气象条件对地下煤火浅层温度的影响

选择内蒙古乌达煤田火区中的18号火区作为研究区域,对浅层测温数据进行分析研究,分别量化分析了降水量、气温、风速3个气象要素与地下煤火浅层温度在时空上的变化趋势及它们之间的关系。结果表明:降水量是影响地下煤火浅层温度变化的重要因素,大的降水过程可达到降低煤火浅层温度的效果;气温的日变化对于地下煤火的影响只限于表层,季节性变化影响的深度更大;风速与地下煤火之间在短期内并没有直接的作用关系,但它会影响到火区的通风供氧与煤火信息的提取。

台址下表层介质电阻率变化对视电阻率观测值影响特征的初步研究

气候的交替变化将导致大地表层含水量发生变化 ,从而使该层介质的电阻率发生变化 ,进而使得观测结果 (即视电阻率 )发生变化 ,显然这对地震前兆观测而言是一种干扰。目前我国绝大多数前兆地电阻率台采用单极距观测方式 ,因此观测到的视电阻率变化应是表层变化 (主要是干扰 )和观测范围内深部变化 (地下介质应力与应变状态发生变化 )的综合反映。作者先依据台址下的水平层状模型进行了模拟计算研究 ,发现大地表层含水量的变化对单极距四极装置视电阻率观测值的影响有两个特征 :(1)无论台址下电阻率结构是下伏低阻还是下伏高阻 ,表层介质电阻率升高对观测值的影响都很小 ;(2 )表层电阻率降低对观测值的影响很明显 ,且对下伏高阻结构的影响大于对下伏低阻结构的影响。然后用视电阻率实际观测资料说明了将其特征用于预报的可能性。

煤矿沉陷区砾石黏土层水体溶质迁移特征

煤矿开采极易造成地表沉陷,煤矿沉陷区地表水通过渗透介质影响浅层地下水,造成浅层地下水质改变,焦作市西部煤矿沉陷区地表-浅层地下水的渗透介质为黏土层,地表水与浅层地下水极易贯通形成交叉污染,进而严重影响浅层地下水体功能。通过在试验区布置8个两河地表水和13个浅层地下水监测点,对TDS,pH,EC及Na^(+),Cl^(-),SO^(2-)4,Ca^(2+),Mg^(2+),NO^(-3)浓度进行现场监测,分析了地表水和浅层地下水化学组分及水化学类型差异,研究了砾石黏土对地表水化学组分的阻滞作用,获得了地表水与浅层地下水的水化学差异联系特征。结果表明:两河地表水与浅层地下水的TDS,pH,EC差异明显,白马门河和大石河地表水的TDS,pH,EC分别为浅层地下水的-23.31%,9.65%,-23.58%和377.30%,19.86%,378.60%;两河地表水与浅层地下水化学类型呈差异过渡,白马门河Cl·SO_(4)-Na·Ca型地表水经砾石黏土浅层地下水由Cl·SO_(4)-Mg·Ca·Na型过渡为Cl·SO_(4)-Mg·Ca型,大石河Cl·SO_(4)-Na型和Cl·SO_(4)-Na·Ca型地表水经砾石黏土浅层地下水由Cl·SO_(4)-Na·Ca型和Cl·SO_(4)-Na型过渡为Cl·SO_(4)-Mg·Ca型;大石河地表水Na^(+),Mg^(2+),Ca^(2+),Cl^(-)和SO_(2-)4浓度明显高于浅层地下水,白马门河地表水Na^(+),Mg^(2+),Ca^(2+),Cl^(-),SO^(2-)4与浅层地下水差异不明显;随着距大石河距离增加,西南→东北浅层地下水Na^(+),Mg^(2+),Ca^(2+),Cl^(-),SO_(2-)4浓度呈急剧降低→缓慢降低→稳定趋势;地表水离子浓度与降解率成正比,浅层地下水离子本底值与降解率成反比,砾石黏土对水化学组分降解率和单位降解率顺序均为Na^(+)>Cl^(-)>SO^(2-)4>Ca^(2+)>Mg^(2+);当Na^(+),Cl^(-),SO^(2-)4,Ca^(2+),Mg^(2+)的地表水-浅层地下水浓度差小于1478.71,1325.09,2177.54,308.71,39.52 mg/L时,其单位降解率与地表水-浅层地下水浓度差呈正相关性。

