简介:人们有充分的理由相信,适当选择和实施二氧化碳(CO2)储存项目具有长期安全性。然而,CO2从地层泄漏的可能性依然存在,例如,在废弃井中注入的C02有可能泄漏进入上覆地下含水层。在CO2泄漏事件中,操作者应谨慎、快速地进行补救措施。迄今为止,CO2泄漏修复计划侧重于使用泄漏井的封堵方法。在某些情况下,也可能需要圈闭或去除含水层中泄漏的CO2。鉴于保护饮用水资源和满足相关许可证要求的重要性,本项研究对一系列假定泄漏情况的多种修复方案进行了分析。本文考虑了3种特定修复目标,即降低含水层中可移动CO2数量、降低含水层中CO2总量以及降低液相CO2浓度。首先,利用多相流模拟器TOUGH2评估控制地下水含水层中泄漏的CO2范围和形状的过程与参数;其次,通过系统模拟来鉴定控制CO2提取的多相流动过程与相特性,例如浮力诱导流、毛细管捕集以及CO2溶解和离溶作用。随后,对比了不同修复方案的效果,包括:(1)通过垂直和水平抽水井去除气相和液相CO2;(2)注入水以溶解气相CO2并增大毛细管捕集力;(3)结合多井注入与提取方案。基于本项研究结果,可以得出多种有关不同修复方案效果的结论。首先,如有必要,通过固定和/或提取可有效修复地下水含水层中泄漏的CO2;其次,对于未形成重力舌区域内的小范围CO2羽而言,通过处于CO2羽中部的单独垂直井在数年内可去除所有CO2。在形成大范围重力舌的情况下(在盖层下圈闭的薄层、大范围CO2羽),去除CO2羽水平井更加有效,虽然这可能需要10年或更长时间。实际上,在这些情况下,注入水并快速固定和溶解CO2羽可在短期内生成更有效的圈闭。但最有效修复大范围CO2羽的方案包括结合连续和/或同时多井注入和抽取。在这种情况下,能够有效圈闭和修复大�
简介:与温带区滑坡相比,细粒状多年冻土区的滑坡受到的关注要少得多。这些区域的滑坡不被关注主要是由于位置偏僻和社会以及经济影响相对低。最近,随着对北部地区(特别是来自能源部门)关注和活动范围增加,要求对这些地区的滑坡做更加深入地调查。本文描述了最近调查的加拿大北部许多滑坡的中的一些岩土工程野外观测结果。收集的滑坡位置的资料为进一步了解破坏机理和调查提供了有价值的信息。描述的信息包括:滑坡位置和方向、边坡和滑坡的形态、地表和地下物质典型条件、滑坡流现象、融冻层信息(每年冻结一解冻圈附近土壤)、悬崖头部表面消融的速度、地表植被条件。根据野外观测讨论了触发滑坡的可能性机理,同时还讨论了滑坡过程和稳定机理。在一些树木极少或者没有树木的区域,极端气候条件对滑坡发生可以起到重要的作用,而在其他的树木密集区,森林火灾可能也是诱发滑坡的主要因素。边坡固有特性也是边坡稳定性的关键,例如,融冻层倾角、厚度和强度、土壤湿度和冰含量、地表有机覆盖隔热效果、根基加固效果。热流系统的变化是多年冻土区边坡稳定的关键因素,在给定的热条件下,融冻层的剪切强度是边坡稳定性的主要因素。本文讨论了进一步研究值得关注的几个方面。
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。