植被格局对砒砂岩坡地降雨侵蚀的影响

为进一步研究砒砂岩区不同雨型下植被格局对坡面土壤侵蚀特征的影响,基于野外径流小区原位观测试验与景观生态学相结合的方法,通过对比分析不同坡面的植被斑块格局指数与产流产沙之间的相关关系,阐明植被格局对砒砂岩坡地降雨侵蚀的影响。结果表明:(1)该地区降雨可划分为3类,根据各植被坡面产流产沙能力,得出降雨侵蚀力表现为:雨型II(长历时、大雨量、大雨强)>雨型III(短历时、小雨量、中雨强)>雨型I(中历时、中雨量、小雨强)。降雨量和最大30min雨强与产流产沙量呈显著或极显著关系,相关系数0.695以上,是预测该区域水土流失的主要降雨因子。(2)各坡面水土保持能力与降雨类型有关,不同雨型下3种植被坡面减流减沙率分别达0.42%、20.8%以上,不同植被格局坡面减沙效益优于减流效益,3种植被坡面的减流能力为:雨型I>雨型III>雨型II。(3)3种植被坡面的径流泥沙模数由小到大依次为:均匀分布<聚集分布<随机分布,对比区域多年平均径流泥沙模数,3种植被坡面能够减少侵蚀达21.33%以上。(4)景观形状指数和分离度指数是影响坡面产流产沙的主要格局因子,相关系数分别达0.884和0.825以上。产流、产沙量与坡面植被斑块分离度呈显著正相关,与景观形状指数呈显著负相关。坡面产流量(Y_1)与斑块分离度(SPLIT)和景观形状指数(LSI)的关系式为Y_1=8.247SPLIT-6.605LSI+38.928,R~2=0.905。以上结果表明植被斑块间的分离度越小,形状越复杂,坡面阻力增大,抗侵蚀能力越强。研究成果可为生态恢复过程中植被斑块格局的优化提供理论依据和数据支撑。

裂缝性致密砂岩气藏剩余气分布预测及开发优化建议:以川西坳陷新场地区须家河组二段为例

裂缝性致密砂岩气藏具有储层基质致密低渗、裂缝非均质发育、气水界面不统一等特点,导致天然气资源动用程度低,气井产能差异大,开发形势整体不乐观。为明确气藏的剩余气分布规律及动用对策,以新场地区须家河组二段气藏为例,根据产能主控因素分析,形成了一套适用于裂缝性致密砂岩气藏的数值模拟技术流程,定量表征了剩余气分布特征,提出了开发优化建议。结果表明:综合考虑构造裂缝和基质砂体岩性对产能的控制作用,对动态模型采用“分井区、分砂组、分介质、分岩性”的方式精细划分流动单元,保证了数值模拟的高效和精度。剩余气分布整体在构造起伏约束下,受基质岩性、断裂裂缝和井控程度影响。建议布井潜力区应具备构造高部位、基质砂体连续、断裂裂缝发育、剩余气富集等条件,进一步根据井间干扰程度和地层能量利用率优化布井位置。

