非恒定水流计算的最优控制问题及其变分求解   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

赖锡军  傅国圣  孙波 《水科学进展》2008,19(4):537-545

为综合利用各类可用的信息源(如水流运动规律,观测资料和统计信息),在反问题的框架下构建了非恒定水流计算的变分模型.针对模型预测的可能误差来源,给出了初始条件、边界条件、物理参数三类独立参量及综合控制问题的定义.在此基础上,阐述了变分法求解这类偏微分方程最优化控制问题的基本原理及模型求解步骤.同时,为便于应用参考,选取初始条件、边界条件和物理参数作为控制向量,以实际常用的水流运动微分方程为基础,导出了一、二维非恒定水流计算的通用伴随方程.并以珠江黄浦至大虎段二维潮流计算为例,展示了变分模型的应用.  相似文献   

基于泥沙中碳含量的变化表征黄河调水调沙入海泥沙的扩散范围   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

张龙军  姜波  张向上  刘建栋 《水科学进展》2008,19(2):153-159

主要通过黄河口悬浮物中有机碳和无机碳的含量,表征黄河调水调沙入海的泥沙在黄河口外近海的扩散范围。结果表明:黄河口入海前泥沙中的颗粒无机碳(PIC),颗粒有机碳(POC)具有稳定性,分别为(1.75×0.28)%和(0.51×0.08)%;在悬浮物含量约为30 mg/L时,黄河口临近海区悬浮物中的PIC、POC含量分别出现突跃性降低和升高趋势,叶绿素分析表明,POC含量的升高是由于浮游植物对颗粒有机碳贡献的结果,同时正构烷烃轻重比值ΣC₂₀-/ΣC₂₀+和碳优势指数(CPI)值也分别增加和降低;X衍射发现悬浮物浓度低于30 mg/L时,黄河泥沙在悬浮物中所占比例迅速下降,从而造成悬浮物中PIC突跃性下降;因此,黄河口近海悬浮物含量30 mg/L可以被认为是陆源和海源颗粒物对黄河口近海区悬浮物贡献的有效分界线。调水调沙入海的泥沙在黄河口外近海表层主要扩散到河口以南海域,而底层扩散范围主要集中在河口以北和河口以南海域,这些泥沙最终可能停留在莱州湾中部。  相似文献   

IODP 311航次底栖有孔虫碳稳定同位素对天然气水合物地质系统的指示     

李清  王家生  王晓芹  陈祈  陈洪仁 《地球科学进展》2008,23(11):1161-1166

为了探索海洋天然气水合物背景下有孔虫特征的响应,对综合大洋钻探计划(IODP) 311航次岩芯沉积物中底栖有孔虫Uvigerina peregrina和Bulimina mexicana进行了初步研究。通过对冷泉站位U1328和毗邻的非冷泉站位U1327沉积物中底栖有孔虫Uvigerina peregrina和Bulimina mexicana的显微形貌特征和碳、氧稳定同位素测试等,证实有孔虫壳体未受到后期成岩作用的改造和自生碳酸盐岩的交代影响,有孔虫壳体的碳稳定同位素呈现明显的负偏。其中U1327站位中U.peregrina δ¹³C为-0.67‰～-2.75‰（PDB）,B.mexicana δ¹³C为-0.51‰～-1.52‰（PDB）;U1328站位中U.peregrina δ¹³C为 -0.72‰～-2.71‰（PDB）,B.mexicanaδ¹³C为 -0.58‰～-1.45‰（PDB）。底栖有孔虫壳体的碳稳定同位素负偏成因可能与水合物不稳定分解释放的甲烷厌氧氧化作用和食物源有关,因而可较好地指示海底天然气水合物系统地质背景。  相似文献   

塔东地区古城4井上寒武统—中、上奥陶统流体地球化学示踪     

王东  王国芝  冉启贵  刘树根  胡九珍  张长俊 《现代地质》2008,22(4)

