海底氢气成藏模式与全球分布

氢能是一种清洁、高效、零碳的顶极能源。天然氢的形成和运聚与板块构造活动密切相关。地球作为整个太阳系已知唯一发育有板块构造和表面存在液态水的岩质星球,具备地球脱气、蛇纹岩水岩反应、水辐射分解等独特的地质生氢路径。占据现今地球表面面积2/3的海底,发育洋壳甚至有地幔物质的直接剥露,具备蛇纹石化形成天然氢的巨大潜力。海底天然氢有沿微板块边界的大量氢气产出机制和海底裂缝导致的海底渗透型的另类机制,现今海底微板块边界、洋底高原、海底裂隙系统、沿超慢速-慢速洋中脊和非火山型被动陆缘出露的微幔块都是寻找天然氢的有利目标,南海东北陆缘的“陆壳裂洞”也十分值得关注。由于不同构造环境的天然氢的形成和储存条件存在较大差异,天然氢在生成、运移和存储等方面存在多样性和差异性,因此难以建立一套统一的氢气成藏模式,也无法精准确定潜在资源量。已有的氢气显示和预测的有利生氢场所,能否成藏、成藏机制如何以及如何开发利用,也依然是未来需要探索的问题。

海底震后形变多基站联合估计模型

海底基准站坐标时序可用于海底震后形变监测,但受观测条件和观测成本所限,海底基准站定位精度相对较低,难以获取高时间分辨率海底基准站坐标时序.针对小样本、非连续海底观测时序分析问题,本文提出将站速度、震后形变参数作为多个邻近基准站的公共参数进行联合估计,并将N-E方向震后形变弛豫因子也作为公共参数;提出了求解站坐标、站速度等线性参数与震后形变非线性参数进行混合非线性估计的“一步法”.试验表明,相对单站估计模型,本文提出的多站联合估计模型可克服海底基准站坐标时序样本有限和精度受限等问题,且相对于站速率和震后形变参数分离估计的“两步法”,“一步法”更为严密,可获得更为有效的震后形变参数估计.

典型水深与海底介质条件下的OBC/OBN多分量地震数据波型特征

海底电缆或海底节点(OBC/OBN)多分量地震是开展海上复杂油气藏勘探的重要手段之一。由于地震波与自由表面及海底界面的互相作用,海底多分量地震记录中波型成分十分复杂。调查其中各类信号与噪声的形成机制及其影响,可为后续数据处理与解释提供关键依据。针对海底多分量地震观测条件下潜在的波场信号,按照不同水深与典型海底沉积物性质构建代表性的弹性参数模型,利用谱元法合成OBC/OBN多分量地震记录,分析各类波型成分的表现特征,揭示水深和海底介质特性对波场运动学及动力学特征的影响。通过与东海浅水区和南海深水区海底地震仪(OBS)采集的实际地震数据的对比分析,确认了水深与海底介质条件对表面多次波与海底界面波的调控机理,为海底多分量地震数据处理方法研究与技术应用提供有益的指导。

生活体育化的伦理之思

体育是人类的一种育化方式。广义的人类生活由工作性(劳动)生活和休闲性生活两部分组成。体育走向生活、走向休闲是体育发展的趋势和价值旨归,生活体育化是人们在体育生活化背景下自觉选择的、能够满足美好生活需要的生活方式。体育生活化与生活体育化相向而行的历史过程是与体教融合、体卫融合、体旅融合、体艺融合和体产融合等相伴随的。体教融合在上述融合中具有基础性,而在体教融合中学校体育的价值回归尤其重要。为了彰显学校体育的价值功能,必须重塑教育理念,正确理解和创造性贯彻党的教育方针,并对学校教育的体制机制和评价标准进行改革创新。