内蒙古砒砂岩不同类型区土壤水分、养分特征研究

[目的]探究砒砂岩不同类型区及不同土地利用方式对土壤水分、有机碳和全氮含量的影响,对于砒砂岩区进一步发展具有重要指导作用。[方法]以内蒙古准格尔旗砒砂岩覆土区的13年生沙棘林地、6年生沙棘林地、天然草地及砒砂岩裸露区草地和砒砂岩覆沙区的天然草地、柠条林地、农地、退耕5年地共8个样地为研究对象,通过测定0—100 cm深度不同土层土壤含水量、有机碳和全氮含量,研究和比较了不同土层土壤水分、有机碳和全氮含量与变化规律。[结果](1)覆土区(13年生沙棘林地152.36 mm、6年生沙棘林地165.16 mm、天然草地160.97 mm)0—100 cm土层土壤储水量均高于覆沙区(天然草地73.03 mm、柠条林地66.56 mm、农地79.70 mm、退耕5年地107.03 mm)。(2)裸露区草地土壤有机碳含量均低于覆土区和覆沙区,0—100 cm土壤有机碳储量(1.97 kg/m^(2))分别比覆土区天然草地、6年生沙棘林地、13年生沙棘林地和覆沙区天然草地、柠条林地、农地、退耕5年地分别低了2.24 kg/m^(2),2.36 kg/m^(2),1.74 kg/m^(2),1.23 kg/m^(2),0.66 kg/m^(2),2.58 kg/m^(2),1.21 kg/m^(2)。(3)各类型区相比,裸露区草地全氮储量最低(0.18 kg/m^(2)),比覆土区天然草地和覆沙区天然草地全氮储量均低0.22 kg/m^(2)。[结论]覆土区13年生沙棘林地和覆沙区柠条林地0—100 cm土层土壤储水量、有机碳和全氮储量均低于相同类型区天然草地储量,柠条和沙棘种植一定年限后,综合考虑水保效益后可以对其进行间伐,减少灌草竞争,从而加速其林下植被的自然演替,确保砒砂岩区生态环境的可持续发展。

川西坳陷合兴场-丰谷地区须家河组致密砂岩气藏精细勘探

为了提高致密砂岩气藏的勘探成功率,以川西坳陷合兴场-丰谷地区须家河组致密砂岩气藏为例,建立了以地质综合研究为指导,地震、地质紧密结合的精细勘探技术。合兴场-丰谷地区须家河组致密砂岩气藏精细勘探的核心,是在砂组精细等时划分及对比的基础上,以砂组为单位,将生产动态资料与静态地质特征相结合进行典型气藏解剖,明确气藏特征及成藏主控因素;通过加强地震预测、钻井跟踪、测试选层及工程工艺过程中的地质综合研究,完成油气富集区预测及井位部署,且在钻井跟踪过程中即时修正认识,提高钻探成功率。精细勘探的结果显示,研究区气藏具水溶脱气特征,为古构造-成岩圈闭气藏,控制成藏的关键因素是古构造高部位,其中须二段的CH148-CH137-GM3井区和GM2-CG561井区及须四段的GM2-CG561-GM4井区和CF563-CF175井区被预测为有利油气富集区。

川西坳陷叠覆型致密砂岩气区储层特征及定量预测评价

川西复合前陆盆地自晚三叠世以来经历了多次构造转换与沉积迁移,多期次、多边界活动的构造背景造成了沉积物源的多源性以及沉积体系的多样性和叠合性。上三叠统至侏罗系碎屑岩储层平均孔隙度<10%,平均渗透率<0.1 mD,纳米级孔喉占主体,是典型的低孔低渗致密—超致密砂岩储层。储层分布范围从中浅层至深层,纵向上多层系不同类型储层复合叠置,平面上多套储层大面积叠合连片分布,呈现明显的叠合性和广覆性。储层在岩石组分、储集空间类型、物性特征、孔隙结构特征、成藏物性下限等方面具有极强的纵、横向非均质性。储层形成演化具有多阶段性,各个层系或层段均可形成规模有效储层。储层总体表现出"物源、沉积-成岩、构造-断层"控储的特征,同时不同层段有利储层发育的关键因素有所差别。根据岩石类型、沉积相、定量成岩相以及构造、断层特征等研究成果,可以对有利储层的分布进行综合定量预测。

近松散含水层溃砂机理及判据研究

深厚松散层下煤碳滞压量巨大,提高开采上限是近松散层下安全采煤的重要研究课题。基于海孜煤矿西部井松散层下浅部采区压煤问题,通过相似材料模拟试验及理论分析,从覆岩裂隙破坏发展规律及松散层砂土颗粒性质入手,研究工作面溃砂机理,试验结果和理论分析基本吻合,同时提出工作面溃砂判据,研究结果对合理留设浅部工作面安全保护煤(岩)柱,最大限度提高开采上限具有现实指导意义。

