基于在线高分辨率示踪试验的岩溶地下河管道特征分析——以重庆市彭水县岩窝坨至纸厂泉段地下河为例

以重庆市彭水县岩窝坨至纸厂泉段地下河为研究对象,将荧光素钠作为示踪剂,利用在线高分辨率示踪技术获取地下水中荧光素钠穿透曲线,结合定量计算方法分析地下河管道几何特征.结果表明:试验示踪剂回收率为82.2%,证明纸厂泉为该流域岩溶地下水的主要排泄出口;穿透曲线为双峰型,表明岩窝坨至纸厂泉段岩溶地下河存在2条并联的岩溶管道.定量计算发现地下河储水管道的平均直径为17m,储水体积为4.5×106 m3.     

基于在线高分辨率监测和定量计算的岩溶地下水示踪试验

为了定量研究重庆青木关岩溶含水介质特征、获取相关水文地质参数,将天来宝作为示踪剂,采用野外自动化在线监测技术,获取高分辨率的示踪剂质量浓度历时变化曲线,输入Qtracer2模型进行定量计算,结果表明:所采用的仪器可靠,自动化程度高,经济便捷.Qtracer2模型可将获取的高分辨率示踪剂质量浓度变化数据进行定量解译.试验段的岩溶含水介质较为发育,存在单一的洞穴—管道介质,地下水流为紊流流态,洞穴—管道平均直径达2.3m,储水量为30 604m3,纵向弥散系数为0.59m2/s,摩擦系数为0.29,雷诺兹数为48 671,舍伍德数为1 867,施密特数为1 140,分子扩散边界层厚度为1.23mm.     

辽宁省浅层地下水含水岩性的遥感解译

利用陆地卫星TM资料,对辽宁省浅层地下水含水岩性进行遥感解译。结果表明：辽宁地区分布有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水4个含水岩组。松散岩类孔隙水主要分布在辽河平原及山间河谷地带;碎屑岩类裂隙孔隙水和碳酸盐岩类裂隙岩溶水分布在辽西、辽东山区和辽南沿海地区;基岩裂隙水主要分布在西部、东部大面积丘陵山区。另外,还进行了浅层地下水补充、径流、排泄及流向的遥感解译。     

埋地管道周围土壤湿热耦合相变过程的数值计算

基于有限容积法,建立了多孔介质相变自然对流换热模型。以在饱和含水多年冻土区敷设的输油管道为例,采用SIMPLER算法,数值计算了地表温度周期性变化条件下,埋地热油管道的非稳态传热过程,得到了不同季节管道周围冻土温度场、土冰层融化移动界面及水分迁移规律。研究表明:在地表温度的周期性波动下,管道周围土壤温度场变化剧烈;受温度梯度和重力的影响,土壤中的水分形成沿管道中心线自上而下的自然对流涡旋;随着地表温度的变化,自然对流涡旋中心的形态和强度发生明显变化,说明温度梯度对水分迁移的影响较大。     

吉林通榆氟中毒区地下水中氟来源及防改对策

地下水氟来源是防氟改水的重要基础之一。通过水文地质调查,查明了吉林通榆氟中毒区地下水中氟的来源。大兴安岭来源是地下水中氟来源的主体,地下水含水介质和围岩释放的氟均是富集了大兴安岭来源的再释放。研究区含水介质中可溶性氟含量为3.15～8.00 mg/kg,围岩可溶性氟含量为5.2～10.4 mg/kg。1984～2006年,地下水氟含量有升高现象。根据研究区地下水资源特点,选择5个示范井,进行防氟改水,将上第三系大安组含水层作为目的水层,水中氟浓度符合生活饮用水质标准。     

利用REE示踪法分析坡面放水冲刷的侵蚀过程

为确定放水条件下坡面侵蚀规律,采用3个坡度(15°,18°,21°)和3个流量(3.5,4.5,5.5L·min-1)交叉组合进行室内冲刷试验,并利用REE示踪法系统分析细沟发生和发展过程.结果表明:坡面上部细沟侵蚀最为剧烈,到试验结束时,坡面上部、中部和下部的沟蚀深度分别在20cm、10cm和5cm的范围内;上部和中部各层稀土元素示踪区的侵蚀率在试验过程中的变化曲线呈现单峰型或多峰型.流量对各元素示踪区侵蚀率的影响比坡度更为显著,是影响细沟侵蚀量的主要因素.水流流量不变时,在试验初始3min内,坡度对坡面下部的侵蚀影响相对较大.     

