检索结果-内蒙古大学图书馆

天然气地球科学 2025年

作者：成巧耘周三栋刘大锰张伟鑫刘新宇周国栋魏佳成严德天中国地质大学资源学院中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室中国地质大学(北京)能源学院

准确掌握深部煤层气动态解吸特征及运移规律对优化排采制度和促进煤层气规模开发具有重大意义。以鄂尔多斯盆地本溪组深部煤层气井为研究对象，梳理了气井动态生产规律，推导了连续煤基质中吸附气解吸—离散裂缝中气、水两运移的数学模... 详细信息

准确掌握深部煤层气动态解吸特征及运移规律对优化排采制度和促进煤层气规模开发具有重大意义。以鄂尔多斯盆地本溪组深部煤层气井为研究对象，梳理了气井动态生产规律，推导了连续煤基质中吸附气解吸—离散裂缝中气、水两运移的数学模型，并利用有限元方法对模型进行求解。最后，根据模拟结果分析了排采过程中煤层气运移规律，探讨了含水煤岩解吸特征及其对产气量的影响。结果表明：①纳林河区块A井的敏感压力、转折压力、启动压力分别为1.87 MPa、4.77 MPa和7.15 MPa；②煤层气解吸由近井端连续扩展到储层边界，排采500 d（1.4年）后，全区储层压力完全降低到临界解吸压力以下；③排采1725 d（4.7年）后，解吸效率由低效解吸为主转化为以缓慢解吸+高效解吸为主，煤层由游离气产气逐渐转化为以吸附气产气为主。④气井日产气量与近井区域100 m内的解吸行为具有明显的对应关系，当近井区域解吸效率保持稳定时，日产气量也趋于稳定。所得结论将为排采制度优化措施的制定提供理论支撑。

关键词：鄂尔多斯盆地深部煤层气气、水两相解吸特征离散裂缝数值模拟

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城市更新的雨洪过程动态响应模拟研究——以银川市为例

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水利学报 2023年第11期54卷 1347-1358页

作者：李欣怡侯精明潘占鹏景静樊超孙学良西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 中国城市规划设计研究院北京100044

为探明城市更新发展中局部片区改造对整体地表径流过程和地下管网排水过程的影响。本文应用耦合水文和水动力学过程数值模型,以银川市西夏区南部和金凤区北部分别作为老城和新城更新片区,进行老城管网雨污分流改造及新城城市边缘区居民... 详细信息

为探明城市更新发展中局部片区改造对整体地表径流过程和地下管网排水过程的影响。本文应用耦合水文和水动力学过程数值模型,以银川市西夏区南部和金凤区北部分别作为老城和新城更新片区,进行老城管网雨污分流改造及新城城市边缘区居民用地扩建研究。研究表明:雨污分流对老城地表积涝和管网堵塞均有显著提升作用,不同组合方案局部改造较原始地块可减少地表积涝水量25.06%~49.63%,在峰值时刻和退水3 h后管网充满度<1所占比例较改造前分别提升1.51~2.39倍和1.32~2.66倍(1≤P≤5)。不同面积占比的新城扩建(0.56%、0.30%、0.19%)对城市地表积涝和降雨径流控制率影响随着降雨重现期增加而增大,但其增速在P=20时变缓。因此应充分考虑局部改造对整体城市区域雨洪过程的影响,以避免因城市更新而导致城市洪涝灾害加剧,达到防患未然效果。

关键词：耦合模型城市更新旧城改建雨污分流新城扩建雨洪响应

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结合ARIMA方法与GMS模拟洋河流域地下水水位

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水资源与水工程学报 2025年第1期36卷 18-28页

作者：孙福宝童菊秀梁畅仝锦威中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

传统地下水数值模型在预测未来地下水水位时,常受限于难以获取的降水与蒸发数据。为解决这一问题,基于ARIMA模型预测降水与蒸发时间序列数据,并结合GMS地下水流模型,模拟洋河流域地下水水位变化过程,提出一种改进的地下水水位预测方法... 详细信息

传统地下水数值模型在预测未来地下水水位时,常受限于难以获取的降水与蒸发数据。为解决这一问题,基于ARIMA模型预测降水与蒸发时间序列数据,并结合GMS地下水流模型,模拟洋河流域地下水水位变化过程,提出一种改进的地下水水位预测方法。通过分析洋河流域2000—2020年的历史气象数据,使用ARIMA模型预测2021年的降水与蒸发量,将预测结果输入GMS模型,开展地下水水位模拟实验。结果表明:GMS模型对洋河流域地下水水位的模拟效果较好,大多数NSE值分布在0.71~0.96之间,RMSE值均在0.05~0.45 m之间,整体精度较高;ARIMA模型对气象数据的预测精度较高,蒸发数据的预测效果优于降水;结合ARIMA模型与GMS模型的研究方法在精度和适用性上表现良好,为区域地下水资源管理提供了科学依据。研究提出的方法克服了传统模型对未来数据依赖性强的局限性,可为类似区域预测地下水水位提供参考。