通过对塔东地区古城4井上寒武统和中、上奥陶统碳酸盐岩围岩及充填物的碳、氧、锶同位素地球化学和流体包裹体成分的对比研究表明,充填于中、上奥陶统和上寒武统的流体分属于2个不同来源的流体体系。充填于中、上奥陶统灰岩裂缝中方解石脉的w(87Sr)/w(86Sr)介于0.7084~0.7088,它与早奥陶世海水的w(87Sr)/w(86Sr)相近;流体体系为CH4-H2O体系;充填物与围岩间具有明显的碳、氧同位素差异,表明上部流体体系中的流体来自于奥陶系地层本身。上寒武统白云岩裂缝中方解石脉的w(87Sr)/w(86Sr)为0.7138,明显地高于同时代海水的锶同位素值;流体体系为CO2-H2O体系;下部流体体系中的流体为外来富锶流体。上、下流体体系间互不连通暗示着上寒武统地层具有相对较好的保存条件。  相似文献   

Carbon and oxygen isotopic composition of car- bonate cements of different phases in terrigenous siliciclastic reservoirs and significance for their origin： A case study from sandstones of the Triassic Yanchang Formation, southwestern Ordos Basin, China     

Qi Wang  Xizhun Zhuo  Guojun Chen  Xiaoyan Li 《中国地球化学学报》2008,27(3):249-256

Early carbonate cements in the Yanchang Formation sandstones are composed mainly of calcite with relatively heavier carbon isotope （their δ^18O values range from -0.3‰- -0.1‰） and lighter oxygen isotope （their δ^18O values range from -22.1‰- -19.5‰）. Generally, they are closely related to the direct precipitation of oversaturated calcium carbonate from alkaline lake water. This kind of cementation plays an important role in enhancing the anti-compaction ability of sandstones, preserving intragranular volume and providing the mass basis for later disso- lution caused by acidic fluid flow to produce secondary porosity. Ferriferous calcites are characterized by relatively light carbon isotope with δ^13C values ranging from -8.02‰ to -3.23‰, and lighter oxygen isotope with δ^18O values ranging from -22.9‰ to -19.7‰, which is obviously related to the decarboxylation of organic matter during the late period of early diagenesis to the early period of late diagenesis. As the mid-late diagenetic products, ferriferous cal- cites in the study area are considered as the characteristic authigenic minerals for indicating large-scaled hydrocarbon influx and migration within the clastic reservoir. The late ankerite is relatively heavy in carbon isotope with δ^13C values ranging from -1.92‰ to -0.84‰, and shows a wide range of variations in oxygen isotopic composition, with δ^18O values ranging from -20.5‰ to -12.6‰. They are believed to have nothing to do with decarboxylation, but the previously formed marine carbonate rock fragments may serve as the chief carbon source for their precipitation, and the alkaline diagenetic environment at the mid-late stage would promote this process.  相似文献   

Environmental Redox Changes of the Ancient Sea in the Yangtze Area during the Ordo-Silurian Transition     

YAN Detian  CHEN Daizhao  WANG Qingchen  WANG Jianguo  CHU Yang 《《地质学报》英文版》2008,82(3):679-689

Extensive organic-matter （OM） rich facies （black shales） occur in the Ordo-Silurian boundary successions in the Yangtze area, South China. To investigate the redox changes of the Yangtze Sea during the Ordo-Silurian transition, two OM sections （Wangjiawan in Yichang, Hubei Province, and Sanjiaguan in Zhangjiajie, Hunan Province） straddling the Ordo-Silurian boundary are studied. The measurements finished in this study include contents of the total organic carbon （TOC）, pyrite sulphur, and different species of Fe, including dithionite-extractable Fe （FED）, pyrite Fe （FeP）, HCl-extractable Fe （FeH）, and total Fe （FeT）, in black shales, as well as other redox proxies, such as the SIC ratio, the ratio between highly reactive Fe （FeHR = FeD ＋ FeP） and FeT, and the FeP/（FeP ＋ FeH） ratio, known as the degree of pyritization （DOP）. In the Wangjiawan section, the Middle Ashgill sediments have high FeHR/FeT ratios （0.20-0.77; avg. 0.45）, high DOP values （0.21-0.72; avg. 0.54）, and a relatively constant sulfur content independent of the organic carbon content. By the contrast, the mid-early Hirnantian deposits generally have low FeHR/FeT ratios （0.10-0.35; avg. 0.21）, low DOP values （0.11- 0.40; avg. 0.28）, and SIC values are clustering on the normal marine value （SIC = 0.36）. The late Hirnantian and early Rhuddanian deposits, similar to those of the Middle Ashgill deposits, are characterized by high FeHR/FeT ratios （0.32-0.49; avg. 0.41）, high DOP values （0.46-0.68; avg. 0.53） and fairly constant sulfur contents. These data suggest the occurrences of marine anoxia on the Yangtze Sea shelf during intervals of the Mid Ashgill, Late Hirnantian and Early Rhuddanian, and ventilated and oxygenated marine conditions during the mid-early Hirnantian time. The mid-early Hirnantian ventilated event was concomitant with the global glacial period, likely resulted from the glacio-eustatic sea-level fall and subsequent circulation of cold, dense oxygenated waters  相似文献   

