岩心热模拟
页岩油气人造岩心热模拟实验方法
一、基本情况
1、选题背景与研究性质
随着国民经济的迅速发展以及现代社会对能源需求的日益增加，能源需求压力越来越大，特别是常规油气资源储量逐渐面临枯竭的趋势，具有较大资源潜力的非常规油气逐渐成为新的领域，受到各个国家和石油公司的高度重视，油气勘探开发领域从常规油气向非常规油气拓展，是石油工业发展的必然趋势。从资源丰度看，非常规油气资源占据全球油气总资源的主体，比例达80％，常规油气资源仅占20％左右【28】，加上全球对清洁能源的迫切需求，人们逐渐把视线从常规天然气转向页岩油气、致密砂岩气等具有巨大资源量及勘探开采潜力的非常规天然气。在传统石油地质理论中，暗色泥页岩主要作为烃源岩和盖层而非油气储层进行研究。近年来，随着泥页岩油气在全球非常规油气勘探开发中的异军突起，泥页岩储层特征及生烃热模拟研究越来越受到人们的重视。
上个世纪90年代后期，美国率先大规模开展了页岩气的勘探工作，至今己成功勘探了Antrim, Barnett, Marcellus, Montney和Woodford等多个页岩气区【10】，并相继投入商业性大
规模开发。这引起了各国对页岩气资源的广泛关注，在世界范围掀起了页岩气勘探和开发的热潮。
我国自2005年起开始页岩气资源勘探评价研究工作，多年的勘探研究表明我国页岩气资源丰富，勘探潜力巨大，广泛赋存在海相、陆相和海陆过渡环境沉积的泥页岩中。其中南方古生界海相页岩气形成地质条件优越，在四川盆地及周缘下古生界海相页岩层系获得突破，涪陵区块下古生界海相页岩气己经获得千亿方的探明储量，并投入商业性开发。与此同时，对鄂尔多斯盆地中生界延长组湖相泥页岩进行了页岩气勘探评价工作，并在盆地中部柳坪117井延长组长7段泥页岩中获得工业气流，可见，我国海相和陆相页岩气的勘探研究工作均取得了重大的突破。
本论文的人造岩心方法的研究性质属于开发性研究，人造岩心热模拟实验研究性质属于应用型研究。
2、研究目的任务
在油田勘探和开发生产中，许多问题的解决离不开岩心实验。由于受到天然岩心的来源和其他天然性质条件的限制，绝大多数实验采用人造岩心。因此研究通过分散泥质胶结形成
不同孔隙度和渗透率等储层特性的人工岩样制作新方法对于非常规油气勘探与开发有着十分重要的意义。该项技术既解决进行室内模拟实验的岩心需求问题，又解决因天然岩心非均质性导致实验数据无重复性和可比性的难题，同时对渗透率、孔隙度模拟度高，能够很好地进行化学剂岩心驱油试验评价，还可以为后续的热模拟实验提供可重复制备的样本。
生烃热模拟实验是烃源岩成烃潜力与资源评价的重要手段，可再现地质体中有机质热解演化过程，为评价烃源岩成烃潜力、过程与机理，演绎成烃模式及动力学特征提供理论依据和实验资料。通过温度、压力、水介质及矿物质等不同实验条件下有机质成烃的模拟实验研究，使实验条件尽量接近地质实际条件，结合沉积盆地热史、沉积史，可以揭示烃源岩生烃史与沉积盆地的演化关系，为盆地模拟提供重要参数；模拟结果可揭示烃源岩中烃类的
形成机理和排烃效率，对页岩气等非常规油气资源评价具有重要意义。
3、研究内容与科学问题
本论文主要研究建立一种人造岩心的制作方法，为页岩油气的生烃、保存条件及其影响因素等相关研究提供一种进行模拟实验的样品制作方法。进而对人造岩心进行热模拟实验研究其孔渗参数的实验前后变化情况，以及不同岩石性质与结构条件下的生烃能力与页岩油气形成能力。
1.研制低孔渗无有机胶结剂的人造岩心
1）制作要求
研制具有储层特性的泥页岩岩人造岩心：a.工艺上必须保证加进去的泥页岩粉末矿物不被胶结物胶死；b.加热至900℃微孔隙结构不发生明显变化；c.人造岩心岩性、物性、孔隙、渗透、敏感特性与天然页岩岩心相似；d.人造岩心的几何形状、均质程度、稳定性、力学强度等均能达到使用要求，满足实验需要。
2）人造岩心制作方法研究
研究建立一套人造岩心制作方法。天然岩心是经过沉积、胶结、压实、成岩、演化等复杂地质过程形成的。由于天然岩心成因的复杂性，在制作人造岩心时无法模拟其真实过程。因此，基于我们制作人造岩心的目的，首先要使其均质性好、可代替天然岩心进行相关实验是基本要求，主要考虑岩性、物性、孔隙结构来研制出出固定的配方，得到有大致固定的物理参数、化学、结构性质参数的，形状和尺寸满足实验要求的人工岩心；其次，所制备岩心的物理、化学、结构性质参数，以及形状和尺寸可以反复再现。
