河南省水、土、能资源综合利用效率与碳排放强度的关系研究

水、土、能等资源是人类社会各种经济活动的重要基础,研究区域各种资源开发利用与碳排放的相互影响机制,对于推动资源节约和经济社会低碳转型具有重要意义。采用河南省18个地级市2006—2014年的相关统计数据,分析了河南省碳排放的时空变化特征,对水、土、能等资源利用效率和碳排放强度的关系进行了初步探讨。得出以下结论:1河南省总体碳排放量呈逐年递增趋势,但地市之间差异明显;2在河南全省及三大区域的空间大尺度上,资源利用效率与碳排放之间存在明显的相关性;3在河南省地级市空间尺度上,资源利用效率与碳排放强度的对应关系并不完全吻合;4对于不同区域而言,在今后的发展过程中,应综合考虑碳排放强度和资源利用效率的关系,对碳减排和资源利用效率提升的目标应该有所侧重和区分,采取差别化的发展策略,这对于河南省未来经济社会的低碳转型具有重要意义。     

1951—2013年周口地区降水时空变化特征研究

为了研究区域降水的时空演变规律,根据周口地区28个雨量站1951—2013年的月降水量实测资料,利用经验正交函数(EOF)分析法、Mann-Kendall检验法及Morlet小波分析法,分析了周口地区63年来降水的空间分布、时间系数变化特征和时间序列的趋势性、突变性及周期性。结果表明,周口地区降水的空间分布有3种模式:全市丰(枯)一致型、南丰(枯)北枯(丰)型和东丰(枯)西枯(丰)型,其中全市丰(枯)一致型为周口地区降水的主要分布模式,其中1966年的全市降水偏枯和2003年的全市降水偏丰最为典型;周口地区降水量由东南向西北逐渐减小,各站点降水趋势变化不一,西南部呈下降趋势,中北部呈上升趋势,降水总体呈下降趋势;区域整体降水在1997年发生了突变,整体降水周期性变化明显,存在时间尺度为21 a的变化周期。研究结果可为周口地区的农业生产以及旱涝预警和减灾防灾提供理论支撑。     

非饱和滑带土非线性Burgers蠕变模型

基于非线性流变力学理论,建立了非饱和滑带土非线性Burgers蠕变模型。模型中不仅考虑滑带土非饱和特性-基质吸力对土蠕变特性的影响,同时考虑了与时间、应力状态有关的非线性黏滞体的流变特性,由非线性黏滞体替换Burgers模型中的线性黏滞体。对非饱和滑带土开展三轴蠕变试验,并对试验结果采用最小二乘法曲线拟合,获得了不同基质吸力下的蠕变参数,并将试验结果与Burgers模型拟合曲线以及提出的非线性Burgers模型拟合曲线进行对比。结果表明,采用非线性Burgers模型能很好地拟合试验结果,且与试验曲线的吻合程度、相关系数明显高于线性Burgers模型。     

大规模体积压裂诱发的地质灾变问题研究综述

页岩储层大规模体积压裂对储层实施改造,是实现非常规油气资源工业化开发的核心技术,但目前该技术的机理研究和应用都处于起步发展阶段。大规模体积压裂可能带来潜在的地质灾害风险,主要包括淡水资源的消耗、浅水层的污染、断层活化诱发地质灾害和地表侵蚀、甲烷泄露致空气污染、植被破坏等问题。从体积压裂机理入手,研究了上述存在的地质灾变风险及灾害发生机制,并从勘探调研合理的页岩气开采区块、设计科学的钻井完井方式、压裂液注入速率方案、实时监测断层破裂带应力及滑移状态以及废水废气回收处理等角度提出对应的科学指导和防范措施,对国内页岩气顺利开展工业化开采、避免潜在的地质环境灾变对人类产生危害具有重要的指导意义。     

水轮机转轮立式静平衡方法的研究进展

水轮机转轮质量不平衡是水轮机组产生振动的主要原因之一,通过静平衡试验获得转轮不平衡重量和不平衡角度,完成对不平衡点的检测和配重,降低转轮振动幅值和摆动幅值至容许范围。综述了水轮机转轮立式静平衡方法的研究进展,介绍了该静平衡方法的原理及5种不同的静平衡试验方法,分析了这几种静平衡方法的优缺点,并对今后水轮机转轮立式静平衡方法的研究方向给出了一些建议。     

