输水明渠着生藻类群落结构特征对水动力条件的响应

明渠输水系统的着生藻类异常增殖会淤塞拦污栅,降低明渠输水能力,并增加清理工作压力。目前,有关着生藻类对水动力的响应研究多在天然河流、湖泊中开展野外原型观测,针对混凝土衬砌表面着生藻类的水动力研究仍然少见。由于混凝土基质与泥沙基质的显著差异,着生藻类在衬砌明渠和自然水体中对水动力的响应特性不同。为探究水动力对明渠着生藻类生长及群落结构的影响,特开展明渠中着生藻类的培养观测及水动力冲刷实验。通过分析着生藻类叶绿素a含量、群落结构、无灰干重、细胞密度等指标,以探究不同基质粗糙度、不同生长阶段的着生藻类对不同水动力条件的响应。结果表明:着生藻类建群过程具有3个明显阶段,分别为迟滞期、指数生长期、稳定期;随着流速增大,着生藻类生物量先上升后下降,当流速v>0.6 m/s时,着生藻类的生长被显著抑制;冲刷流速增大至v=0.8 m/s的2天后,着生藻类生物量显著减少,群落多样性下降。在着生藻类建群迟滞期(实验中约3周),该阶段提高流速对着生藻类生物量的冲刷剥离效果最明显;基质粗糙度越小,着生藻类建群迟滞期越长,通过水力冲刷的除藻效果越明显。本研究探索了不同水动力条件下明渠着生藻类的响应规律,有助于认识明渠着生藻类的群落特征,可为明渠输水系统内着生藻类水力调控提供重要依据。

水动力条件下底泥中氮磷释放通量

在环形水槽内模拟了水动力条件下底泥的起动规律,分析了底泥运动的不同状态该环形水槽内水体流速基本均匀,水槽转速与槽内水体流速能够精确的相互转换,实验中通过改变水槽转速模拟了不同扰动强度下底泥悬浮和释放的规律.以太湖底泥为例,通过上覆水中TN、TP浓度的变化,建立了底泥中TN、TP的释放通量(y)与水流(x)的关系,其表达式为TN:y=137.88e0.06x,(R2=0.94);TP:y=36.78e0.56x(R2=0.97);并将该实验结果应用在太湖的水量水质模型中,取得了比较满意的效果.

沁水盆地煤层气构造动力条件耦合控藏效应

构造动力条件涵盖诸多要素,综合分析这些要素与煤层气成藏效应之间关系,是全面认识构造动力条件控藏效应的基础。为此,本文采用盆地分析、构造应力场模拟、镜质组光性组构、构造曲率等方法,分析了盆地构造演化、构造应力场、盆内构造分异、煤储层构造变动等与煤层气成藏效应之间关系,探讨了有利于煤层气富集高渗条件发育的构造动力特点。研究表明:燕山期是控制煤层气成藏的关键时期,该期NW-SE向近水平挤压构造应力场作用下形成的次级褶曲和高角度正断层,奠定了盆地煤层气赋存规律的总体格局,使NNE-NE向次级褶曲成为主要的控气构造类型;构造动力通过煤储层改造程度对煤储层渗透性发育特点的控制,不仅体现于镜质组光性指示面形态及其空间展布特征,也使得中等程度的构造主曲率可能提供最有利于煤层气渗流的构造条件,导致现代构造应力场高主应力差有利于煤层渗透率的发育。耦合分析认为,沁水盆地煤层气成藏效应取决于上述构造动力学因素之间的合理配置,南部仰起端的阳城北、中南部西段的安泽—沁水、中部西侧的沁源周围、东部中段的武乡西北等4个地段,可能存在有利于煤层气成藏的构造动力学条件。

鄂尔多斯盆地中生界石油二次运移动力条件

鄂尔多斯盆地中生界石油运移的动力以浮力、异常压力为主。侏罗系延安组各类储集层油柱连续高度与计算的克服毛细管压力所需油柱的高度较为接近,而三叠系延长组计算的克服毛细管压力所需油相连续长度远大于目前延长组下部已发现油藏含油带宽度。根据对100多口井泥岩压实曲线的分析研究,鄂尔多斯盆地南部地区延长组泥岩存在异常压力,在北西向高压异常带两侧的东北和西南地区形成了大油田,说明石油在致密的延长组中下部储集层中运移的主要动力是异常压力。因此,侏罗系和延长组上部储集层石油运移动力以浮力为主;延长组中下部储集层在石油大量生成时已非常致密,地层基本丧失水交替能力,曾普遍发育的异常压力是石油运移的主要动力。

