海底沉积层内CO2水合物长期储存的地质风险评估∗

新一代南海可燃冰开采、固碳和地质修复三联技术采用 CO₂水合物置换开采法,将 CO₂注入开采完后的天然气水合物储层,并在低温高压条件下以水合物形态进行长期地质封存。此方法既可实现能源开采,又能有效缓解温室效应,但目前对于海底沉积层内 CO₂水合物长期储存的海底边坡稳定性问题研究较少。基于流固耦合方法和强度折减法,模拟得到海底边坡在不同位置、不同时期的应力、应变、位移变化情况,分析边坡在水合物全分解过程中的稳定性。依据南海可燃冰储藏区域的地形条件和土体参数,设计不同真实环境下的工况,探究各项参数的改变对边坡安全系数的影响。研究结果表明,将 CO₂水合物分解度控制在安全范围内,即可施行长期海底碳封存。 在水合物分解程度到一定程度后,斜坡的塑性应变值开始急剧增加,并逐渐形成了向上连通的塑性贯通区,此刻斜坡开始发生破坏。地形条件对斜坡稳定性的改变大于土体参数,影响程度排序为斜坡坡角＞水合物层厚度＞水合物层埋深,摩擦角＞黏聚力＞弹性模量,其中关键因素为坡角和摩擦角。     

论天然气水合物与海底地质灾害、气象灾害和生物灾害的关系

论述了天然气水合物与海底滑坡、全球变暖和海底生物灭绝等地质、气象、生物灾害的关系。海底天然气水合物的分解能够减小沉积物的胶结强度,并导致沉积层孔隙压力的过剩,进而诱发海底滑坡的发生。天然气水合物与全球变暖关系密切。从天然气水合物释放出来的甲烷可使地球温度升高4℃至8℃,升温的结果一方面可能中和全球变冷的趋势,另一方面也可能加剧全球变暖的趋势。全球天然气水合物大规模的分解,导致了海底单细胞生物大量灭亡,对海底生物多样性的保持构成巨大危害。在天然气水合物开发利用的设计阶段和实施阶段,必须有足够的防范意识和技术措施,防止或尽可能减少天然气水合物开发利用造成的各种环境灾害。     

海洋沉积物中的天然气水合物与海底滑坡

天然气水合物是一种由天然气和水形成的类似冰状的固体物质 ,主要存在于在低温高压背景下的海底沉积物和陆地永久冻土地带中。赋存于海底沉积物中的天然气水合物虽然本身能作为准稳定的胶结物对海底有建造作用 ,但由于其稳定性对特定温度和压力的严格依赖 ,海平面的下降、海底的连续沉积、地震等自然因素以及海洋钻探等人为因素造成的海底温压条件的改变会引起其分解 ,从而使海底沉积物失稳甚至导致海底滑坡。本文详细介绍了海底天然气水合物分解导致滑坡的机制、实例以及该种海底滑坡体的特征 ,并对以后的研究进行了展望     

水合物分解对桩基础应力和变形影响的研究

赋存于海底沉积物中的天然气水合物与固体颗粒相互胶结,增加了沉积物的强度,一旦水合物分解,会引起沉积物剪切强度降低,如果在含有水合物层上面或附近存在桩基础,必然影响其稳定性.本文采用应力释放法,通过数值计算,分别讨论了桩基础底部位于含水合物地层不同深度时,水合物分解对桩基础应力和变形的影响规律.计算结果表明,随着水合物分...     

孔隙液体相态对饱和砂土力学特性影响试验∗

天然气水合物开采过程中,水合物分解会引起沉积物孔隙液体相态变化,降低海床的安全稳定性。基于低温、高压三轴试验仪,以粉细砂土为骨架,制备含冰/不含冰甲烷水合物沉积物试样以及饱和砂土试样,开展三轴压缩试验,分析饱和砂土中孔隙液体处于不同相态条件下试样的应力?应变和强度特性,比较在剪切过程中孔隙水压力以及切线模量等参数变化。试验结果表明：含冰/不含冰甲烷水合物沉积物以及饱和砂土的强度比值约为 2.6∶ 1.7∶1,且均表现为应变硬化;含冰水合物沉积物的结构性较其余两者相对更强,即初始切线模量值相对更高;但是在遭受剪切后结构均破坏,切线模量迅速降低。     

水合物分解中深水基础抗拔性能模型试验研究∗

我国正在推进天然气水合物开发的产业化进程,海域水合物大规模开采可能影响临近深水设施的基础承载性能,进而诱发工程事故和环境风险。采用室内缩尺物理模型试验,模拟海域水合物的开采分解以及临近锚板基础的承载性能变化过程,测试了基础在不同水合物分解程度下的抗拔性能。试验结果表明,邻近锚板基础的抗拔性能在水合物分解过程中变化显著,随着分解阵面的扩展,分解程度提高,基础的抗拔承载力急剧降低;水合物完全分解后抗拔力下降为未分解时的 2.89‰,水合物分解中抗拔力折减程度与分解锋面相对距离之间拟合呈现正相关函数关系,拉拔破坏由脆性转为塑性破坏。     

