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天然气水合物形成过程中的气体组分分异及地质启示

天然气水合物形成过程中的气体组分分异及地质启示
天然气水合物形成过程中的气体组分分异及地质启示

地理事物的形成过程练习(精华版)含答案 (1)

地理事物的形成过程练习 1.阅读图文资料,完成下列要求。 材料一 冰岛位于北大西洋和北冰洋的交汇 处,被誉为“冰与火之国”,境内的火山一般都被 厚厚的冰川覆盖。 材料二:冰岛某火山附近的沉降堆积盆地中,河流 发育成为“辫状水系”。(如右图) (1)简述材料二中地貌的形成过程。(6分) 2.阅读图文材料,回答下列问题。 材料一:新疆玛纳斯河冲积扇及湿地水库群分布图 (1) 说明图中冲积扇的形成过程。(6分) 3. 阅读图文资料,完成下列要求。 下图为长江三角洲图 (1)读图,从外力角度解释长江河口地段多沙洲 的形成过程。(8分) 4.根据下列材料结合相关知识,完成下列问题。 材料一 某国等高线地形(图1) 材料二 图1中甲为世界最狭长的半岛,半岛上山脉 南北绵延且陡峻;半岛西侧有巨大的沙丘,因其景观 独特,已成为世界级旅游胜地。 (1)分析甲半岛山脉南北绵延、山体陡峻的原因,并说明沙丘地貌的形成过程。(10分) 5.阅读图文材料,回答下列问题。 材料一包兰铁路部分路段示意图 (1)说出该地区冬季盛行风的风向,并分析其形成过程。(8分) 6.结合材料,读图回答下列问题。 材料一:大理地区在地质历史上地势较低,而如今却石灰岩广布,且出露地表,盛产大理石(又称云石,原指产于大理的白色带有黑色花纹的石灰岩,因盛产于大理而得名-非岩石学定义)。 (1)结合所学知识,试描述大理地区石灰岩广布且出露于地表的形成过程.(6分) 7.根据图,结合所学知识,回答下列问题。 (1)指出图例甲的地貌类型,并说明其形成过程。(8分)

8.阅读下列材料,回答下列问题 材料一:我国新疆某局部区域图(图1) ⑴ 棉田分布区土地盐碱化严重,描述其形成过程。(4分) 9.阅读清江流域图及相关材料,完成下列要求。 材料一: 清江流域的恩施大峡谷在震旦纪(距今约 5.7~8 亿年)时是一个古海,而今, 被专家誉为可与美国科罗拉 多大峡谷相媲美,该地区以石 灰岩为主,两岸广泛分布着千 姿百态的喀斯特地貌。读清江 流域示意图⑴简要分析恩施大峡谷的喀斯特地貌的形成过程。(10分) 10.右图是新疆某地典型的地貌景观,其岩石有明显的层状结构。 (1)说明该地貌景观的形成过程。(6分) 11.读哈萨克斯坦西部荒原某处花岗球状地貌景观图, (1)简述右图所示景观的形成过程。(6分) 12.根据图文材料及所学知识,完成下列各题。 (1)从成因上分别说出张家界武陵源峰林与黄山峰林的岩石类型。并从地质作用的角度,简述张家界武陵源峰林的形成过程。(6分) 13.阅读资料,回答下列问题。(10分) (1)受西南季风影响,泰国每年5~10月降水量占全年降水的3/4。简要说明西南季风的形成过程。(3分) 14.下图示意新疆部分地区环境及景观。阅读图文资料,回答下列问题。 (1)在甲山峰高寒荒漠带平坦的山坡处,常出现由大小不一碎石组成的高山流石滩(如图2),请运用外力作用的原理推测流石滩的形成过程。(8分) 题图1 图1 图2

投资咨询师继续教育考试-水文地质学概论试卷-100分

投资咨询师继续教育考试-水文地质学概论试卷-100分 一、单选题【本题型共5道题】 1.某一松散的饱水岩层体积含水量为30%,那么该岩层的孔隙度为()。 A.大于0.3 B.0.3 C.小于0.3 D.不能确定 用户答案:[B]得分:6.00 2.在各向异性岩层中,水力坡度与渗透速度的方向上是()。 A.一致的 B.不一致的 C.基本一致 D.有时一致 用户答案:[B]得分:6.00 3.水文地质学重点研究的对象是岩土体空隙中的水,()和毛细水则是水文地质勘察研究的重中之重。 A.结合水 B.重力水 C.强结合水 D.结晶水 用户答案:[B]得分:6.00

4.天然状态下承压水动态属()。 A.蒸发型 B.径流型 C.弱径流型 D.人工开采型 用户答案:[B]得分:6.00 5.在等厚的承压含水层中,过水断面面积为400m2的流量为10000m3/d,含水层的孔隙度为0.25,含水层的实际速度和渗透速度分别是()。 A.25m/d,100m/d B.100m/d,25m/d C.25m/d,25m/d D.100m/d,100m/d 用户答案:[B]得分:6.00 二、多选题【本题型共5道题】 1.除人为因素外,影响地下水动态的因素主要有()。 A.降水因素 B.水文因素 C.地质因素 D.气象(气候)因素 用户答案:[BCD]得分:8.00