鱼道水沙特性的数值模拟

鱼道是一种重要的生态补偿工程,以往研究的重点主要集中在水力学要素对鱼类通过效果及鱼类适应度的影响方面。针对泥沙在池室中可能造成的水流含沙量增高及淤积面积扩大进而影响过鱼效率和鱼道运行寿命这一关键问题,通过数值模拟方法,对不同泥沙粒径和来流流量组合情况下的池室水流含沙量变化及池底泥沙淤积分布进行了模拟计算,并在此基础上给出了解决上述问题的途径。可为在具有一定含沙特征的河流上建设更为长效的鱼道设施提供数据支撑。     

下红岩堆积体抗滑桩加固效果监测分析

对抗滑桩加固效果的监测分析,是滑坡治理工程中的一项重要工作,对检验滑坡治理效果以及监控抗滑工程的安全性有着重大意义,也为抗滑桩优化设计提供了可借鉴的实测资料。为了检验西南某水电站下红岩堆积体抗滑桩加固效果及保障水电站施工期的安全,采用大地测量与GPS相结合的方法、钻孔测斜仪法、钢筋计法等,对该堆积体表面变形、内部变形、地下水位变化,抗滑桩的应力、应变以及所受土压力进行了长期监测。监测结果表明:抗滑桩对堆积体起到了较好的加固作用;降雨是堆积体内部变形的一个重要影响因素;堆积体顶部位移量较大,深部未发生较大变形;堆积体的变形量从前部往后部逐渐增大。     

基于GIS的贵州省玉米干旱灾害风险评估

基于玉米不同生育阶段降水负距平百分率划分的干旱标准、信息扩算理论计算的干旱发生概率、减产等级以及相应的发生概率,建立了干旱灾害风险模型,结合GIS技术对玉米不同生育阶段干旱灾害风险进行了区划。结果表明:贵州省玉米播种—出苗期旱灾风险从西南到东北方向大致呈现先增加后降低的趋势;出苗—拔节期旱灾风险高,极高风险区主要位于贵州省东北部,中部和西南部为中低风险区,干旱风险从中部到东北部呈现逐渐增加的趋势;拔节—抽穗期旱灾风险从北部至南部大致呈现逐渐增加的趋势,北部风险沿东西方向呈现先增加再降低的趋势;抽穗—灌浆期旱灾风险从西北部至东南部呈现阶梯状逐渐增加的趋势;灌浆—成熟期西部的旱灾风险低于东部,少量地区除外;全生育期旱灾风险呈层状分布,在这种层状分布中,旱灾风险呈现从西北部向东南部逐渐增加的趋势。     

小浪底水库坝区动床模型选沙与验证试验研究

小浪底水利枢纽自投入运行以来,由于受泥沙淤积的影响,出现了枢纽进水口淤堵、闸门启闭困难等问题,亟需通过模型试验来研究不同水沙条件、不同运行调度条件下坝区泥沙的淤积状况。本文运用实体模型,根据重力相似条件及阻力相似条件,结合模型沙的选择对坝区模型进行了验证。结果表明,以201×7阴离子交换树脂粉作为模型沙可满足起动和沉降相似条件,模型比尺设计也满足相似性及精度的要求,可以进行后续试验研究,并为小浪底水利枢纽进水塔群前防淤堵研究提供依据。     

基于灰关联的黄河冰凌灾害风险评估研究

考虑到黄河水文信息的灰色特性和评估者的心理行为,提出了一种基于后悔理论的灰关联评估方法,并将其应用于黄河巴彦高勒、三湖河口和头道拐3个河段的冰塞灾害风险评估中。首先定义了欣喜-后悔值函数,并计算各河段的欣喜-后悔值;然后以欣喜-后悔值最大原则建立优化模型,得到属性权重向量;最后以各河段的欣喜-后悔值大小进行排序。结果表明,三湖河口最易发生冰塞,巴彦高勒、头道拐次之,这个排序结果可为黄河防凌提供借鉴。