天然气管道地震风险综合评估基本思路与框架

天然气管道地震风险综合评估是生命线工程重要的研究内容.基于地震危险性分析和管道工程易损性(脆弱性)等工程研究成果基础上,从社会、经济、资源与环境等多角度建立了天然气管道地震风险综合评估的基本思路和整体框架;指出随着地震工程科学和技术的发展,管道地震风险综合评估研究需要不断提高和完善.     

基于天然气泄漏的危害性分析及应用

近年来,天然气输送管线泄漏事件频繁发生,严重影响天然气管线的安全运行,给国家经济和人民生命财产带来巨大损失.针对天然气本身的特性,结合Pasquil-Gifford模型分析天然气泄漏可能发生的灾害形式,对天然气在不同条件下扩散浓度、燃烧后的火焰直径以及爆炸半径等危害范围建立模型,分别给出危害范围的计算方法,以便在泄漏事件发生后,相关人员能够快速确定泄漏造成的危害范围,降低天然气泄漏对人员和环境造成的危害,并对危害造成的后果进行定量评价.     

燃烧的达尔瓦兹巨坑

正中亚的卡拉库姆沙漠中有个燃烧的天然气坑,大火一直未被扑灭,那就是被人们称作"地狱之门"的达尔瓦兹巨坑。既是灾难也是美景在土库曼斯坦的首都阿什哈巴德北部约260公里处,卡拉库姆沙漠的中部有一个名为达尔瓦兹的小镇,大约生活着350位居民。40多年前,这里发生的一场灾难害得人们惶惶不可终日,如今,这里竟然因当年的那场灾难而闻名全球,吸引着世界各地的探险爱好者。     

基于天然气管线泄漏蒸汽云爆炸危害分析

基于历史数据和试验建立和改进相应的数学模型,初步建立了定量分析研究天然气管线泄漏蒸汽云爆炸和毒气危害后果计算方法,为天然气管线风险评估、风险管理、管线维护以及蒸汽云爆炸和毒气危害发生后的危害后果评估提供决策支持.     

基于大孔模型的天然气管道泄漏火灾模拟分析

为探究天然气管道泄漏规律并界定天然气喷射火热辐射、爆炸超压的影响程度,基于高斯烟羽大孔泄漏模型确定了天然气泄漏量和泄漏速率,采用SHELL喷射火模型与TNT当量爆炸模型模拟分析了不同工况下喷射火热辐射强度半径和晚期爆炸超压半径。通过对实例模拟结果分析可知：天然气泄漏孔径的大小与大气环境稳定程度,前者对天然气火灾的影响作用较为显著。参照火灾伤害阈值表能够界定火灾伤害等级与环境破坏程度。PHAST平台能全面、直观的模拟天然气泄漏火灾的强度与范围,其结果能够为现场安全评价、制定管道火灾应急预案提供相应的参考。     

正确面对比能源枯竭更可怕的水危机

目前,全世界面临能源危机的挑战。一路看涨居高不下的石油、天然气价格正预示着地球上这种宝贵资源逐年减少,其枯竭的一天终将会来临。针对石油、天然气以及煤炭等矿物能源即将枯竭的严峻局面,世界各国尤其是西方发达国家未雨绸缪,早在上世纪末已纷纷建立石油储备。其实,石油储     

制约地震紧急救灾效果的关键因素与改进途径

紧急救灾是减轻地震人员伤亡的重要措施.震后半小时内、第1天、第2、3天救出人员的存活率明显不同,分别把这3个时段称为地震紧急救灾的第1、第2、第3有效时间.决定救出时间的第1因素为救灾队伍到达现场的时间,第2因素为救灾技术.但因"第2因素"最终还需依赖"第1因素"才能发挥作用,所以"第1因素"最为关键."第1因素"的第1制约条件为救援者与现场的距离;第2制约为交通条件与救灾调度、交通管理技术,第3制约为救灾指挥与实施者的反应速度与反应能力.且救出时间的第1与第2决定因素都受动力、物质、环境条件的制约.因此,应结合救灾调度设计,有重点地强化交通网、水、电、等生命线工程;科学地定点储备城市救灾物质、设备与技术力量;增强居民的防灾、救灾意识与技术能力;防止次生灾害危险源可能造成的破坏;加强指挥机构的应急反应能力与决策合理性;减小决策失误风险;实施救灾指挥预备.     