2.水文地质学是研究地下水的科学,具体研究()以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。 A.地下水与岩石圈 B.水圈 C.大气圈 D.生物圈 用户答案:[ABCD]得分:8.00 3.据地下水埋藏条件,可将地下水分为()。 A.浅层水及深层水 B.包气带水 C.潜水 D.承压水 用户答案:[BCD]得分:8.00 4.地下水中分布最广、含量较多的离子有()。 A.钠离子(Na+) B.钾离子(K+) C.钙离子(Ca2+) D.镁离子(Mg2+) 用户答案:[ABCD]得分:8.00 5.按含水的空隙类型可将地下水区分为()类型地下水。 A.孔隙水

国内天然气水合物相平衡研究进展

国内天然气水合物相平衡研究进展 摘要:分析了目前国内天然气水合物相平衡领域的五大主要研究热点,认为含醇类和电解质体系中天然气水合物的相平衡是研究中最活跃的领域,而多孔介质中天然气水合物的相平衡研究是未来天然气水合物相平衡研究的热点和难点问题。 关键词:天然气;水合物;相平衡;替代能源 Review of the Phase Equlibria on The Natura1 Gas Hydrate at home Abstract: According to the literature investigation at home,the five main researeh hot spots for the phase equllibria are analysed.The phase equilibria in aqueous solutions containing electrolytes and/or alcohol is the most active in all the research fields.While the Phase equilibria in natura1 Porous media is one of the essential hot spots and difficult problems during the phase equllibria researeh in future. Key words: natural gas;hydrate;phase equilibria ;alternative energy 1、前言 天然气水合物具有能量密度高、分布广、规模大、埋藏浅、成藏物化条件优越等特点,是21世纪继常规石油和天然气能源之后最具开发潜力的清洁能源,在未来能源结构中具有重要的战略地位。由于天然气水合物处于亚稳定状态,其相态转换的临界温度、压力和天然气水合物的组分直接制约着天然气水合物形成的最大深度和矿层厚度。天然气水合物的生成过程,实际上是一个天然气水合物—溶液—气体三相平衡变化的过程,任何能影响相平衡的因素都能影响天然气水合物的生成或分解过程[1]。因此,研究各种条件下天然气水合物—溶液—气体的三相平衡条件及其影响因素,可提供天然气水合物的生成或分解信息。因此,天然气水合物相平衡研究是天然气水合物勘探、开发和海洋环境保护研究中最基础和最重要的前沿问题。天然气水合物相平衡的研究主要是通过实验方法和数学预测手段确定天然气水合物的相平衡条件。随着透明耐高压材料的出现和相关实验测试技术的进步,科学家们对天然气水合物的相平衡条件的研究不断深入。 2、国内目前天然气水合物相平衡的主要五大研究热点 2.1 研究热点一:含醇类和电解质体系中天然气水合物的相平衡研究 长庆石油勘探局第三采油厂的严则龙(1997年)在长庆油田林5井采用井口注醇防止油管和地面管线天然气水合物堵塞,取得了良好的效果[2]。 中国石油大学(北京)梅东海和廖健等人:(1)(1997)在温度262.6~285.2K范围内分别测定了甲烷、二氧化碳和一种合成天然气在纯水、电解质水溶液以及甲醇水溶液中天然气水合物的平衡生成压力[3]。(2)(1998)对36个单一电解质水溶液体系及41个混合电解质水溶液体系中气体水合物的生成条件进行了预测。但对于二元以上的混合电解质水溶液体系,该模型的预测精度还有待改进[4];在温度260.8~281.5K和压力0.78~11.18MPa下,研究了含盐以及含盐和甲醇水溶液体系中的水合物平衡生成条件。认为无论对于单盐或多盐水溶液体系,甲醇对天然气水合物的生成均有显著的抑制作用;当溶液中甲醇增加至20%质量时,KCI 的抑制作用强于CaCl2[5];采用在Zuo一Golunesen一Guo水合物模型的基础上简化和改进的模型应用于含有盐和甲醇的水溶液体系中气体水合物生成条件的预测[6]。 华南理工大学的葛华才等人(2001)在模拟蓄冷空调的实验系统中研究了一元醇类添加

水文地质学基础习题和答案

绪论 (1)水文地质学的研究任务是什么? 本课程是煤及煤层气工程专业/岩土工程专业的专业基础课,主要任务是为后续的专业课奠定有关现代水文地质学的基本概念、基本原理。通过该课程的学习,学生能够正确理解水文地质学的基本概念、基本原理,在此基础上能够初步掌握解决工程/煤田水文地质问题的分析方法与思路。 (2)地下水的主要功能包括哪些? >>宝贵的资源①理想的供水水源②重要的矿水资源③良好的景观资源 >>敏感的环境因子地下水是极其重要的环境因子。地下水的变化往往会打破原有的环境平衡状态,使环境发生变化。 (人类活动主要通过三种方式干扰地下水,造成一系列不良后果(图14-1): ①过量开发与排除地下水→地下水位下降→地表径流衰减、沼泽湿地消失、土地沙化、海(咸) 水入侵等; ②过量补充地下水→地下水位升高→土地的次生盐渍化、次生沼泽化; ③地下水位下降导致的粘土压密释水释放有害离子、化肥农药的不适当使用、废弃物的无序排 放──地下水恶化、污染; ④地下水位的变动会破坏其与周围岩土构成的统一的力学平衡,而产生某种效应──地面沉降 与地裂缝、岩溶塌陷、地下洞室垮塌或突水、滑坡、岩崩、水库诱发地震、渗透变形。) >>活跃的地质营力地下水的主要作用是传递应力、传输热量和化学组分、侵蚀(化学溶蚀、机械磨蚀和冲蚀)等。 >>重要的信息载体由于地下水是应力传递者,同时又是在流动,所以地下水水位,水量,水温,水化学等的变化或异常可以提供埋藏在地下的许多信息,如找矿、地震预报、地质演变。(3)试分析我国地下水分区的特点,并探讨分区的自然背景。 略。

