鄂西宜昌地区寒武系水井沱组页岩储层地应力特征及成因

以四川盆地宜昌地区水井沱组页岩储层为对象,采用钻井实测、岩心测试分析及测井解释等技术,获取多井点现今地应力信息,研究地应力特征,探讨应力差异分布成因。结果表明:宜昌地区水井沱组现今最大水平主应力方向总体为NEE向,东、西部靠近边界断裂的区域呈多向性;现今地应力的离散性较强,平面上呈中部高、东西部低的主体分布特征,纵向上随深度增加而增大;埋藏深度是导致地应力纵向上分布差异的主要因素,三个主应力随埋深呈线性增加,主体区域的应力关系表现为水平最大主应力>垂向主应力>水平最小主应力,属于走滑断层应力状态;不同岩性层间的水平应力及方向变化,由灰岩、粉砂岩到页岩,应力总体上呈减小趋势;边界断裂的影响是地应力平面上分布差异的主要成因,造成地应力降低及最大水平主应力趋于平行断层走向的偏转,地应力降低与偏转幅度主要受断裂距离控制。该结果可为宜昌地区水井沱组页岩气藏后续勘探部署及压裂施工方案设计提供依据。

丹江口湖北库区不同调控密度马尾松人工林林分特征

以丹江口湖北库区马尾松人工林为研究对象,从林分结构、天然更新演替和生物多样性等方面探讨不同调控密度的林分特征。结果表明,林分密度的降低有利于乔木层平均树高、平均胸径、优势高、枝下高的明显增加,不同调控密度林分高度分布整体均呈现正态分布曲线,但不同密度林分其峰值波动范围的宽窄程度各不相同,低密度林分高度结构更趋于完整;高密度林分立木胸径以小径阶为主,低中密度林分大径阶立木数量则明显增加。高中低密度马尾松林下更新树种种类分别为5种、7种和8种,均以栓皮栎和盐肤木构成其优势更新树种;随着林分密度的增加,更新幼苗数量以及更新层优势种幼树幼苗与乔木树种数量之比均表现为逐渐降低趋势,且更新幼苗多集中在高度≥50 cm范围。马尾松林分密度的降低均在一定程度上促进林下生物多样性的增加,但不同层次生物多样性变化趋势存在差异。

南水北调对湖北丹江口水库区土地资源的影响

湖北省丹江口水库区是南水北调中线工程的水源区。随着调水工程的实施，库区土地资源将受到深远的影响。以丹江口水库及其四周海拔低于２００ｍ的区域为研究范围，选用９０年代初获取的ＬａｎｄｓａｔＴＭ假彩色合成图像为主信息源，运用目视判读和地理信息系统（ＧＩＳ）方法，对该区的土地资源利用现状进行了比例尺为２５万分之一的遥感制图和计算机面积量算；在此基础上，对工程实施后本区土地资源的淹没损失、土地利用结构的变化进行了宏观分析，进而对区域土地资源的合理利用进行了初步探讨。

基于RS和GIS的三峡库区水土流失快速动态监测研究

以1986年和1999年三峡库区(湖北片)的TM,SPOT(全色)作为遥感解译的数据源,利用TM光谱信息丰富、SPOT影像空间分辨率高的特点,在对这两种影像作融合后再利用遥感图像处理软件ERDAS进行土地利用解译。以地理信息系统软件ArcGIS8.1作为处理平台,以1:50 000地形图作为数据源,进行扫描矢量化,生成DEM,并从中提取坡度,考虑土地利用、植被覆盖率和坡度这3个因子,利用水利部的行业标准和GIS的空间叠加分析能力,研究了三峡库区(湖北片)巴东、兴山、秭归和宜昌4县1986年和1999年水土流失的动态变化,结果表明:4县中,对水土流失起减轻作用的林地、梯田、园地面积都在增加,而坡耕地(水土流失最严重)、草地面积都在减少;各县的水土流失都有不同程度的减轻,以宜昌减轻最多,秭归、兴山和巴东居其后。

