Steady‐state analytical solutions of flow and deformation coupling due to a point sink within a finite fluid‐saturated poroelastic layer          下载免费PDF全文

P. Li  K. Wang  G. Fang  D. Lu 《国际地质力学数值与分析法杂志》2017,41(8):1093-1107

An exact steady‐state closed‐form solution is presented for coupled flow and deformation of an axisymmetric isotropic homogeneous fluid‐saturated poroelastic layer with a finite radius due to a point sink. The hydromechanical behavior of the poroelastic layer is governed by Biot's consolidation theory. Boundary conditions on the lateral surface are specifically chosen to match the appropriate finite Hankel transforms and simplify the transforms of the governing equations. Ordinary differential equations in the transformed domain are solved, and then the analytical solutions in the physical space for the pore pressure and the displacements are finally obtained by using finite Hankel inversions. The analytical solutions at some special locations such as the top and bottom surfaces, lateral surface, and the symmetrical axis are given and analyzed. And a case study for the consolidation of a water‐saturated soft clay layer due to pumping is conducted. The analytical solution is verified against the finite element solution. Meanwhile, an analysis of coupled hydromechanical behavior is carried out herein. The presented analytical solution is an exact solution to the practical poroelastic problem within an axisymmetric finite layer. It can provide us a better understanding of the poroelastic behavior of the finite layer due to fluid extraction. Besides, it can be applied to calibrate numerical schemes of axisymmetric poroelasticity within finite domains. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

张掖黑河湿地发展碳汇的优势与对策     

张翔 《湿地科学与管理》2016,(4):30-32

根据国内碳汇发展现状,分析了张掖黑河湿地发展碳汇的优势与劣势,提出了发展湿地碳汇的对策。  相似文献   

Using climate to relate water discharge and area in modern and ancient catchments     

《Sedimentology》2018,65(4):1378-1389

Models relating sediment supply to catchment properties are important in order to use the geological record to deduce landscape evolution and interplay between tectonics and climate. Water discharge (Q _w) is an important factor in the widely used ‘BQART ’ model, which relates sediment load to a set of measurable catchment parameters. Although many of the factors in this equation may be independently estimated with some degree of certainty in ancient systems, water discharge (Q _w) certainly cannot. An analysis of a world database of modern catchments with 1255 entries shows that the commonly applied equation relating catchment area (A ) to water discharge (Q _w = 0·075A^0·8) does not predict water discharge from catchment area well in many cases (R ² = 0·5 and an error spanning about three orders of magnitude). This is because the method does not incorporate the effect of arid and wet climate on river water discharge. The inclusion of climate data into such estimations is an opportunity to refine these estimates, because generalized estimates of palaeoclimate can often be deduced on the basis of sedimentological data such as palaeosol types, mineralogy and palaeohydraulics. This paper investigates how the relationship between catchment area and river discharge varies with four runoff categories (arid, semi‐arid, humid and wet), which are recognizable in the geological record, and modifies the coefficient and exponent of the above‐mentioned equation according to these classes. This modified model yields improved results in relating discharge to catchment area (R ² = 0·95 and error spanning one order of magnitude) when core, outcrop or regional palaeoclimate reconstruction data are available in non‐arid systems. Arid systems have an inherently variable water discharge, and catchment area is less important as a control due to downstream losses. The model here is sufficient for many geological applications and makes it possible to include variations in catchment humidity in mass‐flux estimates in ancient settings.  相似文献   