第一章地球上的水及其循环 (1)试比较水文循环与地质循环。 水文循环与地质循环是很不相同的自然界水循环: >>水文循环通常发生于地球浅层圈中,是H2O分子态水的转换、更替较快;水文循环对地球的气候、水资源、生态环境等影响显着,与人类的生存环境有直接的密切联系;水文循环是水文学与水文地质学研究的重点。 >>水的地质循环发生于地球浅层圈与深层圈之间,常伴有水分子的分解和合成,转换速度缓慢。研究水的地质循环,对深入了解水的起源、水在各种地质作用过程乃至地球演化过程中的作用,具有重要意义。 (水文循环特点──速度快、途径短、转化迅速。 内因──固、液、气三相可相互转化。 动力条件──太阳辐射和重力的共同作用。 形式──蒸发、径流、降水。) (2)试述我国水资源的特点,并分析其对水文地质工作需求的影响。 我国水资源具有以下特点: (1)降水偏少,年总降水量比全球平均降水量少22%; (2)人均水资源量偏低; (3)空间分布不均匀,东部丰富,西部贫乏; (4)季节及年际变化大,旱涝灾害频繁; (5)水质污染比较严重。 合理有效地利用及保护水资源,是中国具有战略意义的头等大事。 (3)地球上水的循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及层圈的范围,可分为水文循

天然气水合物调查和研究现状

天然气水合物调查和研究现状 摘要:天然气水合物是21世纪潜在的新能源,它正受到各国科学家和各国政府的重视,本文简介了天然气水合物和各国对其合物资源调查和研究现状。 1 什么是天然气水合物 天然气水合物又称固态甲烷,它是由天然气与水所组成,呈固体状态,其外貌极象冰雪或固体酒精,点火即可燃烧,因此有人称其为”可燃冰”、”气冰”、”固体瓦斯”。天然气水合物的结晶格架主要由水分子构成,在不同的低温高压条件下,水分子结晶形成不同类型多面体的笼形结构。其分子式为MnH2O加表示甲烷等气体,n为水分子数)。天然气水会物的结构类型有:I、11和H型。I型为立方晶体结构、Ⅱ型为菱型晶体结构、H型为六方晶体结构。Ⅰ型天然气水合物在自然界颁最广,而Ⅱ及H型水合物更为稳定。它是在低温高压条件下,由水与天然气(主要是甲烷气,每平方米的天然气水会物可释放出164立方米甲烷和立方米的水)结合形成一种外观似水的白色结晶固体,主要存在于陆地上的永久冻土带和海洋沉积物中。 2 国际上天然气水合物资源调查、研究现状 随着世界上石油、天然气资源的日渐耗尽,各国的科学家正在致力于寻找新的接替能源。天然气水合物被称为ZI世纪具有商业开发前景的战略资源,正受到各国科学家和各国政府的重视。 自60年代开始,俄、美、巴德、英、加等许多发达国家,甚至一些发展中国家对其也极为重视,开展了大量的工作。 俄罗斯自60年代开始,先后在白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、黑海、里海等开展了天然气水合物调查,并发现有工业意义的矿体。即使近期经济比较困难,仍坚持在巴伦支海和鄂霍茨克海等海域进行调查或研究工作。位于西西伯利亚东北部的Messoyakha天然气水合物矿田已成功生产了17年。 美国科学家早在1934年首次在输气管道中发现了天然气水合物,它堵塞了管道,影响了气体的输送而开始了对水合物结构及形成条件的研究。随后美、加在加拉斯加北坡、马更些三角洲冻土带相继发现了大规模的水合物矿藏。70年代初英国地调所科学家在美国东海岸大陆边缘所进行的地震探测中发现了”似海底反射层”(Bottom Similating,Reflector,英文称 BSR)。紧接着于1974年又在深海钻探岩芯中获取天然气水合物样品,并释放出大量甲烷,证实了”似海底反射”与天然气水含物有关。1979年美国借助深海钻探计划(DSDP)和大洋钻探

水文地质学基础考试题A(2013)

河北农业大学课程考试试卷 2013--2014学年第材1学期学院专业卷别:A 考试科目:水文地质学基础考核方式:开卷 姓名:学号:专业班级: (注:考生务必将答案写在答题纸上,写在本试卷上无效) 本试卷共(4)页 一、选择题(包括单选题和多选题,其中单选题占5分,多选题占10分,共15分) 1、单选题(每题1分,共5分) ⑴二十一世纪,水文地质学着重向着()应方向发展。 A.环境水文地质学; B.水资源水文地质学; C.三维地理信息系统; D.遥感水文地质学 ⑵毛细饱和带与饱水带虽然都被水所饱和,但是由于毛细饱和带是在 表面张力的支持下才饱水的,所以也称()。 A.饱水带; B. 张力饱和带; C.包气带; D. 支持毛细水带 ⑶舒卡列夫地下水分类的依据是地下水中六种主要离子(K+合并于 Na+)及()。 A.酸度; B.碱度; C.矿化度; D.固形物 ⑷在冲积平面上,要通过打井获取较丰富的地下水,通常在()地 段布井。