关键词：地下水水位降水与蒸发数据时间序列分析ARIMA方法 GMS 洋河流域

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水力压裂多裂缝扩展诱发光纤应变演化试验研究

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石油机械 2024年第8期52卷 101-107页

作者：王溯陈勉吕嘉昕中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室

为解决光纤监测水力压裂过程中裂缝扩展形态认识不清的难题,提出了一种基于光纤应变监测的水力压裂物理模拟试验方法。将基于光频域反射(OFDR)技术的分布式光纤解调器与大型真三轴压裂物理模拟试验相结合,开展了人造试样及页岩试样水力... 详细信息

为解决光纤监测水力压裂过程中裂缝扩展形态认识不清的难题,提出了一种基于光纤应变监测的水力压裂物理模拟试验方法。将基于光频域反射(OFDR)技术的分布式光纤解调器与大型真三轴压裂物理模拟试验相结合,开展了人造试样及页岩试样水力压裂光纤实时监测物理模拟试验。试验结果表明,基于OFDR的分布式光纤传感技术可以高空间分辨率、高精度监测应变的演化,光纤的应变数据可以清晰地反映裂缝的产生、扩展和闭合。根据试验结果提出了一种基于光纤应变感测的水力压裂裂缝形态判别准则,该准则可以根据光纤应变演化信息判断部分裂缝类别。研究结论可高效地指导分布式光纤数据解释工作,可为光纤压裂监测的现场规模应用提供参考。

关键词：水力压裂裂缝识别分布式光纤监测页岩储层层理缝高角度天然裂缝光纤应变

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深层页岩巴西劈裂破坏力学行为数值模拟研究

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石油钻探技术 2024年第2期52卷 218-228页

作者：崔壮侯冰油气资源与工程全国重点实验室(中国石油大学(北京)) 北京102249 石油工程教育部重点实验室(中国石油大学(北京)) 北京102249 中国石油大学(北京)克拉玛依校区石油学院新疆克拉玛依834000

为揭示页岩纹理特征与破坏强度之间的作用机理,利用黏聚力单元法建立了巴西劈裂三维数值模型,研究了纹理角度和纹理强度对页岩破坏模式和抗拉强度的影响,并利用声发射分布特征精确分析了裂纹演化过程。研究结果表明:巴西劈裂数值模拟结... 详细信息

为揭示页岩纹理特征与破坏强度之间的作用机理,利用黏聚力单元法建立了巴西劈裂三维数值模型,研究了纹理角度和纹理强度对页岩破坏模式和抗拉强度的影响,并利用声发射分布特征精确分析了裂纹演化过程。研究结果表明:巴西劈裂数值模拟结果与试验结果基本一致,利用黏聚力单元法可以准则预测页岩破坏行为;纹理角度和纹理强度耦合作用下页岩试样破坏模式分为6种;中心破坏的页岩试样,声发射能量–位移曲线以单峰值分布型为主,拉伸剪切复合破坏的页岩试样,声发射能量–位移曲线以多峰值分布型为主;页岩试样抗拉强度各向异性显著,相同纹理角度下,纹理强度越高,主裂纹越接近加载直径方向,试样抗拉强度越大。研究结果进一步揭示了深层页岩破坏机制,为页岩储层压裂设计提供了理论依据。

关键词：深层页岩巴西劈裂数值模拟破坏模式抗拉强度

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青海湖流域地表温度时空变化特征研究

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干旱区地理 2023年第7期46卷 1084-1097页

作者：康利刚曹生奎曹广超严莉陈链璇李文斌赵浩然青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008 青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海西宁810008 青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院青海西宁810008

地表温度是陆面过程研究的重要参数之一。基于MOD11A2地表温度数据,结合数字高程模型(DEM)、土地利用类型、气象和归一化植被指数(NDVI)等数据,采用ArcGIS空间分析与数理统计方法,对2002—2021年青海湖流域的年度、季节、月份及昼夜等... 详细信息