网箱式换热器在某地表水地源热泵系统中的应用研究

针对地表水温度分层现象,提出了一种可以纵向梯级利用地表水温度的网箱式换热器。以合肥地区浅层地表水为研究对象,测量了一年中不同深度地表水温度的变化情况,分析了网箱式换热器换热管道长度和循环水量对换热效果的影响。实测和模拟分析了换热管道运行对管外水温影响。研究表明:1)增加管道长度可以增强换热,但到一定长度后则不再强化传热;2)同一水深下换热效果随着循环水量增加而增强,但流量增大到一定程度时,换热效果反而变差;3)循环水量相同时,水越深,换热效果越好;4)越接近水表面,换热器管道之间传热影响越明显,上下层管道之间不应采用等间距。

确定全球厘米级精度大地水准面的可能性和方法探讨

阐述确定厘米级精度大地水准面所面临的挑战,评述各种大地水准面的定义,提出一种确定1°×1°厘米级精度全球大地水准面的新思路和新方法:在已知相应厘米级精度全球重力位模型、地形密度分布模型以及平均海面高模型的前提下,利用虚拟压缩恢复法可实现全球1°×1°厘米级精度大地水准面的目标。初步论证实现此目标的可能性和条件,并简要介绍一个模拟实验结果。

瑞利阻尼参数对瑞利波作用下场地动力响应的影响

为研究地震中Rayleigh波对地表浅层土体的响应特征,针对Lamb问题的模型工况开展有限元动力分析,验证有限元法精确模拟Rayleigh波作用效应的可行性。以厦门地区浅层的素填土及粉质黏土为研究对象,采用摩尔-库仑本构模型,结合Rayleigh阻尼,并在模型的底部和边界上采用黏性边界,采用有限元法考察Rayleigh阻尼中质量比例阻尼系数α和刚度比例阻尼系数β对响应特征的影响规律。研究表明:有限元动力分析可以模拟Rayleigh波作用下的远场动力问题,能取得与Lamb问题解析解较为一致的解答,同时还可以捕捉P波和S波的到达时间;α的变化对素填土和粉质黏土中Rayleigh波的传播特征基本没有影响;β的变化不会影响传播速度,但影响波的振幅,β是Rayleigh阻尼的主控参数。该结论可为采用有限元法研究Rayleigh波对浅埋结构物的地震动力响应提供理论基础和科学依据。

确定1°×1°厘米级全球大地水准面的模拟实验

介绍了一种基于全球1°×1°(10-5ms-2级)重力场模型、较高精度地表浅层物质密度分布模型以及平均海面模型,并利用虚拟压缩恢复法确定全球1°×1°厘米级大地水准面的理论方法,阐述了该方法的实施步骤。模拟实验检验结果表明,对于所用地球模型,采用该方法确定1°×1°全球大地水准面可达到厘米级或更优精度。

长河流域δD、δ^(18)O特征及水体补给关系

研究流域不同水体δD、δ^(18)O特征及补给关系,可以进一步弄清流域水循环特征。以长河流域为对象,对枯、丰两水期各水体δD、δ^(18)O组成及分布特征进行分析。结果表明:(1)大气降水是长河流域主要补给源之一,受蒸发作用影响,同位素分馏导致水体中δD、δ^(18)O呈现出“枯水期较丰水期富集”的特征。(2)流域氘盈余值表现出枯水期低、丰水期高的差异,两个时期地表水与浅层地下水均受到了蒸发与水-岩作用影响,且枯水期影响更加强烈。(3)流域上游主要是地表水补给浅层地表水,中游两水间在季节上存在交替补给现象,下游为浅层地下水补给地表水。

Responses of Climatic Change on the Lagging Time about Ground Temperature Reaching the Extremum at Shallow Layers Soil in Wuli

The air temperature of Wuli,which is located in seasonal frozen ground zone,is rising by 13 ℃ yearly.This paper discusses the days that each ground layers' temperature lags behind the surface temperature in reaching extremum.The results were shown:The time of each ground layers' lagging days was increasing;the lagging day in warm season was longer than that in cold season;the growth rate of lagging days in warm season was 0.5 d/y,while the growth rate of lagging days in cold season was 0.7 d/y.