A. 地势相对较高的; B.河间较低洼的; C. 平原区的上游; D.平原区的下游 ⑸地下水污染主要与()等人类活动有关。 A.工农业与生活; B. 过量开采地下水; D.矿山开采排除地下水;C. 基坑开挖降水 2、多选题(每题2分,共10分,都选对者给分,否则不给分) ⑴下列属于地下水功能的描述是()。 A.宝贵的资源; B.极其重要的生态因子; C.很活跃的地质营力; D.工农业用水; E.地球内部地质演变信息的载体 ⑵自然界的水循环分( )两类。 A.地质循环; B.大循环; C.水文循环; D.小循环; E.全球水文循环 ⑶岩石的空隙有( )哪三大类? A.孔隙; B.裂隙; C.溶隙; D.洞隙 ⑷根据给水与透水能力,可将岩层划分为( )。 A.弱透水层; B.隔水层; C.含水层; D.绝对不透水层 ⑸绘制地下水流网时,首先应根据边界条件绘制容易确定的等水头线 或流线。边界包括( )三种类型。 A.隔水边界; B.水头边界; C.地下水面边界; D.分流线

天然气水合物的研究与开发的论文

天然气水合物的研究与开发的论文 【摘要】人类的生存发展离不开能源。当人类学会使用第一个火种时便开始了能源应用的漫长历史。几千年来,人类所使用的能源已经历了三代,正在向第四代能源时代迈进。主体能源的更替充分反映出人类社会和经济的进步与发展。第一代能源为生物质材,以薪柴为代表;第二代能源以煤为代表;第三代能源则是石油、天然气和部分核裂变能源。实际上,第二代和第三代能源是以化石燃料为主体,第四代能源的构成将可能是核聚变能、氢能和天然气水合物。 一、天然气水合物是人类未来能源的希望 人类的生存发展离不开能源。当人类学会使用第一个火种时便开始了能源应用的漫长历史。几千年来,人类所使用的能源已经历了三代,正在向第四代能源时代迈进。主体能源的更替充分反映出人类社会和经济的进步与发展。第一代能源为生物质材,以薪柴为代表;第二代能源以煤为代表;第三代能源则是石油、天然气和部分核裂变能源。实际上,第二代和第三代能源是以化石燃料为主体,第四代能源的构成将可能是核聚变能、氢能和天然气水合物。 核聚变能主要寄希望于3he,它的资源量虽然在地球上有限(10~15t),但在月球的月壤中却极为丰富(100-500万t)。氢能是清洁、高效的理想能源,燃烧耐仅产生水(h2o),并可再生,氢能主要的载体是水,水体占据着地球表面的2/3以上,蕴藏量大。天然气水合物的主要成分是甲烷(c4h)和水,甲烷气燃烧十分干净,为清洁的绿色能源,其资源量特别巨大,开发技术较为现实,有可能成为21世纪的主体能源,是人类第四代能撅的最佳候选。 天然气水合物(gas hydrate)是一种白色固体结晶物质,外形像冰,有极强的燃烧力,可作为上等能源,俗称为”可燃冰”。天然气水合物由水分子和燃气分子构戚,外层是水分子格架,核心是燃气分子(图1)。燃气分子可以是低烃分子、二氧化碳或硫化氢,但绝大多数是低烃类的甲烷分子(c4h),所以天然气水合物往往称之为甲烷水合物(methane hydrate)。据理论计算,1m3的天然气水合物可释放出164m3的甲烷气和m3的水。这种固体水合物只能存在于一定的温度和压力条件下,一般它要求温度低于0~10℃,压力高于10mpa,一旦温度升高或压力降低,甲烷气则会逸出,固体水合物便趋于崩解。 天然气水合物往往分布于深水的海底沉积物中或寒冷的永冻±中。埋藏在海底沉积物中的天然气水合物要求该处海底的水深大于300-500m,依赖巨厚水层的压力来维持其固体状态。但它只可存在于海底之下500m或1000m的范围以内,再往深处则由于地热升温其固体状态易遭破坏。储藏在寒冷永冻土中的天然气水合物大多分布在四季冰封的极圈范围以内。煤、石油以及与石油有关的天然气(高烃天然气)等含碳能源是地质时代生物遗体演变而成的,因此被称为化石燃料。从含碳量估算,全球天然气水合物中的含碳总量大约是地球上全部化石燃料的两倍。因此,据最保守的统计,全世界海底天然气水合物中贮存的甲烷总量约为×108亿m3,约合11万亿t(11×1012t)。数冀如此巨大的矿物能源是人类未来动力的希望。 二、天然气冰合物的研究现状 1.分布与环境效应 世界上绝大部分的天然气水合物分布在海洋里,储存在深水的海底沉积物中,只有极其少数的天然气水合物是分布在常年冰冻的陆地上。世界海洋里天然气水合物的资源量是陆地上的100倍以上。到目前为止,世界上已发现的海底天然气水合物主要分布区有大西洋海域的墨西哥湾、加勒比海、南美东部陆缘、非洲西部陆缘和美国东岸外的布莱克海台等,西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、日本海、四国海槽、日本南海海槽、冲绳海槽、南