3）胶结剂的选择
无论是沉积形成天然岩心还是制作人造岩心，胶结剂都是必不可少的。制作人造岩心时选择胶结剂极其重要，胶结剂类型对岩心性能影响至关重要，直接决定了岩样是否具有储层敏感性，岩样能否具有一定力学强度，满足相关实验与测试要求。对胶结剂的要求：由于后期需要对岩心进行热模拟实验，所以只能选择无机胶结剂；达到一定胶结强度，岩心不会出现裂缝，不会对岩性造成影响。
二、工作进展与完成工作量
目前正处于人造岩心研制阶段，仪器调制基本恢复正常，胶结剂已经做出新的配方，下一步开始尝试压制低渗页岩岩心，以及调制稳定的物料配方和压制方案。
现在已经完成了毫达西级别的人工岩心的压制方案。
三、阶段性研究成果与创新认识
（1）物料的类型大致已经确定，已经可以压制成型一些10-1毫达西的页岩岩心。物料的配比和压制方案如下：
物料配比:10-18目页岩粉末5g，60-100目页岩粉末10g，100-200目页岩粉末25g，200目以下页岩粉末25g水泥熟料10g，氟硅酸钠1g，磷酸硅1g，高岭土5g。
胶结剂配比：使10g硅酸钾完全溶解于50ml水中。
将物料在固定容器中震荡，使其混合均匀，然后将胶结剂缓慢加入配比好的物料中，待物料呈现出胶结状，将其等分为四份，分别置于压样机内压制，设定压制压力为30Mpa，压制时间为10min，完成后取出岩心，将其置于30℃烘箱内养护一周。如图一为毫达西级别的人工页岩岩心，表一为测试结果。
图一.人工页岩岩心
表一.覆压孔渗仪测试结果
（2）为防止仪器漏料而配制的护塞，已经可以基本解决漏料的问题。
（3）岩心胶结剂新配方正在尝试阶段，较以前的岩心胶结强度有所增强。
目前正在尝试增加细的页岩岩石粉末的用量、黏土的含量、胶结剂的浓度来压制超低渗页岩岩心。
四、存在问题与解决方案
（1）配制好的物料在加入新配方的胶结剂后极易硬化，目前还没有很好的解决方法，只能加快操作。
（2）压制的页岩岩心有微裂纹，目前解决方案是配置了新的胶结剂，效果有所改善，但未根本解决。
五、下一步工作安排
在2017年结束前进行大量实验，找出解决裂纹的更有效的方法，压制出超低渗页岩岩心，总结出固定的物料配比和压制方案，2018年年初能够开展生烃热模拟实验。
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（要求：字数3000-6000字）
用模拟实验探索天气现象和水循环的成因
用模拟实验探索天气现象与水循环的成因 昆山实验小学江漪2010/4/15 摘要：本文阐述了模拟实验的必要性，是为了对难以直接观察的对象做动态观察的一种简便的方法，能让学生在课堂上完成，并且将小学阶段中高年级教材中有关模拟实验的线索串起来做螺旋上升式研究。以研究天气现象为切入点，并发展到対天气现象的形成原因——水循环的结果做深入的研究。在教学时，以模拟实验研究动态变化为主要手段，并配以动态视频及动态画面为点睛之笔，使学生在有限的课堂上能对大自然的复杂现象有较为直观的认识，并能将这种感性认识经过电教手段的画龙点睛上升到理性认识。 关键词：模拟实验对自然现象做动态研究对模拟实验内容作螺旋上升式研究 一、模拟实验的优点 科学课是让学生睁大眼睛看大自然的教育，是把大自然作为研究对象的学科，就要把大自然展现给他们看。但自然界的现象很复杂、很难进行直接观察，在科学探究过程中，有些科学问题单凭观察是难以得出结论的，在难以直接拿研究对象作实验时，有时就用模型来做实验，即模仿实验对象制作的科学模型。如：水循环模型、三球仪、月相变化模型、地球构造模型等；但模型只有老师有，作为教具使用，学生没有，不能近距离的观察清楚。有时还可以模仿研究对象制作模型——建模制作。如制作地球模型、地表模型、星座模型等；这种方法使学生有了模型，但只能满足静态表面的观察，为了要更深入地了解自然现象的形成及原因，进行动态观察，还需要模仿研究对象的某些条件进行模拟实验。即根据研究的目的，利用一定的仪器，再现大自然中某种现象从而探索规律的实验。