川西坳陷中段天然气碳同位素特征及其成因类型   总被引：3，自引：1，他引：2  

王玲辉  沈忠民  赵虎 《物探化探计算技术》2008,30(4):326-330

川西坳陷中段天然气的组份以烃类气体为主,占气体总体积的98.1%～99.7%;非烃气体以CO,2和N2为主,其含量分别占气体的0.12%～1.32%和0.25%～1.54%;烃类气体中以甲烷占绝对优势,平均含量为95.83%;重烃含量较低,平均为3.21%;干燥系数(C1/C,1-5>)平均为0.97,整体上属典型的干气.川西坳陷中段的所有样品δ13C,2都大于-25.8‰,属于典型的煤型气范畴,天然气的δ13C,1δ'13C,2δ13C,3,呈明显的正序排列,显示出天然气为典型的有机成因.甲烷碳同位素组成,反映了其母质演化程度已处于成熟～高成熟阶段,且以高成熟阶段为主.  相似文献   

洞庭湖区土壤实测碳量的分布规律及其对全球变化的响应   总被引：2，自引：1，他引：1  

张建新  邢旭东  鲁江  吕焕哲 《地学前缘》2008,15(5):57

研究区域土壤碳库的分布特征对于全球变化研究、土壤肥力和生态系统的功能评价具有重要意义。在缺乏长期实测资料情况下,国内外多以模型、第二次土壤普查资料或较稀的实测数据进行研究。文中利用洞庭湖区生态地球化学调查实测数据,研究影响该区土壤碳分布的因素认为区域土壤碳量处于全国的中、高级水平;地质地貌条件是影响土壤无机碳量分布的最重要因素;土壤类型对土壤碳量有影响;本区水土流失强度对表层土壤总有机碳量影响不大;经济林、竹林的土地利用方式及防治土壤潜育化有利于土壤的碳储存;从TOC等沉积的时空演化规律说明,本区环境变化是对全球环境变化的响应,为区域土地利用、促进土壤碳固定及全球环境变化研究提供了依据。  相似文献   

生物气CO_2还原途径中碳同位素分馏作用研究及应用   总被引：2，自引：0，他引：2  

李谨  胡国艺  张英  杨贵芳  崔会英  曹宏明  胡须龙 《地学前缘》2008,15(5):357

地质历史中,CO2/H2还原产甲烷作用对生物气的形成具有十分重要的意义。中国柴达木盆地第四系生物气主要为CO2/H2还原型生物气。笔者以CO2/H2还原生气理论为指导,进行不同初始碳同位素值和不同赋存状态碳源的生物模拟实验,研究CO2/H2还原产气过程中发生的碳同位素分馏作用。实验结果表明,产物中δ13CH4值与底物的δ13C值呈很好的正相关关系;在反应母质过量的情况下,碳源的赋存状态可以影响产物甲烷的碳同位素组成。以游离形式CO2还原产生的甲烷δ13C值,相对于以HCO3-、CO23-离子形式产生的甲烷δ13C值轻。通过柴达木盆地东部第四系生物气田实例分析,探讨了该区生物气的主要底物CO2的来源及赋存状态,对评价盆地生物气资源和有利勘探区预测有重要的参考价值。  相似文献   

大民屯凹陷烃源岩有机质丰度的恢复   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

逯向阳 《沉积与特提斯地质》2008,28(4):14-17

烃源岩有机质丰度的恢复具有重要的现实和理论意义。笔者在对比多种方法的基础上,对大民屯凹陷的烃源岩的有机质丰度进行了恢复。  相似文献