最新高考地理:地理事物的形成过程

《地理事物的形成过程》专题训练 一、地理过程的概念及知识体系 ★概念:“地理过程”是指地理事物和现象发生发展的演变过程 ★“地理过程”所包含的知识体系: 二、2015年高考地理需要强化的“过程”内容: ●大气运动规律 ★大气的受热过程 【理论知识串讲】大气的受热过程实际是太阳辐射、地面辐射、大气辐射的转化过程。大气是在对太阳辐射起削弱作用和对地面起保温作用的同时使自身受热的。 【例1】下图中各箭头及其代表符号①②③④⑤表示太阳、地面、大气、宇宙空间之间的热力作用,其中包括太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射、削弱作用(吸收、反射和散射)。据此回答1~4题。 1.我国青藏高原的纬度比云贵高原的纬度高,但年太阳辐射总量比云贵高原大,其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关(A) A.① B.② C.③ D.④ 2.四川盆地的纬度与青藏高原的纬度相差不大,但年平均气温却比青藏高原高得多,其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关(D) A.① B.② C.③ D.④ 3.东北平原比华北平原平均海拔高,但年太阳辐射总量却比华北平原小,其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关(B) A.① B.② C.③ D.④ 4.长江中下游平原比华北平原纬度低,但年太阳辐射总量却比华北平原小,其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关(A) A.① B.② C.③ D.④ ★热力环流形成过程 【理论知识串讲】太阳辐射→地面冷热不均→ 大气的垂直运动→ 同一水平面气压差异→大气水平运动→热力环流形成; 【例1】读材料完成下列各题。

材料一:最新修编的《北京城市总体规划(2004~2020)》给北京提出了一个全新的定位“宜居城市”。所谓“宜居城市”,就是要让人们能在这个城市安居乐业,享受健康、便利、高品质的都市生活。1800万是北京的宜居人口。 材料二:北京晨报2010年10月7日报道:今后新建公共建筑在设计和施工时,有望强制要求产权单位在屋顶、墙体实施配套绿化工程,向“空中”要绿地。 材料三:下图为城市热岛效应示意图 (1)描述图中气温曲线的分布特点。 由市中心向郊外呈波浪式降低;植被覆盖率低的地方气温较高,植被覆盖率高的地方气温较低。 (2)运用大气受热过程原理,分析屋顶绿化对缓解城市热岛效应的意义。 等量的太阳辐射使覆盖植被的绿地比水泥面增温慢,温度低,地面辐射弱,被大气吸收的热量相对就少,气温较低;绿地吸收二氧化碳,大气中二氧化碳减少,大气吸收地面辐射减弱,气温降低;土壤水分的蒸发和植物的蒸腾作用吸收周围的热量,也起到降温作用。 (3)为了减少工业污染对城市的影响,计划将钢铁厂从甲处搬迁到乙处,从环境保护角度考虑是否合理?试说明理由。 不合理。乙处位于城市热岛环流之内,污染物容易随城市风从郊区流向城市中心,没有达到降低对城市污染的目的。 ★说明天气系统的影响过程(过境前、过境时和过境后的差异)。 【例1】读温带锋面气旋形成示意图,下列叙述正确的是() a.发生前 b.初生阶段 c.发展阶段 A.该图所示锋面气旋为北半球低纬度的情况 B.M锋面为暖锋,N锋面为冷锋 C.M锋面锋后多雨,N锋面锋前多雨 D.图中冷区风来源于陆地,暖区风来源于海洋 【参考答案】C 【例2】读世界某局部地区图,回答下列问题。 (1)海岸线的位置是一个动态的变化过程,图中A城市附近海岸线进退的主要外力作用是_________和_________。 (2)A是近百年来新建的港口城市,分析该城市布局的有利自然利条件。

《水文地质学基础》完整版

第一章地球上的水及其循环 一、名词解释: 1.水文地质学:水文地质学是研究地下水的科学。它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务。 2.地下水:地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。 3.矿水:含有某些特殊组分,具有某些特殊性质,因而具有一定医疗与保健作用的地下水。 4.自然界的水循环:自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。 5.水文循环:发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。 6.地质循环:地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。 7.大循环:海洋与大陆之间的水分交换。 8.小循环:海洋或大陆内部的水分交换。 9.绝对湿度:某一地区某一时刻空气中水汽的含量。 10.相对湿度:绝对湿度和饱和水汽含量之比。 11.饱和差:某一温度下,饱和水汽含量与绝对湿度之差。 12.露点:空气中水汽达到饱和时的气温。 13.蒸发:在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。 14.降水:当空气中水汽含量达饱和状态时,超过饱和限度的水汽便凝结,以液态或固态形式降落到地面。14.径流:降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。 15.水系:汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。 16.水系的流域:一个水系的全部集水区域。 17.分水岭:相邻两个流域之间地形最高点的连线。 18.流量:单位时间内通过河流某一断面的水量。 19.径流总量:某一时间段内,通过河流某一断面的水量。 20.径流模数:单位流域面积上平均产生的流量。 21.径流深度:计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。 22.径流系数:同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。 二、填空 1.水文地质学是研究地下水的科学。它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。 2.地下水的功能主要包括:资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。 3.自然界的水循环分为水文循环和地质循环。 4.水文循环分为大循环和小循环。 5.水循环是在太阳辐射和重力作用下,以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。 6.水循环是在太阳辐射和重力作用下,以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。 7.主要气象要素有气温、气压、湿度、蒸发、降水。 8.在水文学中常用流量、径流总量、径流深度、径流模数和径流系数等特征值说明地表径流。 三、判断题 1.地下水是水资源的一部分。 ( √ ) 2.海洋或大陆内部的水分交换称为大循环。 ( ×) 3.地下水中富集某些盐类与元素时,便成为有工业价值的工业矿水。 ( √ ) 4.水文循环是发生于大气水和地表水之间的水循环。(× ) 5.水通过不断循环转化而水质得以净化。(√) 6.水通过不断循环水量得以更新再生。 ( √ ) 7.水文循环和地质循环均是H2O分子态水的转换。 ( ×) 8.降水、蒸发与大气的物理状态密切相关。(√) 9.蒸发是指在100℃时水由液态变为气态进入大气的过程。(× ) 10.蒸发速度或强度与饱和差成正比。 ( √) 四、简答题 1.水文地质学的发展大体可划分为哪三个时期? 1856年以前的萌芽时期,1856年至本世纪中叶的奠基时期,本世纪中叶至今的发展时期。 2.水文地质学已形成了若干分支学科,属于基础性的学科分支有哪些? 水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、水文地质调查方法、区域水文地质学。 3.水文循环与地质循环的区别?