是在实验时人为的控制和模拟自然现象去研究自然的一种实验形式。以使自然的复杂现象在经过人为的简化条件下，使其复生和重现，达到模拟自然界的情况，人们有可能将所得到的实验结果和自然界观察的现象相验证进而作为推理的依据和参考。 在整个小学科学体系中，有一根线索将模拟实验串起来，层次清楚，逐年递进，各年级段有不同的要求，在实际进行时螺旋上升；不断巩固前一阶段培养的内容，同时进行本阶段内容的培养。这些实验既有知识的要求，又有科学探究的实践。这些活动以学生的年龄特征和经验为背景，按照由近及远、由浅入深、由简单到复杂的序列编排。给学生创设了由模仿到半独立、再到独立的亲历过程的机会，给学生一个由生疏到熟练逐步进行的过程。（引自《小学自然能力培养教学提示》江苏教育出版社）下面顺着模拟天气现象的线索来说明模拟实验的方法和作用。 二、模拟天气现象的成因
地下水开采对海河流域水循环过程影响的模拟
关键词：海河流域；陆面过程；地下水开采；水循环；模拟研究 中图分类号：p641 文献标志码：a 文章编号：1672-1683（2016）04-0054-06 近年来，人类对水资源的开发利用日趋广泛，极大地扰乱了自然水循环过程。尤其在地表水资源量无法满足用水需求或地表水污染严重的地区，持续开采地下水不但会造成地面沉降、湿地减少、海水入侵以及地下水污染，而且会导致陆地水资源的枯竭[1-2]，同时由于更多的水分被抽取至地表，引起局地土壤湿度和地面温度的变化，进而影响水循环过程[3-7]。因此，考虑地下水开采活动对流域水循环影响研究是十分必要的。 由于受到地下水农业灌溉、河道取用水等高强度人为活动的影响，海河流域地表产汇流非线性特征明显，水文过程模拟的不确定性较大。夏军等[14]结合水文非线性系统方法与分布式流域水文模拟技术自主研发了一种分布式时变增益水文模型（dtvgm），其特点在于能模拟人类活动影响下的降雨、径流等水文变量之间非线性关系[15]，对下垫面实时反应能力较强，尤其在海河、黑河、黄河等半干旱-半湿润流域的模拟效果较好，且计算消耗小[16]。因此，本研究利用dtvgm的产流机制改进clm3.5的产流过程，同时嵌入地下水开采对流域水循环影响的模块，并考虑经济社会用水，构建能够描述流域自然-人文过程的大尺度陆地水循环模型（clm-dtvgm），然后以中国科学院青藏高原研究所基于princeton 再分析数据建立的一套中国区域高时空分辨率地面气象要素数据集作为大气强迫驱动，设置两种模式（无人类活动影响s1和仅考虑开采地下水s2），对海河流域过去30年的地表径流、蒸散发和土壤湿度进行模拟，分析地下水开采活动对海河流域水循环过程的影响。 1 研究区和数据介绍 1.1 研究区 海河流域（图1）位于东经112°-120°，北纬35°-43°之间，总面积约31.8万km2。按照流域西北高，东南低的地势，大致可分高原、山地和平原三种地貌类型。流域西部和北部的高原及山地占流域总面积的60%，流域东部和南部以农田为主，也是主要的人口居住地，占流域总面积的40%。海河流域多年平均降水量为539 mm，自20世纪50年代以来，降水总体上呈现逐步减少的趋势。流域年平均气温为10.8 ℃，年内变化较为平缓。海河流域作为严重的资源性缺水地区，水资源供需矛盾十分突出，用不足全国1.3%的水资源量，承担着全国11%的耕地面积和10%人口用水任务 [17]。由于流域内地表水资源非常匮乏，主要通过开采地下水进行灌溉，区内已形成大范围常年性浅层地下水位降落漏斗，地下水超采是地下水位下降的主导原因[18]。近50年来，海河流域累计超采地下水高达1 900 亿m3，目前地下水年开采量约占流域总供水量的2/3[19]。大范围超采活动已使海河流域地下水处于不可持续状态，严重威胁该地区的可持续发展。 1.2 数据介绍 工业、生活和农业的单位用水数据来自《中国水资源公报2000》（表1），并且在流域内保持固定不变。 2 研究方法 2.1 模型介绍 clm3.5模式是ncar发布的新一代陆面过程模式，是在clm3.0的基础上对陆面参数和水文过程加以改进，引进并完善了径流、地下水、碳循环和冻土过程，其具体物理过程在文献中有较为详尽的描述[21-22]。clm3.5原有的地表产流采用topmodel模型中的simtop参数化方案，即根据蓄满产流和超渗产流的机制来计算，其中关键参数是计算单元的饱和因子，其依赖表层土壤的不透水面积，计算较为复杂。 本研究采用dtvgm模型的时变增益因子来改进clm3.5中的产流模型，即考虑降雨径流的非线性关系，以及产流过程中土壤湿度不同引起的产流量变化，通过时变增益因子简化了水文循环系统的输入输出之间复杂的非线性关系，达到与一般volterra泛函级数相同的模拟效