基于RS-GIS的湖北丹江库区土壤水力侵蚀定量分析

湖北丹江库区是南水北调中线工程的主要淹没区和水源区,土壤水力侵蚀是影响水质安全和工程实施的重要因素。以1998年和2003年的TM遥感影像为主要信息源,建立了以植被覆盖度、坡度和土地利用为指标的水力侵蚀遥感分析方法,将水力侵蚀强度分为六级,并结合GIS的空间分析功能对1998年和2003年库区水力侵蚀强度变化及空间分布进行了划分。结果表明五年间库区微度侵蚀、中度侵蚀和强度侵蚀面积呈增加趋势,而轻度侵蚀和极强度侵蚀面积呈减少趋势;并将库区水力侵蚀空间分布划分为北部中低山丘陵中强度侵蚀区和中部河谷城区轻度流失区。分析结果对库区土壤侵蚀的治理和生态环境的改善具有指导意义。

择伐抚育对不同类型马尾松人工林林下生物多样性的影响

以湖北丹江口库区不同类型马尾松人工林为研究对象,利用生物多样性指数进行择伐抚育前后林下植物多样性测度分析。结果表明,择伐抚育后,灌木层主要的优势物种变化不大,而草本优势物种则变化较剧烈。不同类型马尾松林灌木层Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数表现为松柏混交林>中密度马尾松林>低密度马尾松林>高密度马尾松林>针阔混交林,Margalef丰富度指数表现为中密度马尾松林>低密度马尾松林>高密度马尾松林>松柏混交林>针阔混交林。择伐抚育致使针阔混交林和高密度马尾松林的灌木层多样性降低,松柏混交林、中密度马尾松林、低密度马尾松林则呈现升高趋势。针阔混交林和低密度马尾松林草本层各指数均整体降低,高密度马尾松林、中密度马尾松林、松柏混交林则呈现升高趋势,可见择伐抚育导致草本层生物多样性波动较大。同时,松柏混交林的生物多样性灌木层>草本层,而高密度马尾松林、中密度马尾松林、低密度马尾松林和针阔混交林的生物多样性则是草本层>灌木层。

丹江口库区不同植被类型地表根系对土壤渗透性的影响

为研究地表根系结构特征及其对土壤渗透性的影响,通过对丹江口库区针阔混交林、灌木林、针叶林和阔叶林35块样地进行地表土壤（0～10和10～20 cm土层）和根系采集和室内实验,分析4种植被类型根系结构特征、土壤渗透特性及其相互作用关系,并建立回归方程。结果表明：4种植被类型土壤0～10土层的土壤初渗率和稳渗率均高于10～20 cm土层;土壤0～10和10～20 cm土层土壤初渗率和稳渗率在不同植被类型间均表现相同趋势,即阔叶林〉针阔混交林〉灌木林〉针叶林;不同植被类型土壤初渗率、稳渗率等指标均与根长密度和根表面积密度存在显著的线性相关性（P〈0.05）;根系直径在0.5～5 mm范围内的根系结构特征参数与土壤入渗特征指标之间存在显著的线性相关性（P〈0.05）;在Kostiakov入渗模型中,直径介于0.5～5 mm不同径级的根长密度和根表面积密度与b值正相关,与a值负相关。丹江口库区阔叶林和针阔混交林土壤渗透性能优于灌木林和针叶林,4种不同的植被类型土壤入渗特征值均随根系结构参数值增大而增大,且直径在0.5～5 mm径级范围内的根系对土壤渗透能力的增强作用最明显。