天然气水合物研究历程及现状样本

天然气水合物研究历程及现状 1.世界天然气水合物研究历程回顾 从1810 年英国Davy在实验室首次发现气水合物和1888 年Villard人工合成天然气水合物后, 人类就再没有停止过对气水合物的研究和探索。在这将近2 的时间内, 全世界对天然气水合物的研究大致经历了 3 个阶段, 如表1-1[2]所示。 第一阶段是从1810 年到20 世纪30 年代初。( 18 , Davy 合成氯气水合物并于次年发表文章正式提出水合物一词。) 在这120 年中, 对气水合物的研究仅停留在实验室, 且争议颇多。 第二阶段是大致可看作是自1934年起始的。当年美国Hammerschmidt发表文章, 提出天然气输气管道堵塞与水合物有关, 从负面加深了对气水合物及其性质的研究。在这个阶段, 研究主题是工业条件下水合物的预报和清除、水合物生成阻化剂的研究和应用。 第三阶段是从上世纪60年代至今, 全球天然气水合物进入大范围勘探普查开发的格局。上世纪60 年代特罗费姆克等发现了天然气能够以固态形式存在于地壳中。特罗费姆克等的研究工作为世界上第一座天然气水合物矿田——麦索雅哈气田的发现、勘探与开发前期的准备工作提供了重要的理论依据, 从而大大拓宽了天然气地质学的研究领域。美国学者在上世纪70年代也开始重视气水合物研究, 并于1972年在阿拉斯加获得世界上首次确认的冰胶结永冻层中的气水合物实物。天然气水合物成藏理论预测的成功、测得成藏理论区气水合物地球物理, 地球化学异常, 以及经过钻探取得水合物实样, 这一系列的成果被认为是上世纪能源问题的重大发现。能够说, 从上世纪60 年代至今, 全球气水合物研究跨入了一个崭新的阶段——第三个阶段(把气水合物作为一种能源进行全面研究和实践开发的阶段) , 世界各地科学家对气水合物的类型及物化性质、自然赋存和成藏条件、资源评价、勘探开发手段以及气水合物与全球变化和海洋

天然气水合物的研究进展

天然气水合物的研究进展 天然气水合物的研究进展 摘要:天然气水合物是一种继煤,石油与天然气等能源之后的新型能源物质,它被誉为21世纪最清洁的能源物质。本文章介绍了天然气水合物的概念以及形成条件,追溯了天然气水合物的发展历程。重点分析了国内外的研究情况,这为指导我国天然气水合物事业奠定了坚实的基础。天然气水合物的研究对于人类有着非比寻常的意义,还存在着一些难关有待于我们去探索。 关键词:天然气水合物进展能源物质意义探索 一、引言 1.1天然气水合物的概念 天然气水合物就是我们熟称的“可燃冰”或者固体“瓦斯”是因为它的外观像冰一样而且遇火燃烧。天然气水合物是天然气与水在一定的高亚低温条件下形成的类似冰状的结晶物质,其主要是分布在深海沉积物和陆域的永久冻土,岛屿的斜坡地带等地域。天然气水合物的研究起源于20世纪的一次科学考察中发现的矿产资源,虽然其成分与天然气相似但是较之更为纯净,开采时只需要将固体的“天然气水合物”升温减压就可以释放出大量的甲烷气体。天然气水合物作为一种新型的高效能源当之无愧的被誉为“21世纪最具有商业开发前景的战略资源”。 1.2天然气水合物的形成条件及优点 天然气水合物的分子结构式为CH4?8H2O,其分子结构就像一个一个由若干水分子组成的笼子。形成可燃冰有三个基本条件:温度,压力和原材料。首先需要低温的环境,天然气水合物在在0―10℃时生成,在超过20℃的温度时便会分解。其次需要高压的条件:在0℃时只需要30个大气压就可以满足可燃冰的生成然而在海洋深处,30个大气压是很容易满足的并且气压越大水合物越不容易分解。最后充足的气源是必不可少的。在海底深处经常会有很多有机物的沉淀,这些有机物质中含有丰富的碳,经过生物转化后可以产生充足的气源。