循环冷却水动态模拟试验装置说明
WDM型循环冷却水动态模拟试验装置 光明化工研究设计院水处理工程技术中心生产制造的WDM型循环冷却水动态模拟试验装置，广泛使用于石油、化工、冶炼、电力等行业。1986年获化工部科技成果三等奖，1991年获全国第三届新技术、新产品展销会银奖。 该装置经连续不断的改进，各项功能日臻完善，是目前国内最先进的循环冷却水动态模拟试验装置，已用于全国各地50家单位。 装置流程为双水路，由计算机自动控制模拟换热器入口水温和循环水流量，能自动检测进出口水温差和换热蒸汽温度，各参数及时显示在计算机显示器上，巡回采检循环水流量模拟换热器进出口温差、换热蒸汽温度，并同时采检其他参数。同时计算出瞬时污垢热阻系数，并可同步打印以上各参数。试验结束时，由计算机给出污垢系数曲线和极限污垢热阻系数。 本装置是评价和筛选水质稳定剂配方的专用设备，能对水稳剂配方的缓蚀、阻垢效果、月污垢沉积量和运行工艺条件进行综合评定。 测控系统是专门为WDM-D型循环水动态模拟试验装置配套的实时监测、控制系统。按WDM-D型循环水动态模拟试验装置的技术要求，实现对温度与流量的实时监测、污垢热阻值计算、完成对实验结果的打印输出，数据处理和曲线绘制。本微机测控系统完成的实验结果可长期保存，也可在其他的分析试验中使用保存下来的数据和实验报告文件。 WDM-D型微机测控系统是在WDM-B型、WDM-C型的基础上，采用90年代最新的控制技术和软件技术，经过重新优化设计而成。WDM-D型微机测控系统采用管理微机（上位机）与控制微机（下位机）相结合的体系结构。管理微机由个人计算机组成，操作平台为Windows2000，数据处理、报表生成和曲线制作采用Excel。管理微机负责对监测数据的收集、管理、显示、存储及结果分析和输出，并接受分析操作员通过人机界面发出的控制指令。控制微机是以总线核心的单片机，负责执行管理微机的控制指令，完成对试验装置的实时控制，并把采集到的数据传送给管理微机。 WDM-D型动态模拟实验装置具有如下特点： 1、入口控制精度0.3℃（实际控制精度高达0.15℃）;循环流量控制精度为1%(实际控制精度0.5%)。 2、入口温度和出口温度的检测精度为0.2℃;蒸汽温度的检测精度0.5℃。 3、整个微机测控系统的可靠性取决于系统控制微机, 控制微机可靠性高。
多年冻土路基水-热-力耦合理论模型及数值模拟
收稿日期:2005-04-04 基金项目:国家西部交通建设科技项目(200231881203) 作者简介:毛雪松(1976-),女,吉林珲春人,长安大学副教授,西安理工大学博士后. 第26卷 第4期2006年7月 长安大学学报(自然科学版) Journal of Chang an University(Natural Science Edition) Vol.26 No.4Jul.2006 文章编号:1671-8879(2006)04-0016-04 多年冻土路基水热力耦合理论模型及数值模拟 毛雪松1,2,李 宁1,王秉纲2,胡长顺 2 (1.西安理工大学水利水电学院,陕西西安710048; 2.长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安710064) 摘 要:在建立多年冻土地区路基非稳态温度场控制方程、水分迁移的有限元控制方程和路基变形场及应力场计算模型的基础上,提出水热力耦合模型。以青藏公路唐南段K3393+950的冻土路基为计算对象,得出了1月份路基温度场、水分场及应力场(变形场)的分布规律:路基温度场内 部存在着未冻土核;水分场在温度梯度的作用下有向冻结冰锋线迁移的趋势;在负温条件下,土体的体积含冰量超过临界值时,将产生冻胀现象。