灰色关联分析在长输管道肯特风险评价中的应用

肯特管道风险评价法是一种半定量风险评价法,这种方法在我国的应用还处在起步阶段,其理论基础和应用技术都很不完善.为有效处理评分中存在的主观性和不确定性因素,将模糊综合评判法引入到管道风险评价中,通过对影响管道风险的评价指标(因素)体系的综合分析,确定了灰色综合评价的层次结构模型.构建了由第三方破坏指数、腐蚀指数、设计指数、错误指数、介质危险指数5大指标体系构成的管道系统风险综合评价指标体系,并采用层次分析与专家打分相结合的方法计算权重.在油气管道半定量风险评价中应用关联分析法,可以使评价结果更准确.     

气量增加段塞流场中压力波传播特性分析

利用改进后的段塞流跟踪模型对水平管道气量瞬变空气-水段塞流场中的压力波传播特性进行了模拟研究,分析了压力波沿管道的变化规律以及入口初始液相流量和气相流量的变化量对压力波速的影响,并将模型模拟结果与大型多相流试验环道上的试验结果进行了比较.结果表明,该模型能够有效地模拟气量瞬变段塞流场中压力波的传播特性;压力波速沿管道具有衰减特性;气量增加过程中的增压波速沿管道的衰减速率是逐渐降低的.     

广西近15a植被覆盖变化及其对气候因子的响应

基于1998-2012年SPOT VEGETATION逐旬NDVI数据、气象站点的降水量和温度数据,采用趋势分析法、标准差、Hurst指数和相关系数法,研究了广西NDVI时空变化特征及未来趋势,并分析了NDVI与前0-3个月降水量和温度相关系数的最大值及其对应的滞后期。研究表明:1)近15 a来,研究区NDVI年际变化呈增加趋势,且岩溶区NDVI的增加速率稍快于非岩溶区;2)NDVI均值表现出四周高、中间低,非岩溶区高于岩溶区的总体特征,NDVI总体以中等-低波动为主;3)NDVI改善的区域面积占96.62%,岩溶区改善的面积比例略低于非岩溶区;Hurst指数为持续性的区域面积占95.26%,岩溶区持续性区域面积小于非岩溶区;未来植被覆盖总体呈现持续性改善趋势;4)NDVI与前2个月降水量和前1个月温度的相关系数最大,NDVI对降水量和温度最大响应的滞后期分别为2-3个月和1-2个月;岩溶区植被生长对降水量和温度变化更敏感;不同植被类型受降水量和温度的影响程度及其响应时间具有差异性,而同一植被类型对温度变化的响应时间比降雨量短。     

内蒙古临河市地热田水化学研究

利用临河地热田地下水水化学资料,根据Na-K-Mg平衡图解法和Phreeqc水文地球化学模拟软件计算的地下水中矿物饱和指数结果,认为临河地热田地下热水处于部分平衡状态,部分矿物达到过饱和,还有一部分还在继续溶解.这说明地下热水处在一个待开采阶段的封闭环境,或者是受到了冷水的混介.地热温标法目前广泛应用在地热勘探和研究中,但是任何温标在其使用前都要进行水岩平衡条件的判断,不能直接应用.     

基于SWAT模型的岩溶地区地下水资源评价

建立SWAT分布式水文模型来评价岩溶地区地下水资源。选取连江流域为研究对象,采用GIS和RS技术提取水文气象、地形、土壤、土地利用等模型所需要的参数,建立SWAT分布式水文模型来模拟连江流域径流过程,以流域出口黄德高道水文站2008～2010年月流量数据对模型参数进行率定和验证。结果表明,与传统的地下水资源评价方法相比,该方法充分考虑了岩溶区特殊的地质背景和降雨不均等影响因素,精确地模拟了连江流域径流过程,可以用来评价地下水资源量。该研究可为其他岩溶地区地下水资源评价提供借鉴意义。     

粤北岩溶区地下水资源的开发与可持续利用分析

粤北喀斯特岩溶区,在旱季降水和地表水储蓄严重缺乏的背景下,岩溶地下水几乎成为山区居民生活、生产的唯一来源。分析了粤北岩溶区地下水的分布类型、开发利用状况、开发利用模式及开发中存在的主要问题。针对粤北岩溶区工程性缺水的现实,在保护岩溶水资源的前提下,提出加强岩溶地下水利用的建议,实现岩溶区地下水资源的可持续利用。     

氮、氧同位素与地下水中硝酸盐溯源研究进展

地下水的硝酸盐氮污染已经成为人们普遍关注的问题.最根本的解决办法就是找到硝酸盐的来源,切断污染源.不同N来源的硝酸盐具有不同的N、O同位素组成,利用NO3-中δ15N和δ18O对硝酸盐污染进行示踪研究是当前地下水污染研究的一个重要方向.介绍了水样NO3-氮、氧同位素分析的多种预处理方法、N、O同位素的测定技术以及存在的问题,并对未来发展的方向做了阐述.     