不同覆盖物清理状态下海底电缆打捞受力仿真

该文通过对海缆深浅水打捞过程机理的分析,确定覆盖物对打捞过程存在一定影响。通过OrcaFlex考虑水动力建立打捞过程模型,研究覆盖物厚度与覆盖物位置对海缆打捞过程中张力及曲率的影响。研究发现,覆盖段被打捞时,海缆张力会出现明显的波动;打捞过程覆盖段海缆曲率极值明显增大。随着覆盖物厚度的增加,覆盖段海缆曲率极值逐渐增大,海缆的张力波动也更加明显。覆盖物只对覆盖段曲率极值有明显影响;当吊点处覆盖物未完全清理时海缆易发生弯曲失效,远离吊点处的覆盖物对打捞过程海缆沿缆曲率极值影响不大。在实际工况下可进行针对性工作和保护,降低工作量并提高打捞效率,防止电缆在打捞过程中受到二次破坏。

基于弯矩修正法的浅水区海底直铺管道允许悬跨长度计算

海底管道悬空问题是管道工程建设中经常遇到的重要问题,当管道的悬跨长度达到一定值时,管道较容易失稳,而悬空油气管道失稳破坏导致的后果往往非常严重,因此需要对悬空的海底管道进行定期的维护和处理,但由于海上作业难度大,针对悬空管道的治理成本非常高,因此可考虑对处于悬空但在安全允许悬空范围内的管道暂时不进行加固,此时就需要计算管道的允许悬跨长度,为管道的治理提供依据。由于我国油田大多建设在近海地区,因此在考虑管道的悬空问题时需考虑浅水区波浪的特点。本文考虑浅水区波浪的非线性影响,推导得到浅水区波浪场内任意一水质点的水平流速和竖向流速计算公式,并根据该公式和Morison方程,进一步建立了管道悬跨水动力载荷的表达式,最后基于弯矩修正法,提出浅水区平铺海底管道允许悬跨长度计算公式。根据工程实例,结合本文研究,计算得到该工程所在海区平铺管道允许悬跨长度。

海底节点同步源高效混叠采集随机延迟时间序列分布原则研究

近年来,海底节点(OBN)同步震源高效采集方法的研究成为地震勘探领域的热点之一。陆地可控震源数据分离激发参数的选择有时间延迟、相位、扫描长度等3种编码方式。但是,由于海上空气枪激发的特点,相位和扫描长度编码适用性差。只能采用时间延迟编码方式。海上混叠采集时间延迟序列的编码是影响数据分离效果的最关键因素之一。提出了一种基于正态分布约束的均匀随机时间分布定量编码准则,通过目标函数约束构建最优时间序列,并对比分析了实际自然随机激发时间和其它2种理论模拟的随机时间分布方式在共检波点域的分布特征。利用频率波数波数(FKK)域迭代反演方法进行混叠数据分离,单炮模拟测试结果表明,构建的最优时间序列比其它3种分布方式更能有效地分离混叠地震数据。海上三维工区高效混叠采集试验结果表明,根据最优准则构建的延迟时间序列,能够取得较好的数据分离效果。该研究结果为后续野外混叠采集的延迟激发时间设计提供了技术支持。

跨斜滑断层非埋设海底管道局部屈曲分析

利用有限元软件ABAQUS,建立跨斜滑断层非埋设海底管道数值分析模型,考虑管道材料非线性、几何大变形和管土非线性作用的影响,模拟跨斜滑断层海底管道在正常操作阶段的局部屈曲响应。针对管道壁厚、铺设残余张力、穿越断层角度等敏感性参数变化下海管局部屈曲失效、侧向位移和轴向拉伸应变等进行分析,为跨斜滑断层非埋设海底管道的前期设计、安全评价、维修保护等提供参考。

基于UNet结构生成对抗网络的海底地震勘探数据混叠噪声压制方法

本文提出一种基于UNet结构生成对抗网络(Pix2PixGAN)的海底地震勘探数据混叠噪声压制方法,该神经网络主要在于构建了一个适用于混叠噪声压制的生成器和判别器,生成器是UNet结构,可以提取和融合数据的特征映射信息,而通过加入skip-connection,可以保留更多的细节信息;判别器由两个卷积模块构成,通过PatchGAN输出多个固定大小的数据体,加入Dropout2d层,优化判别器的训练速度。通过制作的四千余个数据集对网络模型进行训练,将得到的训练参数加载到测试网络中,经过测试数据集的验证以及和常规的去噪方法相比,验证了本文采用的混叠噪声压制方法具有较高的压制精度和效率。

