环空注气气举反循环钻井工艺及关键参数设计

利用气举反循环钻井技术解决长宁页岩气表层钻井漏失问题,需要解决常规气举反循环钻井技术井口敞开、井底压力控制不精确等问题。为此,在常规气举反循环钻井技术的基础上,设计了一种环空注气气举反循环钻井新工艺,新工艺加装旋转防喷器、钻杆旋塞等工具,具备井控能力。通过调节注气量、钻井液排量等关键施工参数,控制井底压力,减少钻井漏失。在多相流理论基础上,建立了与新工艺匹配的环空注气气举反循环井底压力计算模型,分析了关键施工参数对井底压力的影响规律,建立了关键参数设计方法,在安全窗口范围内优选关键施工参数,保证安全钻井。结果表明：井底压力随注气量的增大先减小、后增大,存在临界注气量;井底压力随井深增大而增大;井底压力随钻井液排量增大而增大。在长宁某井表层进行了现场试验,与同井段井漏地层相比,较常规钻井工艺技术井漏减少83.6%。研究成果为解决四川长宁页岩气表层井漏问题提供了一种新的技术措施。     

止水帷幕对开挖后降水引发深基坑渗流场变化的控制效果

利用室内模型与ABAQUS有限元软件分析潜水砂土基坑降水和开挖工况下止水帷幕插入深度对坑外水位降深的变形机理和规律。根据试验结果与数值模拟结果,对止水帷幕插入比和相应的基坑内外水头差进行拟合分析,并对Boltzmann拟合方程进行求导。结果表明:1)水头差Δh随着止水帷幕插入比d的增加而增加,Δh与d之间的关系符合Boltzmann拟合曲线,曲线可被划分为初始缓变、中期剧变和末期缓变三个阶段;2)室内试验与值模拟结果d有效值分别为80%、67.4%,对所得有效值d进行修正,修正系数为1.14;3)当插入比大于等于有效值时,墙体内外水头差较大,能有效发挥其阻水效果。     

青藏高原城市洪涝缓解能力评估

通过耦合FUTURES城市扩张模拟模型和城市洪涝缓解能力评估模型,综合不同气候变化和城市扩张情景对拉萨市洪涝缓解能力的历史及未来变化进行了定量评估．结果发现:1）2000—2015年,拉萨市各区洪涝缓解能力平均降低了5.34%．其中城关区和堆龙德庆区分别降低了4.63%和8.55%,仅达孜区的缓解能力提高了1.13%．2）城关区未来洪涝缓解能力在RCP4.5和RCP8.5情景下分别平均降低了15.01%和29.52%,堆龙德庆区则分别降低了16.16%和31.95%．3）城关区和堆龙德庆区的新增城镇用地造成其缓解能力比原自然地表降低50%以上,在城市扩张中采取保护水体措施,能够有效减少缓解能力的退化．4）未来城市扩张造成拉萨市未来洪涝缓解能力的大幅降低,而气候变化进一步扩大了其退化程度．因此,拉萨市在未来应该遏制城市建设向水体、草地扩张的趋势,提高城市土地利用效率．并且应当加强城市内部绿色基础设施的建设,适度提高防洪排水设施标准,以应对气候变化可能造成的极端降水事件．      

郑州“7·20”特大暴雨降水特征及其内涝影响

基于郑州市自动气象观测站资料,对河南郑州2021年“7·20”特大暴雨的降水极端性、降水时段、小时降水变化等特征及其内涝影响进行分析,提出超标准降水条件下内涝防治的建议。分析表明：河南郑州“7·20”特大暴雨是一次极端强降水天气过程,可以分为5个明显的降水阶段,第三阶段和第四阶段呈现短时强降水频发、重发特征,特别是20日12—18时郑州市主城区连续出现80 mm以上的小时降水,是造成郑州市主城区严重城市内涝的主要原因。按照现有的内涝防治设计标准,郑州市主城区仍不足以防范此种强度的降水,但仍可以通过完善城市内涝防治的超标应急系统、提高城市易涝点内涝防治标准等措施减轻内涝灾害。     