研究结果表明,多年冻土地区路基的温度场、水分场及应力场一直处于动态变化中,路基的热状况、水分状况与变化规律及由此引起的应力重分布是引起道路冻害的主要因素。 关键词:道路工程;多年冻土路基;温度场;水分场;应力场;水热力耦合模型中图分类号:U 416.168 文献标识码:A Coupling model and numerical simulation of moisture -heat -stress fields in permafrost embankment MA O Xue -so ng 1,2,LI Ning 1,WANG Bing -gang 2,H U Chang -shun 2 (1.Schoo l o f Water Reso urces and Hy dr oelectr ic Po wer ,X i an U niver sity o f T echno log y,Xi an 710048,Shaanx i,China; 2.K ey L abor ator y for Special A rea H ig hw ay Eng ineer ing of M inistry of Educatio n,Chang an U niversity,Xi an 710064,Shaanxi,China) Abstract:Based o n the contr ol equation o f the non -stationar y tem perature field,the finite elem ent control equation of the m oisture m ovement and the tw o -dim ensio nal num erical calculatio n mo del of the defor mation and str ess fields in the subgr ade,this paper puts fo rw ard the coupling calcula -tion mo del of the heat -moisture -str ess fields.By the detail calculatio n ex ample w ith the section of Qing ha-i T ibet highw ay K3393+950in January,this paper fur ther ex plains the coupling pr ocess of the heat -m oisture -stress fields and analyzes the interacting law of the tem peratur e,moisture and stress fields in the subg rade.It is found that there is the unfr eezing soil in the subgrade,the moisture trends to the freezing line under the temperatur e grads,once the ice volume ex ceed the critical value,the freezing dam age w ill happen.T he research results indicate that the temperature field,mo isture field and stress field o f the permafrost subgr ade chang e all the time,the re -dis -tributing of stress that is caused by the chang e of heat and moisture is the key facto r for the fro st damages.2tabs,7fig s,6refs.