深海天然气水合物钻探取心技术

收稿日期:2009204201 基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)“天然气水合物钻探取心关键技术”课题(2006AA09A207) 作者简介:王智锋(19752),男,河南沈丘人,工程师,博士研究生,现从事井下工具研究及科研技术管理工作,E 2mail :wan 2 gzf @https://www.doczj.com/doc/7a10610849.html, 。 文章编号:100123482(2009)0920012204 深海天然气水合物钻探取心技术 王智锋1,2,许俊良2,薄万顺2 (1.中国石油大学石油工程学院,山东东营257061;2.胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017) 摘要:天然气水合物作为一种高效、清洁的新能源,已经引起世界广泛关注,由于其不稳定性,采用 的钻探取心装置必须具备保真功能。简要介绍了国内外4种天然气水合物取心装置及国内取心工具研究进展,叙述了胜利石油管理局钻井工艺研究院承担国家“863计划”重大专项“天然气水合物钻探取心关键技术”采取的取心工具方案。关键词:天然气水合物;取心;保压;钻探中图分类号:TE952 文献标识码:A G as H ydrate Drilling Coring T echnology WAN G Zhi 2feng 1,2,XU J un 2liang 2,BO Wan 2shun 2 (1.College of Pet roleum Engineeing ,China Universit y of Pet roleum ,Dongy ing 257061,China; 2.D rilling Technolog y Research I nstitute ,S hengli Pet roleum A dminist ration B ureau ,Dong ying 257017,China ) Abstract :As a new kind of high efficiency and clean energy resource ,nat ural gas hydrate has ex 2tensively attracted attentions all aro und t he world.The device used for sampling t he nat ural gas hydrate core must po ssess t he p roperties of warm preservation and p ressure preservation due to it s instability.The developing sit uations at home and abroad for sampling of t he nat ural gas hy 2drate ,a new preliminary concept for sampling of t he nat ural gas hydrate were int roduced.The coring tool research project included in t he “Key coring technology for nat ural hydrate ”was de 2scribed ,a major p roject of national “863”plan. K ey w ords :gas hydrate ;coring ;pressure preservation ;drilling 天然气水合物(gas hydrate )是一种白色固体结晶物质,外形像冰,有极强的燃烧力,可作为上等能源,俗称为“可燃冰”。据理论计算,1m 3的天然气水合物可释放出164m 3的甲烷气和0.8m 3的水[122]。这种固体水合物只能存在于一定的温度和压力条件下,一般要求温度低于0~10℃,压力高于10M Pa ,一旦温度升高或压力降低,甲烷气则会逸出,固体水合物便趋于崩解。由于这一特殊性,若要获得其样品具有一定的难度,从海底到地面压力和温度都要发生很大的变化,要实现岩心样品保持接 近原始状态,必须利用特殊的取心设备。 1 国外钻探取心技术现状 [127] 目前,国外钻井船使用的保压取心器主要有国 际深海钻探计划(DSDP )使用的保压取心筒PCB ;国际大洋钻探计划(ODP )使用的保压取心器PCS 、活塞取心器A PC ;日本研制的P TCS ;欧盟研发的H YACE 等。1.1 保压取心器PCS PCS 是一种自由下落式展开、液压驱动、钢缆  2009年第38卷 石油矿场机械 第9期第12页 OI L FIE LD EQUIPMENT 2009,38(9):12~15

高中地理自然事物成因大全

如何对地理事物成因进行分析 一、地形成因分析(主要从力作作和外力作用两方面进行分析) 1.力作用与地形: (1)一般背斜成山,向斜成谷,但也有背斜成谷向斜成山(其原因是背斜顶部受力,容易被侵蚀成谷地;向斜槽部受到挤压,岩性坚硬不易被侵蚀反而成为山岭)。 (2)地垒--庐山、泰山;地堑--东非大裂谷、河平原和汾河谷地 2.外力作用与常见地貌: ①流水侵蚀——沟谷、峡谷、瀑布、黄土高原的千沟万壑的地表、溶洞(喀斯特地貌) ②流水沉积——山麓冲积扇、河口三角洲、河流中下游冲积平原 ③风力侵蚀——风蚀沟谷、风蚀洼地、蘑菇石、风蚀柱、风蚀城堡等 ④风力沉积——沙丘、沙垄、沙漠边缘的黄土堆、黄土高原 3.湖泊的成因: ①构造湖:力作用使地表断裂凹陷,积水成湖,如日月潭、东非大裂谷中的一些湖泊、贝加尔湖等 ②火山湖:火山口积水成湖 ③河成湖:一些平原地区的河流由于河道摆动、淤积等情况,在河道上形成湖泊 ④堰塞湖:由于地壳运动(如地震、火山喷发等)或外力作用等引起山崩,造成河道或河床堵塞,形成湖泊。 ⑤冰川湖:由于冰川作用形成的湖泊,如北美的五大湖和欧洲阿尔卑斯山地的一些湖泊 ⑥人工湖 4.岛屿的成因 ①大陆岛:由于地壳运动大陆的一部分沉降而成,其特征是面积大、海岸线曲折、地势陡峻。如岛、岛; ②珊瑚岛:热带浅海中的珊瑚虫遗体沉积而成,其特征是面积小、海拔低,如大堡礁,我国南沙群岛中的一些岛屿等 ③火山岛:海底火山喷发堆积而成,其特征是面积小、地势陡,如夏威夷群岛 ④沉积岛:河水携带的泥沙在河口沉积而成,其特征是地势低平,如崇明岛 三角洲成因分析: 形成三角洲的条件:①河流挟带大量的泥沙(物质条件);②泥沙沉积(河流动力减弱,流速变缓。如:河口地势低平、海潮的顶托等。)③力作用(地壳的升降) 典型例题:刚果河口为什么没有形成明显的三角洲呢?(2008年全国卷一第36题) 参考答案:泥沙来源方面:①刚果河流域热带雨林广布,水土流失较轻。②刚果河流经刚果盆地时,流速较小,易于泥沙沉积,入海泥沙量较少。泥沙沉积方面:刚果河入附近因地形高差大,河流落差大,流速大,泥沙不易沉积。因此在入地区未形成明显的三角洲。

