简介:10年前人们的传统思想认为,美国将成为一个主要的液化天然气进口国。然而,受页岩气资源快速发展的影响,如今我们都认为美国已经成为潜力出口国之一。这不仅对美国,同时也对世界其他国家有着显著影响。特别是一些天然气出口国的观点已有了质的改变。也就是说,从能源安全的角度来看,俄罗斯、伊朗、委内瑞拉和卡塔尔已经看到他们预计财富的减少。页岩气的发展有效增加了能源全球供应的弹性,并且可以从根本上减少对这些能源出口国的依赖。
简介:本文描述了砷在耕作土壤中的作用过程中,有关砷的物质平衡的数学表述形式。需要用许多模型参数定义所涉及砷的物质平衡的数学表述形式,即使是简化的数学形式。根据参数值的范围和源于出版的文献的初始条件进行实例模拟。研究结果表明,由于对耕作土壤施肥和灌溉水,植被对砷的摄入量引起根部区总砷含量逐渐增加。搞清楚植物对砷的吸收和析出与弄清楚对增加砷的去除途径同等重要。反过来,矿物相的溶解动力学和吸附相的分布系数影响植物吸收和浸出的可用性。根据实验室砷矿相的分解、As(III)的矿化和氧化推导出参数,而砷植物的吸收似乎对砷在土壤中的传输估计过高。数学模型的研究是一个简明的过程,而用自信度定义的模型参数值的不同阻碍了它在实际情况中的应用。目前对土壤一一植被系统中砷的传输过程和作用的了解是不充分的,所以要校准或者验证模型。研究必须了解土壤中砷矿物分解和沉淀的动力学原理和土壤中根部生长以及植被砷吸收的动力学原理。
简介:为了提高油气田的油气开采量,通常把二氧化碳注入地层中,并储存于盐水层中。一旦把二氧化碳注入岩层,二氧化碳将通过弥散和对流作用在多孔岩石中弥散。盐离子与二氧化碳分子之间的化学反应及其随后与矿物颗粒发生的反应也是重要的过程。利用一纽与孔隙尺度和连续宏观尺度相对应的微分方程,来模拟任意多孔介质中二氧化碳分子的动态。基于孔隙尺度,对流-弥散方程通过考虑单位品胞中内界面的反应而求解。单位晶胞是多孔介质的最小组成部分,可以通过重复方式来复制多孔介质。单位晶胞中的内界面为矿物颗粒表面。通过采用相邻单位品胞的周期性边界条件,以及应用称之为宏观运移理论的泰勒一阿里斯弥散理论,把孔隙尺度内的弥散过程转换成连续宏观尺度。利用这种理论,把不连续多孔体系转换成一种连续体系。在该体系中,二氧化碳分子的弥散及其与多孔介质液体和同体基质间的交互作用,以3种独立于位置的宏观系数为特征:平均速度矢量U*:弥散性向量D*:测定体积二氧化碳的平均衰减系数K*。
简介:过去数十年来,在世界范围频繁发生的滑坡灾害造成了极大的损害,并影响了许多人的日常生活。显然,为了挽救生命和财产存在一种发展和完善预警系统的强烈需求。虽然过去人们在预警系统领域开展过许多研究,但有关危害的认识以及突发事件的预测,仍然是预警链中最薄弱的环节。在正在开展的研究项目中,在滑坡预警系统领域中采用一种方法来改善这些关键点:结合地理信息系统(GIS)开展复杂滑坡模拟。这使得一方面在模拟的帮助下,对不稳定边坡进行详细调查;另一方面,为用户易于使用地理信息系统中的复杂模拟结果提供决策支持。本文介绍了地理信息系统和模拟系统之间的联系,并提出了耦合系统的两种操作模式:学习和决策支持系统。本文另一个研究重点在于,按照适当方式采用多个用于处理复杂模拟结果的可视化和分析方法,从而分别为决策支持系统和学习系统中用户提供支持。
简介:本文描述了利用基于卫星降雨量评估浅层滑坡预报系统的水文.岩土工程建模系统的潜在适用性。通过集成一个利用无限斜坡稳定性方法和基于网格分布式运动波降雨径流模型,基于物理的分布式模型得到开发。该模型被用于NOAA.CPC提供的基于卫星的近实时半小时CMORPH全球降雨量。该方法结合了以下两种模型输出,从而确定浅层滑坡在流域何时何地发生:(1)边坡易失稳地区非时变的空间分布,根据临界相对土壤饱和度,把这些地区划分成不同稳定类型。这种输出用来描绘准静态陆地表面变量和土壤强度性能对边坡失稳的影响;(2)与空间和时间变化的水文特性相联系的地图提供了一个随时间变化且响应降雨的斜坡活动敏感性评估。水文模型预测每个网格单元的土壤饱和动态。随后,每个网格单元中的储存水用于更新土壤相对饱和度和分析边坡稳定性。当土壤相对饱和度高于临界水平,斜坡网格被认为是不稳定,这也是发出浅层滑坡预警的基础。该方法适用于过去印度尼西亚Citarum流域上游(2,310平方千米)的山体滑坡;非时变滑坡敏感性图说明该方法与记录的历史滑坡(1985.2008年)的空间类型有很好一致性。在最近2个浅层滑坡中的应用表明,该模型可以成功地预测降雨活动和强度对触发浅层滑坡水文变量时空动态的影响。山体滑坡的几个小时前,该模型可以预测在浅层滑坡实际发生的网格和其附近的不稳定条件。总的来说,结果表明建模系统对浅层滑坡灾害预测和预警具有潜在适用性。