水动力条件对藻类生理生态学影响的研究进展

湖泊和水库等水体富营养化通常会引起藻类水华暴发.已有较多研究总结了光照、温度、营养盐等环境因素对藻类水华发生的影响方面的进展,但缺乏对水动力因素影响藻类生理生态学乃至水华发生等方面的研究总结.本文通过梳理水动力条件对藻类生长、种群结构的影响及其作用机制,以及临界流速和人工混合对藻类的影响等方面的研究发现:在藻类生理学方面,水动力条件主要影响藻类的生长、细胞形态、营养盐吸收、光合作用活性和酶活性的变化;在藻类生态学方面,不同藻类对应的临界流速有所差异,水动力条件的变化会导致优势种之间的转变;人工混合使局部水体藻细胞密度降低进而改善水质.对今后的研究热点进行展望:后续仍需进一步研究水动力条件对藻类生理的影响,不仅是酶活性和相关物质的吸收,还应包含胶被、产毒特性和基因序列等方面;应用于实际湖库的临界流速、水体扰动方式、扰动时间、扰动频率和最佳深度的探究,旨在推进藻类水华控制、保障水质安全等方面的相关研究.

冲击地压的地质动力条件与监测预测方法

系统研究了井田自然地质动力条件和开采工程效应对冲击地压的综合作用以及井下冲击地压监测预测方法。建立了冲击地压地质动力条件评价方法和指标体系;提出了应用锚索监测断层活动预测冲击地压的方法。阐明了自然地质动力条件是冲击地压发生的必要条件,开采工程效应是冲击地压发生的充分条件。矿井发生冲击地压必须具备相应的地质动力条件,开采等工程活动仅是诱发因素。测力锚索的应力变化与断层活动具有较大的相关性,当锚索测力计数值突变时,表明断层已经活动,据此可预测矿井近期将有冲击地压发生。研究成果在老虎台煤矿83003工作面进行了成功应用,提高了矿井安全生产水平。

水动力条件对水体富营养化的影响

水动力条件是影响水体富营养化状态和进程的主要自然因素.研究水动力条件对水体富营养化的影响对于水体富营养化模拟、预测和控制具有十分重要的意义.水动力条件能直接作用于水华藻类细胞,影响其生长繁殖与种间竞争,同时改变水体环境及营养盐的状况.其中,流速不仅对藻类的生长聚集与分布具有十分明显的影响,同时还能影响水体营养物质与优势藻的种类;流量则主要通过单位时间内水量的变化影响水体富营养化的发生与消亡;水体扰动直接作用于水体中藻类细胞与藻团,加强藻类的聚集,同时影响营养物质的混合与运移,从而使水体富营养化得以发生并持续.本文综述了流速、流量和水体扰动等水动力因子对水体富营养化的影响研究,并对其未来的研究方向进行展望,最后指出:不同水动力条件对营养盐存在形态、藻类生长及水体富营养化状态的影响机理和水动力条件对水体富营养化影响的滞后性规律与临界值研究有待进一步加强.

准噶尔盆地南缘三工河组和西山窑组辫状河三角洲水动力条件与砂体分布规模定量分析

不同主控水动力条件的三角洲具有不同的平面形态、砂体分布频率和规模尺寸。为了定量表征陆相三角洲的主控水动力条件,将其按水动力相对强度分为浪控、河流影响型浪控、波浪影响型河控、河控4类。实测层段的露头岩心柱状图定量分析结果表明三工河组为河流影响型浪控辫状河三角洲前缘沉积,而西山窑组为波浪影响型河控辫状河三角洲前缘沉积。两类辫状河三角洲前缘均主要发育3种类型的砂体,分别为水下分流河道、河口坝、席状砂。但河流影响型浪控辫状河三角洲前缘以席状砂为主,分布频率高达57%;波浪影响型河控辫状河三角洲前缘以水下分流河道和河口坝砂体为主,分布频率分别为42%和33%。河流影响型浪控辫状河三角洲前缘水下分流河道和席状砂的宽厚比均明显大于波浪影响型河控辫状河三角洲前缘相应砂体的宽厚比;河口坝砂体属于残余成因单元,宽厚比定量关系不明确。

基于水动力条件的矿山泥石流成因与特征——以石棉县后沟为例

四川省石棉县后沟是一条典型的高频矿山泥石流沟,坡面矿渣面蚀、沟道矿渣揭底和沟口尾矿侧蚀溃决是泥石流发生的三种主要成因。水动力条件通过对矿渣提供方式的影响而导致矿山泥石流在成因、规模等方面的差异。计算表明,单纯洪水难以对后沟尾矿库稳定性构成威胁,<10a一遇泥石流主要由坡面矿渣面蚀和沟道矿渣揭底引发,流量<79m3/s,沟口尾矿库基本不参与泥石流活动,泥石流规模以小型为主;10a一遇和更大规模泥石流开始侧蚀尾矿坝,尾矿失稳垮塌补给泥石流,泥石流规模以中型甚至大型为主;后沟矿山泥石流特征主要表现为物源补给的集中性与固定性,形成过程的易发性与频发性,运动过程的单调性与重复性,成灾过程的相互性与链式性以及防治过程的可控性与多元性五个方面。