湖北鹤峰地区二叠系大隆组页岩气储层特征及评价

根据6条露头剖面和HD1井薄片的详细观测,并借助偏光显微镜、X射线衍射、场发射扫描电镜和有机碳含量(TOC)分析,常规孔隙度和渗透率分析,以及比表面积和孔径分析等,对湖北鹤峰地区二叠系大隆组黑色岩系的储层进行了研究。结果表明,研究区大隆组具备发育页岩气的基本地质条件:岩石类型以富有机质的泥页岩为主,局部夹碳酸盐岩和薄层状硅质岩,脆性矿物含量较高,这有利于后期成岩流体的改造和页岩气开发阶段的水力压裂改造;有机质含量多大于2%,热演化程度较高(Ro平均为2.38%),且为利于生成油裂解气的Ⅰ型干酪根,富有机质的黑色岩系沉积厚度较大(介于30.3～38.0 m),具有较高的生烃能力;储集性能在纵向上变化不大,总体表现为低孔—特低孔、特低渗特征,有机质孔隙和矿物基质孔中的微孔和中孔是页岩比表面积的主要贡献者,它们构成了气体吸附的主要场所。HD1井大隆组埋藏较浅,断裂复杂且较发育,这可能是造成大隆组生烃条件优异而含气量相对较少的原因。因此,保存条件应是控制鹤峰地区大隆组页岩气含气量的主要因素,保存条件较好的鹤峰向斜发育区应为页岩气有利区。

丹江口水库淹没区传统民居研究

南水北调中线二期工程的启动将使丹江口库区大量传统街区和民居建筑被淹没,因此对库区传统民居建筑进行抢救性研究显得尤为迫切。从民居类型与分布、空间布局、结构体系、构造特征以及细部装饰等角度对丹江口、郧县、张湾区等重点乡镇的传统民居进行比较分析,从生态性和地域性两方面论述了丹江口水库淹没区传统民居特征。

鄂西三峡库区森林变化对河川径流泥沙的影响

该文针对鄂西三峡库区森林变化及河川径流泥沙的特点，采用流域自身对比法，以森林覆盖率和活立木总蓄积量为主要森林指标，分析研究了森林变化与年径流、枯水期径流、洪枯比及年输沙模数的关系，并在鄂西三峡库区内进行了验证．结果表明：年径流深与森林覆盖率呈正或负相关；森林覆盖率与洪枯比及年输沙模数呈负相关；活立木蓄量与枯水期径流深呈正相关．

湖北省三峡库区农村生活垃圾发生特征探讨

在湖北省三峡库区,选择了24个典型农户作为研究对象,分别对农户每个季节连续3d的生活垃圾产生量、理化性质、垃圾中TN、TP产生系数进行了检测与分析。结果表明,湖北省三峡库区农村生活垃圾人均日产生量0.743kg/(d·人),生活垃圾产生量受地域、季节及农户经济收入水平的影响。生活垃圾组成中,有机垃圾(主要是厨余垃圾)约占40%,其他垃圾(灰土、煤渣等)占41%,可回收垃圾(废纸、废塑料等)约占18%,有害垃圾占1%。农村生活垃圾含水率约41%,容重0.368t/m3,有机垃圾日产生量0.212kg/(d·人),其中TN含量为14.66g/kg、TP含量为2.42g/kg。TN平均产污系数为0.993g/(d·人),TP平均产污系数为0.153g/(d·人)。依以上参数估算,湖北省三峡库区120万农村常住人口,垃圾年产生量为32万t、87万m3,垃圾中每年TN、TP产生量为435t、67t。

湖北三峡库区水资源可持续利用评价

为促进湖北三峡库区水资源可持续利用,建立了包括水资源状况、水资源开发利用程度、水资源与社会协调水平、水资源与经济协调水平和水资源与环境协调水平等5个方面15个具体评价指标的评价指标体系,并在此基础上,采用融入TOPSIS法思想的改进的投影寻踪模型对湖北三峡库区2012年水资源可持续利用水平进行评价。结果表明:1湖北三峡库区水资源可持续利用水平整体较好,其中夷陵区和秭归县的水资源可持续利用水平评价值在0.8以上,处于优秀水平,兴山县和巴东县的水资源可持续利用水平评价值在0.6以上,处于良好水平;2改进的投影寻踪模型融入了优劣解距离法的思想,使得评价结果更直观,可在更多领域应用。