地表温度是陆面过程研究的重要参数之一。基于MOD11A2地表温度数据,结合数字高程模型(DEM)、土地利用类型、气象和归一化植被指数(NDVI)等数据,采用ArcGIS空间分析与数理统计方法,对2002—2021年青海湖流域的年度、季节、月份及昼夜等时间尺度,以及不同土地利用类型、不同海拔高度的地表温度变化特征进行了分析,并利用地理探测器模型对地表温度与环境因子之间的关系进行了研究。结果表明:(1)青海湖流域年均地表温度总体随年份增加呈现上升趋势,平均地表温度为2.20℃。空间分布呈现比较规律的由流域东南向西北逐渐下降的特征。青海湖北岸和东岸地表温度上升趋势最显著,呈上升趋势的区域占流域主体。(2)地表温度在不同季节表现为:夏季>春季>秋季>冬季。除春季随年份增加呈下降趋势外,夏季、秋季、冬季均呈逐年上升趋势。(3)月间地表温度表现为规律的先增加后减小,以7月为“对称轴”呈显著相似的变化趋势。(4)不同土地利用类型的地表温度从高到低排序为:耕地>林地>灌木>草地>荒地>冰川。(5)年均地表温度与海拔为显著负相关关系(P<0.05),海拔每升高100 m,年均地表温度下降约0.8℃。(6)根据单因子探测结果,环境因子对地表温度的解释力存在差异,其中海拔高度和年均气温对地表温度的解释力较高,而土地利用类型对其解释力最低。在所有因子的交互作用中,年均气温和海拔高度交互,q值的解释力最大(0.90),表明年均气温和海拔高度的耦合与青海湖流域地表温度关系密切。

关键词：青海湖流域地表温度时空变化地理探测器环境因子

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页岩层系不同岩矿组合试样渗透率变化规律差异及其机理分析

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地质论评 2024年第3期70卷 1071-1082页

作者：尚春江康永尚袁晓蔷邓泽赵群王红岩中国地质调查局广州海洋地质调查局广州511458 自然资源部海底矿产资源重点实验室广州511458 中国石油大学(北京地球科学学院) 北京102249 油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083

页岩地层垂向岩矿组合变化大,页岩气开采需要对储层进行大规模人工水力压裂改造。笔者等基于样品的全岩X-射线衍射分析,通过对不同岩矿组合的3块页岩试样进行流—固耦合物理模拟实验,获得了3点认识,反映了不同岩矿成分的页岩在不同条件... 详细信息

页岩地层垂向岩矿组合变化大,页岩气开采需要对储层进行大规模人工水力压裂改造。笔者等基于样品的全岩X-射线衍射分析,通过对不同岩矿组合的3块页岩试样进行流—固耦合物理模拟实验,获得了3点认识,反映了不同岩矿成分的页岩在不同条件微裂缝与渗透率的变化特征,以及碳酸盐矿物含量高时的影响。这一实验对于研究页岩储层在压裂过程中的变化具有探索性,对于页岩气生产具有重要的参考意义。

关键词：页岩气流—固耦合不同岩矿组合渗透率形成机理力学脆性指数

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中国极端天气气候研究——“地球系统与全球变化”重点专项项目2024年度最新进展

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大气科学学报 2025年第2期48卷 177-206页

作者：陈海山张耀存张文君尹志聪陈国森华文剑黄丹青况雪源刘芸芸马红云施宁孙善磊魏江峰赵海坤张杰韩婷婷李文铠桑英涵王润南京信息工程大学气候系统预测与变化应对全国重点实验室/气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估省部共建协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 南京大学大气科学学院江苏南京210093 国家气候中心气候系统预测与变化应对全国重点实验室/中国气象局气候变化研究重点实验室北京100081 中国气象科学研究院灾害天气科学与技术全国重点实验室/青藏高原气象研究所北京100081

围绕“地球系统与全球变化”重点专项项目“中国极端天气气候事件的形成机理及其预测和归因”2024年度主要进展,从极端事件变化的观测事实、环流特征与动力学机理,海洋关键过程与海气相互作用机理,海洋过程对极端天气气候的影响,陆面过... 详细信息