低煤阶煤层气藏水动力条件的物理模拟实验

水动力条件是影响低煤阶煤层气成藏的重要因素之一。利用煤层气成藏模拟装置模拟了低煤阶煤层气藏水动力条件。研究表明,强烈的水动力交替作用使煤层气藏中的H2S含量降低、甲烷碳同位素变轻、甲烷含量降低、氮气和二氧化碳含量增大。这些变化对煤层气成藏造成不利影响。同时,对鄂尔多斯盆地东缘水动力条件进行了分析,对比了煤层气藏保存条件的差异。

洞穴石笋沉积纹层的形态组合及其滴水的水动力条件

石笋沉积纹层的组合、厚度、粒度和层面构造等 ,是恢复成笋滴水动态及相关古水文条件的物质基础 .根据众多大型石笋纵剖面的沉积纹层的详细观测表明 ,石笋纹层组合形态 ,主要有 :①平顶 (柱 )状对称叠复纹层 ;②圆顶锥柱状对称叠复纹层 ;③尖顶锥状对称叠复纹层 ;④斜锥 (柱 )状不对称叠复纹层 ;⑤缓─平顶凹凸状叠复纹层 ;⑥其它复合叠加纹层 .研究表明 ,石笋沉积纹层的形成 ,受洞穴滴水的水量、滴速或滴率、滴落距离、着落点的集中与分散、饱和度、水动力条件、PH值、温度和湿度等因素的影响 .由于滴水的补给量、着落点的改变 ,导致在固─水界面的运动状态不同 。

辽东湾西岸典型岬湾海滩表层沉积物粒度分布特征及水动力条件浅析

海滩形态、沉积物组分和粒度参数能反映海滩沉积环境。自2010年7月到2011年12月在辽东湾西岸葫芦岛市龙湾滨海沙滩和兴城第一海水浴场沙滩进行冬夏重复海滩剖面测量和表层沉积物粒度分析,结果表明:1两海滩以85黄海高程-0.6 m和-4.7 m为界划分为海滩、水下岸坡和陆架平原三个地貌单元。2龙湾沙滩海滩形态较稳定,兴城一浴海滩和水下岸坡淤积,均与海滩养护相关。3根据沉积物组分和粒径参数的差异,两海滩可横向划分为I、II、III、IV四个沉积区。各沉积区内中值粒径并没有出现横向递减的趋势,分选系数、偏态和峰态变化复杂。各沉积区间水力条件截然不同。4与兴城一浴相比,龙湾沙滩I沉积区沉积物颗粒较细、分选较好,水下岸坡存在综合动力条件弱的沉积区段,陆架平原缺少潮流作用强烈的区段。

含水性及水动力条件对煤层瓦斯逸散与赋存的控制作用

在大量测试瓦斯基础参数和分析瓦斯地质资料的基础上,从地层含水性及水动力条件基本特征入手,系统研究了二郎矿区含水层水动力条件对煤层瓦斯逸散模式、赋存规律和煤变质程度的影响,且对类似条件的矿区的情况进行了对比。结果表明:5号和8号煤层,瓦斯以垂直向上逸散模式为主,8号煤层瓦斯逸散量较小;受二叠系下统茅口组(P2m)强富水性的含水层的影响,下部的12号煤层瓦斯以垂直向下逸散为主,瓦斯先通过其直接底板,然后通过地下水动力活动性极强的茅口灰岩含水层逸散;12号煤层的瓦斯含量和瓦斯压力小于其上部的5号和8号煤层,瓦斯梯度和突出危险性也小于其上部的5号和8号煤层;由于12号煤层下部的含水层常年的流动性,致使12号煤层储存温度(古地温)略低于上部的5号和8号煤层,从而使得深部的12号煤层变质程度和瓦斯放散性均略低于浅部的5号和8号煤层。

江西“暖区”强对流天气的热力和动力条件诊断分析

通过对 1 1次区域性“暖区”强对流天气过程的物理量合成分析 ,得出江西产生区域性“暖区”强对流天气背景场的热力条件和动力条件 ,总结出江西区域性“暖区”强对流天气预报着眼点。