南海中央海盆海底初始扩张时间的重新认定

由于磁异常条带识别的不确定性而使其具有多解性,因此对于应用磁异常条带对比得出的南海中央海盆海底初始扩张时间一直存在较大的争议。随着南海勘探活动的不断深入和资料的大量积累,有必要对这一重要问题给予重新认定。最新研究发现:南海中央海盆初始扩张区域的南、北边缘发育晚始新世-早渐新世(T7-Tog)沉积层序,说明洋壳基底之上的最早沉积层年代要老于原来认识的32-33Ma。在南海,持续时间长、活动强烈、形成近东-西向构造体系的变革运动发生时间为40Ma左右。南海陆缘不整合面对比证实,将T8界面(37.2-40Ma)作为南海初始扩张的破裂不整合面更为准确。由此得出结论,南海中央海盆海底初始扩张时间应为39-40Ma左右。

大连湾海底隧道透水式接岸结构对水体交换的影响

在大连湾海底隧道工程中首次应用了透水式接岸结构,采用数值模拟的方法计算了大连湾海底隧道接岸结构施工后的流场和水体交换,并与传统的不透水方案计算结果进行了对比分析。研究结果表明:透水式接岸结构方案中水流会产生明显的横跨隧道方向的流动,对隧道两侧的水体交换有改善的作用,更能促进周边水体交换。这种透水结构具有推广应用价值。

海底板块构造的综合地球物理虚拟仿真实验平台及其应用

依托“地球物理实验”课程,同济大学海洋与地球科学学院应用多媒体、三维建模等网络化、数字化手段,针对以板块俯冲、海底火山、洋中脊等一系列海底板块构造为代表的典型的地质-物理模型,开发了“海底板块构造的综合地球物理虚拟仿真实验”,设计了认知、基础实验和拓展实验三个模块,开展综合地球物理方法的虚拟仿真实验教学。实验项目实行以学生为本的基于问题和案例互动、自主探究和循序渐进的教学方式,注重培养学生的创新思维和综合技能。

一种确定海底地震仪位置与等效海水速度的多维扫描法

受海流影响,海底地震仪(OBS及OBN)着底点与投放点的位置存在偏差,水越深偏差越大。OBS及OBN的准确定位对后续地震数据的成像处理至关重要。传统处理方法假设海水速度、海底深度已知,或者采用分部策略依次反演海水速度、海底深度与水平坐标,导致误差较大。为此,提出了一种新的OBS及OBN重定位多维扫描方法。利用共检波点道集中拾取的海水直达波震相到达时,经过在水平坐标(x维度和y维度)、海底深度和海水速度4个维度的扫描,确定OBS及OBN着底位置的同时获得海底深度和等效海水速度。与现有技术相比,该方法具有搜索速度快、精度高、原理简单,而且可以同时获得等效海水速度与海底深度等优点。理论模型实验结果表明,在深水情况下用该方法获得的OBS及OBN水平位置误差在20 m以内,海底深度误差在10 m以内;即使拾取的直达波走时存在稍许误差,等效海水速度仍可以被准确地反演出来;以上参数反演精度受扫描密度制约。实际资料处理结果基于重定位结果的直达波线性动校正后同相轴被有效拉平,说明重定位方法的有效性和实用性。此外,基于敏感核函数分析,给出了另外一种不同于前人的分步扫描策略,反演效率再提升2个数量级,但定位精度下降了1个数量级,进一步印证了多维扫描反演方法的优势。数值实验的反演精度是在接近水深3000 m的超深水情况下获得,在浅水情况下,考虑到数据误差与采集孔径更小,扫描密度更高,一定能获得更高的反演精度。

新型保温材料在海底管道上的应用探索

国内混输双层海底管道保温层常规采用聚氨酯材料,其导热系数相对较大并且存在老化的问题,而且需要匹配较大规格外管及混凝土配重以保证管道强度及稳定性。本文以渤海某拟建项目混输管道为例,探索了应用气凝胶作为保温材料,进行了优化外管管径及混凝土配重层可行性的探索。并对优化过程中需要关注的重点关注的问题进行了总结。