咨询水文地质学概论试卷

一、单选题【本题型共5道题】 1.天然状态下承压水动态属()。 A.蒸发型 B.径流型 C.弱径流型 D.人工开采型 用户答案:[C] 得分:0.00 2.自然界的液体运动状态通常有两种类型,()和紊流。 A.渗流 B.流束 C.流层 D.层流 用户答案:[D] 得分:6.00 3.在等厚的承压含水层中,过水断面面积为400m2的流量为10000m3/d,含水层的孔隙度为0.25,含水层的实际速度和渗透速度分别是()。 A.25m/d,100m/d B.100 m/d,25 m/d

C.25m/d,25m/d D.100 m/d,100 m/d 用户答案:[B] 得分:6.00 4.水文地质学重点研究的对象是岩土体空隙中的水,()和毛细水则是水文地质勘察研究的重中之重。 A.结合水 B.重力水 C.强结合水 D.结晶水 用户答案:[B] 得分:6.00 5.在各向异性岩层中,水力坡度与渗透速度的方向上是()。 A.一致的 B.不一致的 C.基本一致 D.有时一致 用户答案:[B] 得分:6.00 二、多选题【本题型共5道题】 1.除人为因素外,影响地下水动态的因素主要有()。

A.降水因素 B.水文因素 C.地质因素 D.气象(气候)因素 用户答案:[BCD] 得分:8.00 2.饱水带岩层按其透过和给出水的能力,可划分为( )。 A.含水层 B.渗水层 C.蓄水层 D.隔水层 用户答案:[AD] 得分:8.00 3.裂隙水的埋藏、分布与运动规律,主要受岩体的相关因素控制,这些因素包括()。 A.裂隙类型 B.裂隙性质 C.裂隙发育程度 D.裂隙比例 用户答案:[ABC] 得分:8.00

天然气水合物

化学选修3《物质结构与性质》P85选题2 天然气水合物 (一种潜在的能源) 天然气水合物——可燃冰 一、可燃冰相关概念 可燃冰:天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。(又称笼形化合物)甲烷水合物(Methane Hydrate):用M·nH2O来表示,M代表水合物中的气体分子,n为水合指数(也就是水分子数)。组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷,对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物。 又因外形像冰,而且在常温下会迅速分解放出可燃的甲烷,因而又称“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”)。 因为可燃冰的主要成分为甲烷,为甲烷水合物,而甲烷在常温中为气体,熔、沸点低,所以甲烷为分子晶体,因而可燃冰也为分子晶体。 可燃冰存在之处:天然气水合物在自然界广泛分布在大可燃冰 陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。 天然气水合物在全球的分布图 在标准状况下,一单位体积的气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体,因

而其是一种重要的潜在未来资源。 笼状化合物(Clathrate):在天然气水合物晶体中,有甲烷、乙烷、氮气、氧气二氧化碳、硫化氢、稀有气体等,它们在水合物晶体里是装在以氢键相连的几个水分子构成的笼内,因而又称为笼状化合物。 天然气分子藏在水分子中 水分子笼是多种多样的 二、可燃冰的性质 可燃冰的物理性质: (1)在自然界发现的天然气水合物多呈白色、淡黄色、琥珀色、暗褐色亚等轴状、层状、小针状结晶体或分散状。 (2)它可存在于零下,又可存在于零上温度环境。 (3)从所取得的岩心样品来看,气水合物可以以多种方式存在: ①占据大的岩石粒间孔隙; ②以球粒状散布于细粒岩石中; ③以固体形式填充在裂缝中;或者为大块固态水合物伴随少量沉积物。 可燃冰的化学性质: 1、在冰的空隙(“笼”)中可以笼合天然气中的分子的原因: (1)气水合物与冰、含气水合物层与冰层之间有明显的相似性: ①相同的组合状态的变化——流体转化为固体; ②均属放热过程,并产生很大的热效应——0℃融冰时需用的热量,0~20℃分解天然气 水合物时每克水需要~的热量; ③结冰或形成水合物时水体积均增大——前者增大9%,后者增大26%~32%; ④水中溶有盐时,二者相平衡温度降低,只有淡水才能转化为冰或水合物; ⑤冰与气水合物的密度都不大于水,含水合物层和冻结层密度都小于同类的水层; ⑥含冰层与含水合物层的电导率都小于含水层; ⑦含冰层和含水合物层弹性波的传播速度均大于含水层。 (2)天然气水合物中,水分子(主体分子)形成一种空间点阵结构,气体分子(客体分子) 则充填于点阵间的空穴中,气体和水之间没有化学计量关系。形成点阵的水分子之间靠较强的氢健结合,而气体分子和水分子之间的作用力为范德华力。 2、经发现的天然气水合物结构有三种: 即结构 I 型、结构 II 型和结构H型。结构 I 型气水合物为立方晶体结构,其在自然界分布最为广泛,仅能容纳甲烷(C1)、乙烷这两种小分子的烃以及N2、CO2、H2S 等非烃分子,这种水合物中甲烷普遍存在的形式是构成CH4·的几何格架;结构 II 型气水合物为菱型晶体结构,除包容C1、C2等小分子外,较大的“笼子”(水合物晶体中水分子间的空穴)还可容纳丙烷(C3)及异丁烷(i-C4)等烃类;结构H型气水合物为

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