鄂尔多斯砒砂岩区降雨径流资源调控与高效利用研究进展

鄂尔多斯砒砂岩区水资源短缺,生态环境脆弱,严重制约了社会经济可持续发展和生态环境良性循环。在已有研究成果的基础上,系统总结了砒砂岩区降雨产汇流水文模拟、径流调控、径流资源高效利用等方面的研究进展,分析了研究中存在的主要问题,提出了覆土区、覆沙区、裸露区三种砒砂岩区域的径流高效利用措施与模式,探讨了鄂尔多斯砒砂岩区径流资源调控与高效利用研究中面临的挑战和未来发展方向,以期为开展相关研究提供参考。

黄河流域砒砂岩区地貌-植被-侵蚀耦合研究进展

砒砂岩地区是黄河中游粗泥沙来源的核心区,是黄河流域生态保护的重点。揭示黄河中游砒砂岩地区地貌植被侵蚀耦合规律,对于砒砂岩区生态综合治理具有重要的理论指导价值。本文评述了砒砂岩区侵蚀地貌特征、植被生境空间分异规律、侵蚀空间分异规律,以及砒砂岩区地貌-植被-侵蚀空间耦合关系研究进展,并展望了其研究发展趋势。同时,提出了今后应加强研究的方向:应着重从机理层面对砒砂岩区的地形地貌空间结构分异特征、植被生境和群落分异特征及侵蚀时空分异特征进行深入研究,特别是将三者作为一个耦合系统的因素进行研究,解决制约砒砂岩区水土流失综合治理理论水平提升与实践的瓶颈问题;研究不同地貌单元的土壤侵蚀年内时空分异性特征及其成因,揭示坡沟系统水蚀年内时空分异性特征与自然植被时空分异性特征的耦合机理;揭示砒砂岩区地貌-植被-水蚀空间耦合机理。本综述可为黄河流域砒砂岩区生态保护、侵蚀规律研究及高质量发展提供一定参考。

砒砂岩区原状和扰动土壤水分入渗过程

基于内蒙古准格尔旗砒砂岩区为研究对象,通过野外原状土的采集和室内模拟土柱试验,采用一维垂直入渗试验,分析了砒砂岩区黄土、砒砂岩、风沙土的原状土和填装土的水分入渗过程。结果表明:原状情况下入渗率、累积入渗量的变化趋势为风沙土>黄土>砒砂岩;扰动情况下入渗率、累积入渗量的变化趋势为风沙土>砒砂岩>黄土;两种土壤中湿润锋的变化趋势与累积入渗量变化趋势一致。利用Philip模型、Kostiakov经验公式和Green-Ampt模型对原状土和扰动土累积入渗量和入渗历时的关系拟合方程均可较好地描述原状土扰动土的入渗过程,其中Kostiakov经验公式拟合值更接近于实测值,拟合精度更高。

南海北部珠江口盆地白云凹陷深水区重力流沉积机理

根据近年的勘探实践,南海北部珠江口盆地白云凹陷深水区的优质储层主要为深水重力流砂岩沉积成因,探讨白云凹陷深水重力流的沉积机理是储层研究的基础。通过对深水重力流的流动机制和流变过程的理解以及白云凹陷深水重力流沉积结构的分析认为,陆坡区是深水重力流的主要沉积环境,陆架坡折带控制了白云凹陷深水重力流沉积的发育分布。南海北部宽陆架背景使得沉积作用更明显地受到海平面变化的控制,白云凹陷深水区主要的粗粒陆源碎屑重力流沉积与相对低海平面有关。高位末期古珠江三角洲推进到了陆架边缘,低海平面期间重力流沉积在白云凹陷深水陆坡区形成了平面上的多点源-线源的多水道-朵叶体散布,时间上有先后层次地周期性出现的沉积模式,这种沉积模式导致了砂岩储层分布的散布性、诡异性和形成岩性圈闭的复杂性。多水道化中小规模的复杂砂体分布是白云凹陷深水储层的特色。深水重力流具有沿坡搬运,下切成沟,坡缓减速,择低而积,稀释分异,有限分布等特点。重力流的流变过程中最重要的变化是在流动过程中被海水混入稀释而导致的砂、泥分异作用,这是砂泥混合重力流能够析出砂岩的过程。