华电邹县发电厂循环水系统动态模拟试验报告(城市中水)
华电邹县发电有限公司 循环水动态模拟试验报告 委托单位：欣格瑞（山东）环境科技有限公司试验单位：青岛科技大学环境与安全工程学院编制日期：二〇一九年三月
项目编号：QUST/SESE-②24-02-2019 项目名称：华电邹县发电有限公司循环水系统动态模拟试验（城市中水） 项目批准人： 项目实施人： 项目审核人：
报告目录 第一章前言 (3) 第二章试验部分 (4) 一、评价原理 (4) 二、试验用水水质分析及水处理药剂 (5) 三、试验方法 (6) 四、试验工艺条件 (6) 五、试验材质及规格 (6) 六、试验步骤 (6) 七、试验数据处理 (7) 八、试验结果分析及结论 (9) 第三章试验记录报表 (10) 一、水质及水处理药剂分析报表 (10) 二、动态模拟试验原始数据记录表 (11) 三、动态模拟试验原始记录表 (13) 四、污垢热阻图 (14)
第一章前言 人类日常生活离不开水，工业生产也同样离不开水。随着工业生产的发展，用水量越来越大，特别是我国水资源严重短缺，很多地区已经出现供水不足的现象，因此合理和节约用水已经成为发展工业生产中的一个重要问题。 工业循环水主要用在冷却水系统中，所以也叫循环冷却水。因为工业冷却水占总用水量的90%以上，因此节约用水成为当务之急。目前国家经贸委批准的单位发电量的取水量标准已正式实施，其目的在于限制发电厂的取水量，具体规定如下：采取循环冷却水供水系统时单位发电量取水量定额，在单机<300MW/h，为4.80 m3/MW·h，在单机容量≥300MW/h，为3.84 m3/MW·h。因此发电厂的工作重点应在优化冷却水系统的设计和运行，提高循环冷却水的浓缩倍率，可以取得良好的经济效益。但是提高浓缩倍率，会使结垢和腐蚀问题更加突出，这就对循环冷却水处理出水提出了较高的要求。 为防止机组运行期间凝汽器的结垢，同时可达到节水目的，青岛科技大学受欣格瑞（山东）环境科技有限公司委托，通过对华电邹县发电有限公司循环水系统补水（城市中水）进行动态模拟试验，从而确定循环水的浓缩倍率、极限碳酸盐硬度等运行控制参数，以及衡量所选用的缓蚀阻垢剂的性能。为循环水的实际运行、调整及控制提供依据。 本报告是此次动态模拟试验的总结。
2020年地理合格性考试专项模拟---水体类型和水资源、水循环
水体类型和水资源、水循环 一、单项选择题 2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功登月，人类首次探访月球“背面”。“月宫一号”是我国建立的空间基地生命保障人工闭合生态系统地基综合实验装置。该装 置构建了由植物、动物、微生物组成的人工闭合生态系统，人类生活所必需的物质， 如氧气、水和食物，可以在系统内循环再生。右下图为“月宫一号”水循环示意图。 读图完成1～2题。 1.图中字母a代表的水循环环节是() ①植物蒸腾 ②水汽输送 ③蒸发 ④地表径流 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④ 2.图中与自然界水循环的“降水”环节类似的是 () A. 水处理 B. 低压蒸馏 C. 饮用水储存 D. 营养液配制 “雨季一来，城里看海”一度成为全民讨论的热点，是全国多座城市的尴尬。