围绕“地球系统与全球变化”重点专项项目“中国极端天气气候事件的形成机理及其预测和归因”2024年度主要进展,从极端事件变化的观测事实、环流特征与动力学机理,海洋关键过程与海气相互作用机理,海洋过程对极端天气气候的影响,陆面过程及其影响研究,极端事件模拟与预测等5个方面介绍了项目的最新研究成果。1)揭示了变暖趋势对中国近40年破纪录高温事件的影响,基于通用热气候指数分析了中国区域极端高温事件的时空变化特征,探讨了不同增暖期中国东部极端降水的演变规律,阐明了长江中下游极端热浪事件的热、动力学特征,并归因了人类活动对亚洲热点区域极端温度事件的影响。2)量化了前期冬季北太平洋涛动对后期ENSO发展的作用,指出热带太平洋年际-年代际变率在超长La Nina事件形成有重要贡献;揭示了La Nina纬向位置对印度洋偶极子的调制机理,发现ENSO对东海-黑潮区域海温的影响存在季节性反转;开展了黑潮延伸体区域SST异常和海洋热浪的季节可预报性研究,阐明了非线性过程对大气季节内振荡的作用,探讨了多因子影响北大西洋多年代际变化的物理机制。3)揭示了ENSO对晚冬“暖北极-冷欧亚”模态的非对称影响,发现了其与中国东部前、后冬降水模态及黑潮反气旋的联系,并阐释了对东海-黑潮区海温和东亚降水的季节性变化机理;指出Mega-ENSO与西北太平洋台风生成区域的向极移动存在密切联系,揭示了热带跨洋盆海气相互作用对台风生成位置和频次的影响过程;发现南极变暖驱动南大西洋变暖是2022年东亚高温热浪的重要成因,热带北大西洋变率显著调控我国东北森林野火。4)揭示了欧亚大陆土壤湿度次季节变化对我国北方群发性极端降水事件的影响机制,评估了积雪覆盖对温度次季节变化及预测的影响;开展了陆面因子与陆气耦合过程影响干旱的归因与预估研究;阐明了陆面过程与海陆协同影响中国夏季降水和超级梅雨、极端降水的物理机制;评估了华北夏季灌溉对降水日循环和区域水循环的影响及城市化对珠三角暖季中尺度对流系统和强降水的影响。5)系统评估了CMIP6模式对“暖北极-冷欧亚”模态前后冬次季节反转的模拟能力,构建了中国东南区域复合极端湿热事件的季节预测模型;利用年际增量方法构建了华北盛夏强降水频次的物理统计预测模型,基于深度学习方法改进长江中下游流域夏季极端降水动力模式的预测性能;同步开展了动力模式的发展及预测应用研究。最后,展望了面临的挑战和需要进一步加强研究的相关问题,以期为推动我国极端天气气候领域的研究提供一定参考。

关键词：极端天气气候事件海气相互作用陆面过程机理预测

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城市下凹桥区排水系统概化模型构建与应用

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中国给水排水 2025年第1期41卷 128-136页

作者：李元庆李俊奇杨正王文海吕放放李璟北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室北京100044 北京雨人润科生态技术有限责任公司北京100044 北京城市排水集团有限责任公司北京100044

下凹桥区是城市内涝高风险区域,为快速预测下凹桥区在不同降雨条件下的积水情况,通过概化下凹桥区产汇流、排水以及积水过程,基于各设施排水能力与系统排水能力之间的关系,构建了针对城市下凹桥区的排水概化模型。以某城市下凹桥区为例... 详细信息

下凹桥区是城市内涝高风险区域,为快速预测下凹桥区在不同降雨条件下的积水情况,通过概化下凹桥区产汇流、排水以及积水过程,基于各设施排水能力与系统排水能力之间的关系,构建了针对城市下凹桥区的排水概化模型。以某城市下凹桥区为例,基于概化模型模拟1~100年一遇2 h设计降雨条件下的积水情况,并将概化模型计算结果与InfoWorks ICM模拟结果进行对比,Nash-Sutcliffe效率系数>0.7,最大积水深度偏差<20%,积水持续时间偏差<20%,最大积水持续时间偏差<1 h,且运行时间仅需2~3 s,表明概化模型可实现对下凹桥区积水情景的快速预测分析。

关键词：下凹桥区排水系统概化模型积水预测

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集成多源遥感数据的屋顶光伏发电潜力评估

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遥感学报 2024年第11期28卷 2801-2814页

作者：姜侯姚凌柏永青周成虎中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 南京师范大学江苏地理信息资源开发与应用协同创新中心南京210023

屋顶太阳能光伏系统在全球可持续能源转型中扮演着越来越重要的角色;然而屋顶光伏系统的空间分布零散且规模较小,这对于进行准确和精细的区域潜力评估构成了挑战。为应对这一挑战,该研究构建了综合多源遥感数据和人工智能算法的评估框架... 详细信息

屋顶太阳能光伏系统在全球可持续能源转型中扮演着越来越重要的角色;然而屋顶光伏系统的空间分布零散且规模较小,这对于进行准确和精细的区域潜力评估构成了挑战。为应对这一挑战,该研究构建了综合多源遥感数据和人工智能算法的评估框架,结合静止气象卫星影像和深度学习反演模型估算逐小时地表太阳辐射,同时利用高分辨率遥感影像和图像分割模型提取建筑物轮廓,并集成几何光学模型模拟光伏发电过程。该框架能够揭示太阳能资源禀赋时空差异,调查可用屋顶资源总量,并确定米级分辨率以及小时尺度的光伏发电量。江苏省的案例研究验证了该框架在大区域内应用的有效性,展示了其在不同地理位置和多个时间尺度的可扩展性。估算结果显示,江苏省屋顶资源可支撑236.25 GW的光伏装机容量,年发电量可达303.81 TWh,能够满足全省41.1%的社会用电量。这项研究展示了集成多源遥感观测进行屋顶光伏潜力时空评估的可能性,为推动可持续能源转型提供了有力的工具和技术支持。

关键词：可再生能源屋顶光伏遥感图像分割地表太阳辐射反演碳减排

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