华北板块南缘寒武系苗岭统碳酸盐岩硬底:缺乏生物扰动背景下的早期海底胶结作用

华北地台南缘寒武系苗岭统碳酸盐岩硬底发育在核形石灰岩和鲕粒灰岩之上,并明显截断下伏的碳酸盐沉积物。本文通过对硬底界面之下颗粒间的放射纤维状方解石胶结物和等厚环边的微晶胶结物分析,表明其形成于早期海底胶结作用,该时期早期胶结区靠近沉积物—水界面,易受潮汐和波浪冲刷而暴露海底,并在持续搅动的高能环境中经历磨蚀和平整,形成硬底。由于硬底形成后几乎没有受到强烈改造和持续生物侵蚀的影响,通常表现出简单、平坦的表面形态。研究区馒头组二段含硬底层段形成于低、高能交替的潮间—潮下水道环境,以微晶方解石为主要的胶结剂沉淀;张夏组含硬底层段形成于台内鲕粒滩高速建造期,以物理化学沉淀和早期海底胶结作用为主。研究区出现的硬底表明,该时期海水化学条件和海底生态环境利于碳酸盐沉积物的早期胶结。硬底作为早期海底胶结作用的突出证据,对于研究碳酸盐沉积物的早期成岩作用及岩化特征具有重要意义,其形成过程及成因也为古海洋化学条件和底栖生态系统的变化提供了主要依据。

美好生活:城市数字化治理的实践逻辑——基于成都市的经验观察

城市治理逐渐向智能化、智慧化和敏捷性方向发展,同时不断融合绿色、宜居、包容等新理念。已有成果探究了美好生活的内涵、特征和建设路径,相对忽视了数字治理的生活维度,少有研究将美好生活置于城市数字化治理转型进程中予以详细分析。研究提出城市数字治理美好生活逻辑的新命题,重点揭示城市数字化治理转型过程中美好生活逻辑的实现机制。城市数字治理嵌入居民微观生活实践中,并通过改变居民个体进而改善群体生活模式和生活经验。成都市数字化治理转型过程中呈现出美好生活的逻辑转向,并通过五种机制逐步推动居民美好生活的实现,即通过政策设计机制实现高品质宜居引领市民生活方式变革、通过数字助推机制实现全链条的居民幸福美好生活、通过共建共治共享机制完善全领域的居民幸福美好生活、通过服务进阶机制健全全周期的居民幸福美好生活、通过托底与提升机制实现全覆盖的居民幸福美好生活。城市数字化治理折射出居民生活方式的全面变革,通过技术和社会的高度融合实现美好生活的建设,进而促进国家现代化。研究探索出一种具有中国特色和时代特征的城市生活治理新模式,拓展了城市治理中的生活维度,同时为相关部门建设高品质居民生活方式提供了重要启发。

社区高龄老人握力和生活质量的关系研究

目的 本研究基于社会隔离和抑郁2个中介变量,构建多重中介模型,探讨高龄老人的握力对其生活质量的影响机制。方法 于2020年10月-2021年4月,利用方便整群抽样法对上海市400名≥80岁社区高龄老人,采用Lubben社会网络量表(LSNS-6)、老年抑郁量表简表(GDS-5)、世界卫生组织生活质量评定量表老年模块(WHOQOL-OLD)和握力计对高龄老人的社会隔离、抑郁、生活质量及握力进行测量。采用SPSS PROCESS程序检验链式中介效应。结果 相关性分析结果显示:握力、社会隔离、抑郁和生活质量间显著相关(P<0.01)。中介效应,分析结果显示:握力可直接影响高龄老人的生活质量[效应值=0.394;95%CI=(0.219,0.532)],还可以通过3条中介效应链对生活质量造成影响:社会隔离[效应值=0.219;95%CI=(0.125,0.328)],抑郁[效应值=0.054;95%CI=(0.029,0.087)],及社会隔离、抑郁的链式作用[效应值=0.054;95%CI=(0.029,0.087)];总中介效应占总效应的51.2%。结论 握力降低是高龄老人生活质量下降的重要风险因素,且社会隔离和抑郁是这一影响的重要解释机制。社区卫生工作者应重视握力对高龄老人生活质量的影响,并基于社会隔离和抑郁的作用路径制定干预策略,以改善高龄老人的生活质量、促进健康老龄化。