水动力条件对藻类影响的研究进展

水动力过程是影响水体富营养化状态和水华爆发的重要因素,水动力因素对藻类影响的研究对于富营养化水体藻类控制具有重要意义。归纳分析近年来关于流速、流态对藻类生长和种类变化的研究报道;就水动力条件对藻类的影响及其作用机理等详细地进行了文献综述。水动力条件对藻类生长的影响分为流速和流态两个方面,不论是单一藻种还是混合藻类,低流速、小扰动有利于藻类的生长和聚集,流速增大则导致Chla浓度先递增后递减,不同藻类的临界流速并不相同;藻类生长随着湍流程度的增加而逐渐受到抑制,抑制作用与水流流态(层流、过渡流、湍流)无明显相关关系,水体流态的变化造成水流剪应力的变化,藻类种类的差异导致其对水流剪应力的响应变化。水动力条件变化引起的藻类种群结构变化,主要表现为水体混合加剧导致优势种群的转换。水动力条件对藻类影响的作用原理主要是引起了光强的改变、细胞长度的变化、营养盐运送及捕食行为变化等。综观当前的研究成果,水动力能否真正阻止藻类细胞的生长或聚集,影响藻类生长或种类变化的扰动的最低水平以及水动力对藻类影响的作用机理是这一领域未来研究的重点所在。

金字塔沙丘形成的动力条件分析

金字塔沙丘（或星状沙丘）形成的动力条件主要有三个方面：一是在非沙质床面的气流场辐合区，一般具有三个以上近似均布的主风向，各主风向的风力强度、出现频率及持续时间不尽相同，但年总输沙能力较为接近，而且月输沙能力具有明显的季节变化；二是不太充裕的沙源和高浓度不饱和风沙流；三是不同尺度地形条件的动力作用，和沙漠与戈壁下垫面的热力影响。在沙质床面，往往由于高浓度饱和或过饱和风沙流的作用，导致新月形沙丘或新月形沙丘链的变态，或重新组合成金字塔状的沙丘形态，但不可能发育为典型的金字塔沙丘。

水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响

氧环境决定了水体沉积物中各种生命所需元素的最终归趋,沉积物-水界面是水相与沉积物相氧传递的重要场所,而水动力条件是影响沉积物-水界面氧传递的重要因素.选择三峡库区一级支流御临河为研究对象,根据长年监测数据建立实验室模型,采用声学多普勒流速测试仪及微电极测试系统构建了非侵入式涡度相关测试系统,探究了不同水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响.结果表明:水体静止状态下沉积物-水界面溶解氧浓度随时间的增加而减少,非静止状态下随时间的增加而增加;沉积物-水界面氧通量随水体流速的增加而增加.根据氧通量求解对应流速下垂直涡动扩散系数并进行线性拟合,当水体流速为0.01~0.14 m/s时,垂直涡动扩散系数与水体流速的相关性最好,此时沉积物-水界面氧通量的传递以涡动扩散为主导.

基于动力条件改变的笔架山连岛坝侵蚀原因分析

利用MIKE21软件的波浪谱模型及潮流模型对辽宁锦州大笔架山岛连岛坝海域的波浪、潮流等水动力条件进行了数值计算,并对锦州港建设前后的动力条件变化进行了分析。结果表明:锦州港的建设完全阻断了偏西向波浪对连岛坝的塑造作用,坝体的侵蚀确系单侧(偏东向)波浪作用的结果,坝体局部侵蚀严重区域形成四处明显的潮沟,潮沟处流速增大,加剧了对坝体的侵蚀。

长江口南汇东滩水动力条件变化的数值预测

南汇东滩紧邻长江口主要排沙通道南槽而成为泥沙沉降的一个重要部位,为促淤围垦提供了有利的滩地和来沙条件,是上海市规划围垦的重点区域。目前上海已在南汇东滩开始实施围垦工程,围垦工程改变了长江口南汇岸线,也改变了南汇东滩的水动力条件。为了解围垦工程实施后水动力条件的变化,采用二维潮流数学模型模拟南汇东滩促淤围垦工程实施前后流场的变化,探讨围垦工程对邻近水域水动力产生的影响,为预测圈围工程实施后南汇东滩变化提供水动力学依据。

不同水动力条件对景观水体富营养化模拟过程中藻类演替的影响

采用微宇宙培养法,分析了不同水动力条件(不循环、水循环和泥循环)对微污染景观水体富营养化模拟过程中藻类演替的影响。结果表明,水循环和泥循环使得水体的TP值前期增加后期减少,前期藻类生长主要受TP影响,而后期浊度成了重要的影响因素;水循环引起的TP值减少及蓝藻聚集状态的破坏,导致了藻类的生长明显减缓,但优势种的演化过程却变得复杂;泥循环导致了水体TP值的极大减少及浊度的极大增加,从而明显的抑制了藻类的生长,其优势种的演替过程也变得更简单。