读图，比较两种不同地面水循环环节差异，完成3～4题。 3.与自然路面相比，城市路面() A. 下渗明显增多 B. 地表径流加大 C. 地面蒸发增加 D. 地下径流增多 4.为缓解“城里看海”现象，下列措施不可取的是() A. 加大对地下水的利用 B. 改造升级排水系统 C. 加快城市绿地建设 D. 提高透水路面比率 下图为北半球某区域水循环示意图(图中①～⑨表示水循环环节)。读图完成第5题。 5.关于图示水循环各环节的表述，正确的是() A. 人类活动影响最大的环节是⑧ B. 流域内植被覆盖率的提高使⑤减少 C. 该地⑥环节季节变化大 D. “海绵城市”的建设会导致④减少 新疆坎儿井与长城、京杭大运河并称为“中国古代三大工程”。下图为坎儿井工程 示意图。读图完成第6题。
6. (坎儿井修建地下暗渠的主要目的是() A. 增加下渗 B. 减少蒸发 C. 输送水汽 D. 促进更新 2016年国际海绵城市建设论坛暨第十四届泉州市科协学术年会于12月25在泉州举行，本次大会以“让城市不再看海”为主题。其中活水公园雨水收集系统是海绵城市建设的成功案例。下图为某活水公园雨水收集系统示意图。读图完成7～8题。 7.活水公园雨水收集系统对水循环整个环节干预最明显的是() A. 地下径流 B. 地表径流 C. 降水 D. 水汽输送 8.公园中荷花池在缓解城市内涝问题中最主要的功能是() A. 美化城市环境 B. 下渗蓄水 C. 调节小气候 D. 保护生物多样性 二、判断题：判断正误，正确的写“A”，错误的写“B”。 9.水循环维持了全球水的动态平衡。() 10.水圈是由地球各种水体构成的连续而不规则的圈层。() 三、综合题 11. 读自然界的水循环示意图，回答下列问题。 (1) 写出图中数字所代表的水循环各环节名称：
WEP模型的开发与分布式流域水循环模拟.doc
WEP模型的开发与分布式流域水循环模拟 - WEP模型的开发与分布式流域水循环模拟摘要:本文介绍了WEP模型的开发和验证情况,论述了分布式流域水循环模拟的意义和作用。在分析分布式流域水循环模拟的研究状况及面临问题的基础上,考虑到我国流域尺度大、人类活动影响深、环境复杂多变的实际情况,作者认为,基于物理概念和变时空步长的、模拟对象包括水循环的各要素过程而不仅是产汇流过程的分布式流域水循环模型将是未来的发展方向。作者主张,应加快开发适应我国自然地理特征与气候特点的各类基于GIS的耦合式应用系统,为流域水资源管理、洪水预报调度、水环境评价、水土流失监督治理及水生态环境分析等提供强力支持 关键词:流域水循环水文分布式模型WEP 一、分布式流域水循环模拟的意义与作用 地球环境变化和人类活动的影响改变了水的自然循环规律, 加剧了我国水资源的供需矛盾,许多地区出现了水环境与水生态恶化的严重局势。地表水、地下水及人工侧支循环水等各类水资源转化频繁,狭义的水资源概念与传统的水资源评价方法已显不适。 20世纪80年代中期以来,随着计算机技术、地理信息系统和遥感技术的发展,从水循环过程的物理机制入手并考虑水文变量的空间变异性问题,即分布式流域水文(水循环)模型或称“白箱”模型的研究在国内外受到广泛重视,涌现出许多分布式或半分布式模型,如SHE模型、IHDM模型及TOPMODEL模型等(参