岩溶泉补给地表溪流二氧化碳脱气作用研究     

蓝高勇  汪智军  殷建军  唐伟  吴夏  杨会 《岩矿测试》2021,(5):720-730

碳酸盐岩风化作用(即岩溶作用)能够吸收大气二氧化碳(CO_2),形成溶解无机碳(DIC,dissolved inorganic carbon),被认为是一种重要的陆地碳汇,其在全球碳收支平衡和未来陆地增汇中可能会有重要贡献。然而,目前对岩溶碳汇的稳定性还存在争议,一些学者认为岩溶地下水出露地表后会发生CO_2脱气,对岩溶碳汇通量估算带来不确定性。本文以广西桂林长流水表层岩溶泉补给的溪流(约2.7km长)为例,利用水化学和同位素质谱仪测试技术,研究了溪水水化学指标和溶解无机碳同位素(δ~(13)C_(DIC))沿流程变化,探讨了溪流CO_2脱气过程、通量及其影响因素,以更好地了解岩溶碳汇的稳定性。结果表明:从泉口向下游,在陡坡地段(C1～C14段,长约270m,坡度约10°),溪水pH值、方解石饱和指数和δ~(13)C_(DIC)沿流程分别升高了0.9、0.9和1.8‰,而CO_2分压、电导率、Ca~(2+)浓度和DIC浓度分别下降了85%、34μS/cm、0.2mmol/L和0.7mmol/L,说明溪水发生了显著的CO_2脱气,并伴随碳酸钙沉淀。而在平缓地段(C18～C26段,长约2.1km,坡度1°),溪水各水化学指标和δ~(13)C_(DIC)变化较小,指示CO_2脱气作用较弱。这些发现表明溪流CO_2脱气受到了地形决定的水动力条件控制。另外,在下游渠段,受支流汇入影响,溪水pH值和方解石饱和指数有所降低,在一定程度上抑制了CO_2脱气。溪流CO_2脱气能够抵消部分岩溶作用固定的大气CO_2量,但是在长流水这一高地势、低流量且有碳酸钙沉积的环境下,其抵消的量也仅占29%。对于在低缓地区受流量很大的岩溶泉/地下河补给的河流,其CO_2脱气作用对岩溶碳汇的影响有限,加之受可能增强的水生光合生物固碳效应影响,岩溶碳汇应具有很高的稳定性。  相似文献   

砾石在分析盆地物源区迁移与湖岸线演化中的作用^*          下载免费PDF全文

高志勇  石雨昕  冯佳睿  周川闽 《古地理学报》2021,23(3):507-524

中国中西部盆地的盆山结合部位,勘探程度较低、钻井少、地震成像复杂,致使利用传统的地震相、测井相、岩心资料等研究原型盆地岩相古地理特征较为困难。基于露头中巨厚砾岩发育层段对应盆地内储集层平面展布范围最广这一认识,运用“将今论古”方法,建立南天山前现代冲积扇、扇三角洲平原、河流等沉积体系中砾石与搬运距离关系,以及不同沉积相类型中砾石发育产状与湖岸线远近关系,定量计算了准噶尔盆地多条重点剖面侏罗系—白垩系现今位置与沉积物源区和湖岸线演化的距离,恢复了侏罗纪—白垩纪物源区范围与湖岸线演化过程。认为侏罗纪—早白垩世砂砾岩储集体向盆地内延伸范围最大时期的湖岸线,明显与现今盆地边缘线有一向西北方向敞开的夹角,该认识对在编制岩相古地理图过程中以盆地边缘线即为湖岸线的观念提出了不同见解,为恢复准南等低勘探程度区原型盆地的岩相古地理特征、预测有利储集体的展布提供参数依据。建立的刻画物源区变化和湖岸线迁移的定量评价方法与参数,是对传统沉积学研究的有益补充。  相似文献   