离子色谱法同时测定大气降水中7种阴离子

建立离子色谱法同时测定大气降水中F^-,Cl^-,NO2^-,Br-,NO3^-,SO4^2-和PO43^-7种阴离子的分析方法。选用IonPac■AS19型色谱柱(4 mm×250 mm),以KOH梯度淋洗,用抑制电导检测器进行测定。7种阴离子在各自的质量浓度范围内与色谱峰面积成良好的线性关系,相关系数均不小于0.997,方法检出限为0.002~0.004 mg/L。测定结果的相对标准偏差为0.80%~3.38%(n=6),样品加标回收率为75.0%~98.7%。该方法简便、快速,灵敏度高,适用于大气降水中F^-,Cl^-,NO2^-,Br^-,NO3^-,SO4^2-和PO43^-7种阴离子的同时测定。     

离子色谱法同时测定大气降水中的5种阴离子

以保留时间定性、峰面积外标法定量,建立了离子色谱同时测定大气降水中F–,Cl–,NO2–,NO3–,SO42–5种阴离子的分析方法。结果表明,5种阴离子标准曲线线性相关系数均大于0.999 8,检出限(3s/k)在0.000 3~0.006 6 mg/L之间。F–,Cl–,NO2–,NO3–,SO42–测定结果的相对标准偏差(n=10)分别为1.70%,2.46%,9.30%,0.73%,0.67%。用该方法对水样进行测定并进行加标回收试验,5种阴离子加标回收率在91.2%~102.7%之间。该方法灵敏度高,简便、快速,能满足大气降水中阴离子分析的要求。     

双通道毛细管离子色谱法同时测定降水中阴、阳离子

采用离子色谱法测定降水中的阴阳离子。F–,Cl–,NO2–,NO3–,SO42–,PO43–6种阴离子的检出限在0.002~0.015 mg/L之间,Na+,NH4+,K+,Mg2+,Ca2+5种阳离子的检出限在0.010~0.025 mg/L之间。阴离子加标回收率在88.4%~109%之间,相对标准偏差小于5%;阳离子加标回收率在85.0%~112%之间,相对标准偏差小于7%。用离子色谱法测定降水中的阴阳离子,操作简单、快捷,灵敏度高。     

基于极值理论的中国台风降水分布不确定性分析

以浙江温州站点为例,对5种极值模型模拟台风降水极值累积概率分布的方法进行了详细阐述,并分析不同极值模型的差异;对全国748个气象观测站点的1951—2005年所有台风事件的降水及概率进行了系统分析,结果表明Weibull分布模拟中国台风极值降水整体检验效果最佳;定量探讨了Weibull分布与其他分布模型在台风降水强度-概率分布上的定量差异及采用不同分布模型可能造成的台风降水概率分布不确定性.     

孟加拉湾风暴的大气环流特征分析

利用联合台风警报中心和NCEP/NCAR资料,对1945～2008年孟湾风暴期间500 hPa和700 hPa的环流形势进行合成分析,得出:①不同移动路径的风暴与不同特征的大气环流有明确的相互配合关系,孟湾风暴期间,中高纬度为两槽一脊型,风暴向东北或西北移动时贝-巴之间的脊稍弱.②孟湾风暴向东、东北移动期间,脊前西北气流引导冷平流沿青藏高原南下进入云南,促使高原东南侧的低槽切变或横槽切变向南移动进入云南.但印度半岛至孟湾北部的反气旋强弱不同,西太平洋副高强度不同,高原南侧的系统也不相同.前者副高位置偏南偏西,西脊点西伸至92°～97°E间,脊线呈东北-西南走向,位于10°N以南,副高西北侧为偏西气流.这种大气环流特征有利于风暴向东移动.后者副高位置略偏北,西脊点位于108°E附近,脊线位于10°～18°N间,副高外围的西南气流控制孟湾东部至低纬高原地区,滇缅间为西南急流区,这种大气环流特征有利于风暴向东北方向移动.但两者都会给云南造成强降水天气过程.③风暴向北移动时,中高纬度气流较为平直,高原南侧至孟湾北部为低槽区,印度半岛为反气旋环流控制.副高西脊点位于100°～106°间,脊线呈东西走向,位于15°～25...