锌矿均有出现具有较好的对应性;(3)在工区东部及东南部未知区发现多处异常强度、规模较大的多元素组合异常,建议开展进一步的勘查工作,以实现该矿区找矿突破。  相似文献   

桂林毛村不同植被类型土壤微生物数量与碳酸酐酶活性比较     

黄芬  黄艳梅  杨利超  白冰  曹建华 《地质论评》2016,62(1):94-102

以非岩溶区林地为对比,分析了桂林毛村岩溶区4种不同植被类型土壤微生物数量及碳酸酐酶(CA)活性的季度动态变化规律,发现以下主要结果:1随着植被的正向演替,岩溶区弃耕地、草地、灌丛及林地微生物数量及CA活性逐渐升高,微生物总数从64.07×10~4cfu/g上升到178.23×10~4cfu/g,CA活性从0.77 U/g上升到1.82 U/g,岩溶区林地大于非岩溶区林地。2在岩溶区不同植被类型,微生物组成均表现为细菌最多(平均值95.14%),放线菌次之(平均值2.79%),真菌数量最少(平均值1.75%)。而在非岩溶区表现为细菌最多(平均值90.95%),真菌次之(平均值5.32%),放线菌最少(平均值3.73%)。3微生物数量季节动态整体表现为春季至夏季逐渐上升,至秋季达到最高,冬季下降,微生物总数的增长依赖于细菌的倍数增长,真菌和放线菌影响较小。CA活性整体表现为夏季和冬季低于春季和秋季,秋季达到最大值。4 CA活性与细菌及微生物总数呈极显著的正相关,表明土壤CA主要来源于细菌的分泌。  相似文献   

内蒙古赤峰市阿根他拉钠长斑岩型铁矿矿床地质特征与成因探讨     

朱江建  王京彬  黄红星  王玉往  肖文进  董少波 《地质论评》2016,62(3):649-662

内蒙古赤峰市阿根他拉铁矿是一个可以小规模开采的铁矿与钠长石矿。铁矿所赋存的岩体为原生钠长斑岩,其可能由深部的花岗闪长岩岩浆演化而来。铁矿化可分为两个阶段,第一阶段为黑云母/绿泥石—石英—磁铁矿阶段,为本区主要的铁矿化阶段,形成网脉状—浸染状的磁铁矿矿石。该阶段成矿岩体为斑岩、网脉状矿化、伴生矿化组合与斑岩型矿床可类比及磁铁矿的(Ca+Al+Mn)—(Ti+V)图解位于斑岩型矿床中,表明该阶段具有类似于斑岩型矿床的特征。第二阶段为绿帘石—磁铁矿/赤铁矿阶段,形成可达工业品位的团块状磁铁矿/赤铁矿矿石。该阶段类似于矽卡岩型铁矿的团块状矿石,及磁铁矿的(Ca+Al+Mn)—(Ti+V)图解位于矽卡岩型铁铜矿床中,表明该阶段具有类似于矽卡岩型铁矿床的特征。将如上与钠长斑岩有关,前期表现为类似斑岩型矿床特征,后期表现为类似矽卡岩型铁矿床特征的铁矿,称为钠长斑岩型铁矿。这类铁矿应注重与绿帘石伴生的团块状铁矿的寻找。对比研究表明,钠长斑岩型铁矿明显有别于长江中下游的玢岩铁矿。  相似文献   

中国区域性极端降水事件及人口经济暴露度研究   总被引：4，自引：1，他引：3  

景丞  姜彤  王艳君  陈静  蹇东南  罗岚心  苏布达 《气象学报》2016,74(4):572-582

基于中国1960-2014年771个气象站的逐日降水资料,选取有效降水序列95百分位数作为极端降水阈值,将既定持续时间尺度和连续面积上超过阈值的降水事件定义为区域性极端降水事件。采用强度-面积-持续时间（Intensity-Area-Duration,IAD）法,根据极端降水事件空间和时间上的连续性特征,对不同持续时间的区域性极端降水事件演变趋势及暴露于极端降水事件下的人口和国内生产总值进行研究。结果表明:（1）相对强度最大的区域性极端降水事件主要集中在1960-1968、1991-1999和2006-2013年3个时段;（2）区域性极端降水事件最强中心主要分布在长江以南和东北地区,发生在北方的多为单日极端降水,南方多为持续多日的极端降水;（3）1960-2014年区域性极端降水事件影响面积有所增大,相对强度变化不明显;（4）暴露于极端降水事件影响区域内的人口和国内生产总值均呈显著增大趋势,暴露人口最多的年份在1983年,达到2408万人/d,暴露国内生产总值最多的年份在1998年,达到20亿元/d。   相似文献   

年最大值抽样估算的暴雨频率设计值的低估问题探讨     

吴俊梅  林炳章  浦建 《南京气象学院学报》2016,8(4):374-379

由年最大值抽样（AMS）和年超大值抽样（AES）的基本理论及重现期（RP）的定义可知,AMS并不符合以“事件”为基础的重现期的定义.以美国西南半干旱区1438个雨量站和太湖流域96个雨量站的降雨资料为例,通过经验频率与超过概率的比较,发现AMS估算的暴雨频率设计值偏小,尤其是对常遇频率降雨设计值的影响更加显著.美国的降雨量资料站点多、系列长,实际资料验证与理论分析一致.通过对太湖流域AMS资料的分布形态进行分析的结果表明：太湖流域的站点不多,资料长度不够,且大部分站点在雨量大值区数据稀少,使得频率直方图不连续,是造成我国太湖流域的资料验证效果不理想的可能原因.  相似文献   

内蒙古河套灌区春玉米作物系数试验研究   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

侯琼  王海梅  云文丽  李建军 《应用气象学报》2016,27(4):417-425

作物系数曲线是估算作物生长季耗水量变化的重要参数。基于2013年4—9月内蒙古巴彦淖尔市临河区田间水分试验和1994—2013年气象站观测资料,利用水量平衡法反求春玉米作物系数,分析生长季内的变化规律, 建立动态模拟方程,并与联合国粮农组织 (FAO) 分段直线法结果进行比较, 提出胁迫条件下作物系数的叶面积修正方法。结果表明:玉米作物系数随发育进程可用三项式曲线描述,变化趋势与产量水平无关, 但随产量增高而变幅增大;以出苗后相对积温为时间变量建立模拟方程效果较好,决定系数 (R2) 均在0.92以上;模拟计算出各站点最大 (1.30~1.48) 和平均 (0.831~0.919) 作物系数,与FAO分段直线法计算的典型值和区间值基本一致,生长中期平均相对误差为3.4%~7.2%;提出利用相对叶面积指数修正作物系数的计算方法;通过2014年实例检验,土壤水分模拟值与实测值的平均相对误差为6.3%,相对误差小于15%的占95.8%。  相似文献