陆地生态系统碳汇在实现“双碳”目标中的作用和建议     

王国胜  孙涛  昝国盛  王棒  孔祥吉 《中国地质调查》2021,8(4):13-19

2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和(简称“双碳”)是我国对国际社会的庄严承诺,已被纳入生态文明建设的总体布局。生态系统碳汇是实现“双碳”目标的重要手段,也是林业和草原实现高质量发展的必然要求。国际有关机构对全球森林、草地和湿地生态系统的碳储量和碳循环进行了评估。自1990年以来,附件一国家(指《联合国气候变化框架公约》附件一列出的经济合作发展组织中所有发达国家和经济转型国家)对本国的碳排放和碳汇进行估算,编制了年度温室气体清单; 我国也编制了5次国家温室气体清单。这些工作对我国开展应对气候变化的研究提供了基础。提出了如下建议: 在编制“双碳” 路线图和时间表时,既要考虑我国生态系统碳汇与能源和工业领域碳排放在区域空间分布和时间维度上的差异性,也要考虑生态系统同时所具有的碳汇和碳排放的特殊性; 生态系统碳汇是碳达峰的非选项,是碳中和的必选项; 生态系统碳汇要遵循国家实现“双碳”目标的基本原则,要将生态系统碳汇作为国家生态建设和保护工程的主要目标,提高碳汇计量和监测能力,完善市场和融资机制。  相似文献   

波浪作用下沉积物中氮、磷释放速率的试验研究     

张严严  房文艳  许国辉  任宇鹏  许兴北 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,50(4):102-110

湖泊或海湾中的沉积物吸附氮(N)、磷(P)等元素所形成的沉积层成为水体富营养化的內源。在波浪作用下,尤其是强浪作用下,沉积物中的N、P会通过内源释放作用大量进入水体中。本文在自制的U型水槽中开展实验,采用不同水头差来模拟波浪的循环荷载作用,研究了沉积层中的N、P在静置固结状态(Ⅰ)、加波未液化状态(Ⅱ)、加波液化状态(Ⅲ)下的释放规律,并给出该试验条件下的沉积物释放速率的拟合方程。试验结果表明:沉积物中总氮(TN)和溶解性总氮(TDN)的释放速率会随着水动力作用的增强而增加;总磷(TP)、溶解性总磷(TDP)和活性磷酸盐(SRP)的释放速率也随着水动力作用增强而增加,但水体中悬浮物(SS)含量过高会限制其释放速率。  相似文献   

亚洲大陆边缘沉积学研究进展(2011-2020)     

石学法  乔淑卿  杨守业  李景瑞  万世明  邹建军  熊志方  胡利民  姚政权  董林森  王昆山  刘升发  刘焱光 《矿物岩石地球化学通报》2021,40(2):319-336

近十年来,我国在亚洲大陆边缘沉积学和古海洋学研究中取得了突破性进展.在空间上,对北起拉普捷夫海、南至孟加拉湾的广大海域进行了沉积物调查取样,开展了跨纬度"源-汇"过程研究,建立了陆架第四纪高分辨率地层层序,初步揭示了构造运动、海平面变化、亚洲季风、海冰、海流以及人类活动等因素在不同时空尺度上对亚洲大陆边缘"源-汇"过程...  相似文献   

温室气体的卫星遥感—进展与趋势     

刘毅  王婧  车轲  蔡兆男  杨东旭  吴林 《遥感学报》2021,25(1):53-64

二氧化碳和甲烷减排是控制全球增温最核心的手段,传统的人为碳排放计算主要依赖于在线监测和清单算法,2019年第49届1PCC全会明确了利用大气观测通过"自上而下"通量计算对排放清单进行支撑和验证,因此了解大气遥感碳监测发展趋势以及同化反演技术方法成为了中国应对国际气候变化事务亟待探明的重要问题.根据卫星遥感技术发展进程和...  相似文献   

不同岩性火山岩力学性质实验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

李春林  刘立 《化工矿产地质》2006,28(3):129-132

黄沙坨地区位于辽河断陷盆地东部凹陷中段,古近纪沙河街组第三段沉积时期发育了巨厚的火山岩,为该区形成火山岩油气藏奠定了成藏条件。由于油层岩石的力学性质,影响着油田生产,因此,经过实验室对不同岩性的火山岩力学性质的试验测试,得到油田生产所需的相关的力学参数及相关的地质信息,为油田勘探、开发及相关的工程设计发挥重要作用。试验结果表明,粗面岩以张性破裂为主,玄武岩以剪切破裂为主。这对油田研究水力压裂裂缝形态及储层天然裂缝形态提供了重要的地质依据。软化系数的较大波动,表现出地下流体对油层岩石的环境作用。  相似文献