内蒙古草原畜牧业在自然灾害中的“脆弱性”问题研究——以内蒙古锡林郭勒盟牧区为例

长期以来,学术界认为"脆弱性"是内蒙古传统草原畜牧业的一大特点,是影响草原畜牧业健康发展的主要因素之一.通过实地调查采访和查阅历史文献等研究方法,对时常被引用的内蒙古草原畜牧业经济"脆弱性"特点"证据"以及内蒙古锡林郭勒盟牧区近半个多世纪草原畜牧业发展历史进行分析,得出草原畜牧业的"脆弱性"及其经济损失主要不在于天灾,而在于人祸的结论.     

基于复杂网络的灾害信息传播特征研究

运用复杂网络相关理论对灾害信息传播方式和特征进行分析;以台风"罗莎"灾害信息传播过程为例将灾害信息传播过程划分为4个阶段;构建了灾害信息传播网络,给出了灾害信息传播网络的形成、结构和统计性质.在此基础上总结了灾害信息传播网络节点的大规模性、网络连接的稀疏性、连接结构的复杂性、信息传播的时间复杂性、信息传播的变异性、信息传播引发衍生灾害可能性等6个方面的特征.     

“加强疏散演练,确保学生平安”——第15个全国中小学生安全教育日活动在京举行

<正>2010年3月29日是第15个全国中小学生安全教育日,全国各地都以"加强疏散演练,确保学生平安"为主题,结合各地实际情况,开展了形式多样的安全教育活动。这一活动由教育部、公安部、地震局、国家质检总局等13个部门联合主     

汶川8.0级地震都江堰市天然气系统震害分析及救灾过程

四川都江堰市地处龙门山主山前边界大断裂上,在汶川8.0级地震烈度分布图中属于Ⅸ度区,是地震受灾最严重的城市之一。作为城市生命线的天然气供应链在本次地震中遭遇了一定的破坏。通过对都江堰市天然气系统的基本构成、震害情况以及应急救灾过程等的调查与整理,对都江堰燃气系统中门站、CNG加气站、中压配气管网及低压配气支管各组成部分在地震中的震害情况进行了分析,对震后的应急处置措施、供气恢复策略及灾后重建工作进行了综述,总结了汶川地震中都江堰天然气系统的应灾经验及救灾环节中的不足之处,并就如何提高燃气系统的抗震应灾能力提出建议。     

防震减灾基础知识问答

地震震级和地震烈度有何区别? 地震震级和地震烈度是两个完全不同的概念,不可互相混淆.震级代表一次地震本身的大小,它由震源发出的地震波能量决定,对于同一次地震只应有一个数值.但同一次地震在不同的地方造成的破坏是不一样的,为了衡量地震的破坏程度,科学家又"制作"了另一把"尺子",即地震烈度.烈度与震级、震源深度、震中距,以及震区的土质条件等有关.这就好像一颗炸弹爆炸后,近处与远处的破坏程度不同.炸弹的炸药量,好比是震级,炸弹对不同地点的破坏程度,好比是烈度.     

振兴武陵服务三农地震科技助推锦绣湘西

2013年5月17日,百余名农业、工业、医疗、地震和金融等领域的专家搭乘K267次列车奔赴湖南省湘西土家族苗族自治州,由此拉开了"科技列车湘西行"活动的序幕.中国地震局专家组领队、新疆维吾尔自治区地震局副局长张勇等5名专家(含中国地震灾害防御中心、搜救中心和云南省地震工程研究院等单位专家)参加了活动.为支持湘西州地震科技工作的发展,中国地震局和湖南省地震局分别向湘西州地震局捐赠了价值100万元及3万元的防震减灾科普教育资料.5月19-22日,中国地震局专家组一行深入湘西州吉首、古丈、花垣等5县市11个乡40多个村,共举行专题报告6场,现场咨询指导7次,直接受众达4500多人.     

紧急救援中公共建筑的伦理学

灾害评估将房屋分成框架结构和混合结构、砖木结构和土坯结构来评定损失.防震减灾中,除了上述分类外,更重要的是要考虑到"房屋-人"是一种相互不可分割的系统工程.房屋不仅仅是由砖石和水泥组成的,它同时是有"情感"的:人对房屋好一点,房屋就会对主人有报答.不少农村医院、学校等公共建筑,由于设计标准低、施工中存在偷工减料的现象,已经存在着隐患,只是在建造初期没有暴露出来.有了地震这一外力,加剧了矛盾,由"小患"变成了"大害".应当"以人为本",建议新建的建筑物应在当地基本烈度的基础上提高1度进行设计;对危旧房屋的改造,也应按在当地基本烈度的基础上加1度进行加固.可以分两步走:第一步,先加强地震多发地区的公共建筑,大约在全国有百余个县;第二步,在全国推广.