地中热交换系统对园艺设施夏季降温效果探究

地中热交换系统很早就在园艺设施的蓄热保温方面有较多应用。本文针对地中热交换系统对园艺设施的夏季降温效果开展试验研究,在杨凌、张家港、宿迁3地不同类型园艺设施上开展应用试验,分析不同风机流量、不同管径、不同埋深对地中热交换系统的降温效果的影响。初步试验结果表明:管道埋深越大、风机流量越大、管道直径越大,降温效果越好。本研究可为下一步开展多系统的综合降温模式提供研究基础。     

管道泄漏声发射信号的传播特性

对管道泄漏声发射信号进行传播特性研究,可以为工程上进行传感器布设和采集参数确定提供参考依据.介质类型、压力、流量与泄漏孔径对产生的泄漏声发射信号幅值影响较大,对泄漏声发射信号传播衰减规律无影响.泄漏介质为气体时,产生的声发射信号幅值较大;随着压力的增加,泄漏声发射信号幅值增大;随着泄漏孔径的增大,泄漏声发射信号幅值先变大后变小.应用FFT变换和小波包分解等理论方法,分析泄漏声发射信号在传播过程中经过法兰、阀门时的频率变化特征.研究结果表明：泄漏声发射信号经过法兰后,主要引起信号幅值衰减,衰减值为11～15 dB,而信号频率分布变化不大.泄漏声发射信号经过阀门后不仅信号幅值衰减27～35 dB,且信号的高频成分（187.5～312.5 kHz）也出现较大幅度的衰减.     

地下水补给方法研究综述

地下水补给是水循环重要过程,选择正确的方法评价地下水补给量对水资源的管理与开发利用具有重要意义。将地下水补给方法分为物理法、示踪法和数值模拟法,总结了地下水补给方法的优缺点,为计算地下水补给提供参考。     

污泥在排污直管内的流动阻力特性研究

【目的】考察污泥在排污直管内的流动特性、管道压降及其阻力特性,为排污管道的设计提供参考。【方法】理论分析了直管内污泥流量的计算公式及管道输送沿程阻力系数,并在小型污泥流动试验系统上进行验证,同时利用污泥管道输送试验,就污泥流量、污泥含水率、排污管管径对排污直管内污泥流动阻力特性的影响进行了研究。【结果】在相同管径下,随着污泥流量的增加,管道压降逐渐增大,当流量平均增大到4~5m3/h时,剪切应力破坏了污泥原有的结构,使其黏度降低,阻力系数逐渐趋于稳定;不同排污直管管径形成的流动阻力不同,当排污管直径从20mm增大到32mm时,管道压降从50 000~60 000Pa/m降到10 000Pa/m左右,降幅明显;污泥含水率越低,污泥在排污管中的停滞时间越长,污泥黏性就越高。【结论】污泥流量和管道输送沿程阻力系数计算值与试验值比较吻合,污泥的管道输送受排污管管径、污泥流量、含水率及停滞时间等因素的影响。     

岩溶地区开凿隧道对地下水循环系统的破坏--以重庆市中梁山为例

中梁山岩溶槽谷区地下水循环系统可明显的分为上层溶隙水循环带、溶隙潜水循环带和深层溶隙水渗透带.其中溶隙潜水循环带是主要的水资源储水带,深层溶隙水渗透带是深层地下水或承压水的补给系统.人工开凿交通隧道和采煤隧洞破坏了地下水的循环系统,加大了深层溶隙水的排泄量,引起了岩溶地区地下水水源的枯竭.     

管网最小平方和法初始流量分配

在对天然气管网进行离线数值模拟计算时,需要给各管段分配初始流量,并作为迭代计算的初始值.根据管道的流动状态多在阻力平方区的特点,建立了初始流量分配的数学模型,用C 语言编制了计算程序.实例计算和分析表明,用最小平方和法求解各管段初始流量,不需手工预分初始流量,也不需预先确定各管段的流体流动方向,求解所得初始值接近真实值,数值计算的收敛速度大大提高.     

浑水水力分离清水装置溢流性能的影响因素试验研究

对影响同一柱体直径浑水水力分离清水装置分离性能的因素进行了试验研究.试验表明:装置溢流含沙浓度与柱体高度、底孔直径、进流流量以及进流含沙浓度均有关系;溢流流量与柱体高度、底孔直径、进流流量有关,而与进流浓度无关;进流量的大小是保证获取清水的关键因素;不同进流含沙浓度应对应不同的进流流量及底孔直径.