基于人粮关系的土地资源承载力分析——以丹江口库区河南辖区为例

基于土地资源承载力和土地资源承载力指数模型,从区域、县域、镇域三个角度全面分析2000—2015年丹江口库区河南辖区土地资源承载力和土地资源限制度的空间格局与演变规律。结果表明:(1)区域尺度:16年来,土地资源承载力呈现波状变化,整体略有提高,人口长期处于超载状态,人粮关系矛盾明显;2000年以来,基于人口分布的土地资源限制度由35.74%下降到24.23%,基于人口分布的资源限制度在逐渐下降。(2)县域尺度:16年来,除2015年的内乡县出现粮食盈余,其他各县始终处于人口超载状态;2000年以来,淅川县、内乡县和卢氏县的土地资源限制度呈现持续降低的趋势,西峡县和邓州市的土地资源限制度持续增加,而栾川县的土地资源限制度呈现起伏变化。(3)镇域尺度:16年来,粮食盈余的乡镇个数逐渐增多,人粮关系整体向缓和方向转变;2000年以来,不受人口限制的乡镇个数逐年增加,限制度在40%以上区域的人口比例依然高达37.89%,基于人口分布的土地资源压力依然比较严重。

丹江口湖北库区马尾松人工林水文生态效应

采用野外实地观测与室内浸水法，对丹江口湖北库区龙口林场5种类型马尾松林分枯落物蓄水、土壤理化性质和蓄水能力、地表径流和土壤侵蚀等水文效应进行了研究。结果表明：①不同类型马尾松林枯落物层最大持水量间存在显著差异，变化范围在45．83-93．32t·hm^-2，为松柏混交林〉针阔混交林〉低密度马尾松林〉中密度马尾松林〉高密度马尾松林。有效拦蓄量变化范围在29．83-41．79t·hm^-2，为中密度马尾松林〉松柏混交林〉针阔混交林〉低密度马尾松林〉高密度马尾松林。②随着土壤深度的增加，土壤容重呈增加的趋势，而总孔隙度呈逐渐递减的趋势。不同类型马尾松土壤贮水能力差异明显，表现为针阔混交林〉低密度马尾松林〉中密度马尾松林〉松柏混交林〉高密度马尾松林，针阔混交林约是高密度马尾松林的1．25倍。③不同森林类型地表径流量在14．68-29．56m^3·hm^-2之间，土壤侵蚀量在2．01～4．15m3·hm^-2之间，且均以栎类次生林最优，松柏混交林次之，马尾松纯林最低。总体而言，综合利用抚育择伐和人工诱导自然更新的方法，人工诱导马尾松纯林逐步向针阔混交林发育，可更有效提高水土保持功能。

三峡库区湖北段非点源污染氮磷排放时空分布特征

[目的]了解三峡库区湖北段非点源污染情况,找到主要污染源和重点控制区,为该区生态环境的建设和治理提供科学支持。[方法]运用输出系数模型结合降雨侵蚀力影响系数和入河系数模拟计算研究区1990,2000,2005和2010年的非点源污染氮磷排放总量、各污染源氮磷污染排放量及贡献率以及各地区氮磷排放的时空分布特征。[结果]三峡库区湖北段1990,2000,2005和2010年的TN排放量在2 500t以上、TP排放量在250t以上,2000年达到最高,TN,TP年均排放量分别为3 612.78和393.75t/a,年均排放强度为3.10和0.34kg/(hm^2·a),研究区非点源污染以氮污染为主。水田和旱地是造成氮污染的主要原因,其次是农村人口;水田和旱地也是磷污染排放的主要贡献源,其次是猪的养殖。[结论]研究区非点源污染总体呈现两侧高中间低的区域性分布。巴东县为氮磷排放的重点控制区域。