白云岩石粉比表面积对水泥砂浆性能的影响研究

研究了白云岩机制砂石粉比表面积(150m^2/kg、350m^2/kg、550m^2/kg)对水泥-机制砂砂浆工作性、力学性能、耐久性和体积稳定性的影响,并与粉煤灰作对比。结果表明:比表面积对石粉活性影响较显著,而对其需水性的影响相对较小。随着石粉比表面积的提高,砂浆流动度、抗压强度、干缩轻微增大,抗氯离子渗透性小幅降低,石粉比表面积达到350m^2/kg时才会改善砂浆性能,但比表面积550m^2/kg石粉对砂浆性能的改善作用仍然不及Ⅱ级粉煤灰。

水电站工程砂石料场优化选择

砂石料场的规划选择是水电工程施工组织设计中的重要环节,料场选择受到多种条件的制约,影响因素很多。由于砂石料场选择条件复杂,工作量大,需要一个科学的选择料场的规划设计方法。运用系统分析方法对砂石料场进行优化选择。

贵州地区桥梁用机制砂混凝土原材料优选研究

针对贵州地区公路工程桥梁用高性能混凝土机制砂石粉含量高、粉煤灰质量差等问题,对不同石粉含量、不同矿物掺合料的机制砂混凝土性能进行了试验研究。研究结果表明,石粉虽作为惰性材料,但在一定掺量范围内,对混凝土性能具有一定程度的改善。在实际工程中,建议石粉含量控制在10%左右;Ⅱ级粉煤灰因其烧失量大、活性小对混凝土性能有着不利的影响;磨细复合掺合料可显著提升机制砂混凝土工作性能、力学性能以及耐久性能。因此,针对贵州地区优质粉煤灰匮乏的现状,建议将低等级粉煤灰与磨细矿渣进行二次加工磨细后再掺入混凝土使用。此外,根据研究成果在工程中的应用情况,提出了贵州地区桥梁用机制砂混凝土原材料的选型标准。

陶岔渠首至鲁山段砂石料源的选择与规划

为保证陶岔渠首至鲁山段砂石料料源在质量和储量上满足工程要求,并降低供料成本,通过对各料场质量、储量和运输条件的分析,结合砂石料需要量,对砂石料料源进行了合理选择。综合考虑各料源的质量、储量、加工工艺和运输距离后,选择人工石料场作为块石料、混凝土粗骨料和碎石垫层料的料源;选择天然砂砾料场作为混凝土细骨料和砂砾垫层料的料源。按运输距离相等的原则,对各料场的供料范围和设计需要量进行了分配。

毛乌素沙地砒砂岩与沙复配农田的固沙效应及其微观机理

砒砂岩与沙复配成土及其工程化核心技术的提出与应用,为毛乌素沙地合理利用土地资源、科学推进生态建设提供了新的思路与技术支撑。前期研究对利用层面的技术问题给予了较多关注并取得显著进展,而在潜在风险层面特别是关于复配土壤的固沙效应及其微观机理的探索则相对薄弱。基于集沙仪、扫描电镜及激光粒度仪,结合野外定位试验和室内仪器观测,对毛乌素典型原状沙地及复配农田的输沙特征差异及其固沙微观机理进行探索。结果表明:(1)观测周期内,原状沙地输沙总量为4 951 g,远高于复配农田2 436 g的输沙总量,原状沙地更易受风蚀,而复配农田土壤起沙风速大、输沙量较小,具有明显的固沙效应;(2)扫描电镜图像显示,原状沙地土粒(沙粒)粗骨化、无粘结,而耕种两年的复配农田土壤中已出现团聚体;(3)激光粒度仪分析显示,原状沙地的粉、黏粒含量仅为2.74%,而复配农田这一比例增至15.12%;(4)复配土防风固沙效应的形成与粉粒和黏粒含量及土壤结构等紧密相关。鉴于复配农田输沙固沙能力的动态差异性和风力敏感性,进一步实施复配成土造田工程时,宜在复配农田主导风向的上风向区域及成片农田内适当布设具有防风功能的适生草类或灌木条带。