上奥陶统五峰组海底麻坑沉积的首次识别及其地质意义

尽管海底麻坑普遍发育在现代海洋的多种环境,但关于深时、特别是古生代麻坑沉积的研究却极为罕见,研究者对其特征、成因、鉴别标志所知甚少。本次研究在重庆石柱地区柑子坪及歇步头剖面识别了发育在上奥陶统五峰组暗色细粒岩中的海底麻坑沉积,在野外观察、采样的基础上,利用显微薄片及扫描电镜观察了其微观特征,并测试了麻坑与围岩的主量元素和微量元素。研究显示麻坑沉积总体呈楔状或顶平底凹的透镜状,麻坑内岩层紊乱并发育上拱的岩层,被硅质脉分割的角砾普遍发育,麻坑沉积中常见重晶石、沥青及赤铁矿,主量及稀土元素测试结果显示麻坑的形成可能与热液及冷泉无关,推测五峰组自生的低熟油气是麻坑形成的基础。总结认为深时麻坑的识别标志有:地震剖面的负地形形态、碳同位素负偏明显的不规则形态的碳酸盐岩岩体、楔状或透镜状宏观形态、麻坑内杂乱的沉积填充、局部地层的上拱形态及古生物化石显示的沉积间断或时序混乱等。五峰组海底麻坑沉积具岩石学、地层学、古环境及油气地质学意义。

重力流与海底地貌动态相互作用下深水沉积体系发育演化——以大西洋赤道段菩提瓜尔盆地为例

海底地貌对重力流沉积具有重要控制作用并同时受到重力流沉积过程影响。针对重力流与海底地貌动态相互作用下深水沉积体系发育演化研究不足的问题,以大西洋赤道段菩提瓜尔盆地的局部沉积记录为解剖对象,基于三维地震资料,采用RGB三色融合技术,阐明了深水沉积体系发育演化特征,揭示了重力流与海底地貌的动态相互作用。研究区初始地貌中的主要地貌低点和次要地貌低点控制了早期深水水道和朵叶体的发育:(1)随着主要地貌低点斜坡坡度向远物源一端明显变缓,重力流的速度和能量逐渐减小,向下侵蚀能力变弱、侧向拓宽能力增强,水道剖面形态沿流向依次呈现V型、深U型及碟型;(2)因为水道限制性逐渐减弱,末端非限制性区域发育朵叶体沉积,朵页体上覆于水道充填沉积且向近物源一端生长,最终溢出到研究区西北角的次要地貌低点。水道和朵叶体沉积致使主要地貌低点远物源一端的斜坡坡度进一步变缓,后期块体流被捕获时,其沿流向携带沉积物的能力更容易降低,导致块体搬运沉积复合体(MTCs)在主要地貌低点远物源一端广泛堆积。

中国农民生活富裕的时空分异、宏观影响因素及作用机制

生活富裕涉及农民最关心、最直接、最现实的利益问题,是实施乡村振兴战略的根本落脚点和实现共同富裕的必然要求。在构建兼顾物质与精神、绝对与相对、静态与动态、货币与非货币形式等不同层面的农民生活富裕评价指标体系的基础上,利用2015—2021年中国省级面板数据,通过熵值法、核密度估计、固定效应模型等方法实证分析中国农民生活富裕水平的时空分异特征、宏观影响因素及调节作用机制。结果表明:中国农民生活富裕水平整体大幅提升,但存在明显的区域差异、维度差异和省际差异。发展省域经济、推动城镇化建设、因地制宜扩大农作物播种面积、引导产业结构高度化与合理化均能提高农民生活富裕水平,但经济发展、城镇化率、产业结构高度化对农民生活富裕水平的影响存在“替代效应”,且金融集聚水平的提升会削弱省域经济发展对农民生活富裕的促进作用。