鄂西鹤峰地区上二叠统大隆组页岩储层特征及资源潜力

在野外地质调查基础上,通过有机地化测试、物性研究和扫描电镜等方法,对鄂西鹤峰地区泥页岩储层及资源潜力进行了研究。结果表明:(1)鹤峰地区大隆组形成于台盆相,岩性以硅质页岩、炭质页岩为主,厚度为47.5~53.9 m。(2)目的层泥页岩具有“有机质丰度高、热演化程度高”等特征,TOC含量平均为6.03%,Ro平均为2.40%,脆性矿物含量平均为81.0%。(3)岩石中吸附气含量较高,质量体积平均为2.08 m^3/t,埋深小于2000 m,具有良好的勘探前景。(4)采用叠合法预测出鹤峰茅坪-石灰窑和鹤峰太平-咸盈一带为页岩气勘探有利区,用概率体积法估算页岩气地质资源量(P50)分别约为303.56×108 m^3和533.33×108 m^3。该研究成果可为鄂西鹤峰地区大隆组页岩气勘探提供借鉴。

丹江口库区湖北水源区不同密度马尾松人工林水源涵养能力

为了研究南水北调中线水源区汛期森林的水源涵养功能,以丹江口库区龙口林场马尾松人工林为对象,于2018年6-9月采用野外观测与室内分析相结合的方法,对高、中、低3种密度马尾松人工林,从林冠层、枯枝落叶层和土壤层进行分析,探究其丰水期水源涵养功能的林分密度效应.结果表明:(1)3种密度马尾松人工林林冠截留量为56.13~77.68 mm,且随林分密度增加林冠截留量增大,林内穿透雨量则趋势相反;(2)3种密度马尾松人工林枯落物总生物量为12.76~19.56 t·hm^-2,随着林分密度增加枯落物总生物量增大,且半分解层枯落物生物量均大于未分解层枯落物生物量;高密度枯落物总厚度最大,中密度次之,低密度最小;枯落物最大持水量为21.32~28.24 mm,有效持水量为16.82~22.51mm,且均表现为中密度>高密度>低密度;枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间分别呈对数函数和幂函数关系式;(3)3种密度马尾松人工林O~ 30 cm土层土壤容重为1.45~ 1.54g·cm^-3,总孔隙度均值为42.18%~45.71%,土壤有效持水量为2.94~4.81 mm,且土壤容重大小为低密度>高密度>中密度,土壤总孔隙度排序则与之相反,土壤有效持水量表现为中密度>低密度>高密度;(4)3种密度马尾松人工林综合水源涵养能力为204~237.55 mm,表现为中密度>高密度>低密度.综上,丹江口库区中密度马尾松人工林水源涵养服务能力最优,建议在今后库区森林抚育过程中,合理控制林分密度.

湖北寒武系牛蹄塘组页岩气成藏条件与综合评价

牛蹄塘组是湖北省重要的海相页岩气层系之一,对其深入研究有助于预测资源潜力并指明勘探方向.利用露头及探井资料对区内牛蹄塘组的储层特征、资源潜力等进行了研究.结果表明,牛蹄塘组依据岩性组合可以分为一段和二段,鄂西宜昌-恩施、神农架西侧深水陆棚相以及鄂东南盆地边缘相富有机质页岩厚度大,TOC含量高,以硅质类页岩为主,页岩气成藏物质基础良好.气显较好的地区集中分布在鄂西黄陵背斜东南缘,分析认为较弱的变形、有效的顶底板和适中的热演化是牛蹄塘组页岩气富集成藏的关键.除宜昌局部地区具有勘探开发前景外,秭归、鹤峰等地区仍值得探索,鄂东南及鄂西北地区由于构造变形和岩浆活动强烈,保存条件极差,基本无页岩气勘探前景.