见文献1)。另外,全球大循环(GCM)研究对陆地地表过程模拟提出了越来越高的要求,土壤-植物-大气连续体(SPAC)研究受到重视,出现了各类SV ATS(土壤-植物-大气通量交换方案)模型,从另一方面加强了水循环的研究。本文使用“流域水循环模拟”而不是“流域水文模拟”,意在强调需要将流域水循环系统的所有要素过程联系起来研究而不仅仅是产汇流模拟。二、WEP模型的开发与验证1.1 WEP模型的开发 为提高计算效率,WEP模型对非饱和土壤水运动的模拟采取了比SHE模型简化的算法,但强化了对植物生态耗水与热输送过程的模拟,对水热输送各过程的描述大都是基于物理概念。 (1)模型结构。各网格单元的铅直方向结构如图-1(a)所示。从上到下包括植被或建筑物截留层、地表洼地储留层、土壤表层、过渡带层、浅层地下水层和深层地下水层等。状态变量包括植被截留量、洼地储留量、土壤含水率、地表温度、过渡带层储水量、地下水位及河道水位等。主要参数包括植被最大截留深、土壤渗透系数、土壤水分吸力特征曲线参数、地下水透水系数和产水系数、河床的透水系数及坡面和河道的糙率等。为考虑网格内土地利用的不均匀性,采用了“马赛克”法即把网格内的土地归成数类,分别计算各类土地类型的地表面水热通量,取其面积平均值为网格单元的地表面水热通量。土地利用首先分为水域、裸地-植被域、不透水域三大类。裸地-植被域又分为裸地、草地与耕地、树木3类、不透水域分为都市地表面与都市建筑物。另外,为反映表层土壤的含水率随深度的变化和便于描述土壤蒸发、草或作物根系吸水和树木根系吸水,将裸地-植被域的表层土壤分割成3层。 (a)
地球上的水循环优秀教学设计
教学课题：地球上的水循环 一、教材及学情分析 本节为《物态变化》一章的最后一节内容，教学内容包含对“升华”、“凝华”两种物态变化过程的认识，以及对自然界的常见降水过程：“云”、“雨”、“雾”、“露”、“霜”、“雪”的物态变化成因的分析和认识。 由于学生从小生活在南方地区，对冰的升华现象和水蒸汽的凝华现象缺乏直观感受，生活中关于物质升华和凝华的典型现象相对较少。另外，地球上的水循环过程涉及所有六种物态变化过程，某些水循环过程同时涉及多个物态变化，头绪繁多，现象庞杂，学生在认识上存在较大的困难。 教材编写者在编制本节教材内容时，是以地球上的水循环中所涉及的各种物态变化现象为主线索，教学设计也应当遵循这一思路展开。 二、教学目标 知道物质直接从固态变为气态的升华现象和从气态直接变为固态的凝华现象；知道升华吸热和凝华放热；知道生活中发生的一些升华现象和凝华现象；知道干冰升华吸热的应用；知道水在自然界循环的过程；了解云、雨、雾、露、霜、雪产生的道理和原因。 三、教学内容 1、认识物质的升华和凝华现象 2、探究升华和凝华的吸热和放热 3、研究地球上水循环过程中的典型物态变化现象 四、教学重难点 重点：认识物质从固态（气态）不经过液态直接变为气态（固态）的升华（凝 华）现象；探究升华吸热和凝华放热；认识地球上水循环过程中的物态变化。 难点：正确认识物质的升华和凝华；准确区分地球上水循环过程中的不同物态变 化。 五、教学设计
六、作业设计 1、书面作业：完成《育才金典》本课时作业 2、实验作业：在家中“自制霜冻” 附：《自制霜冻》活动细节。 器材：黑色金属饮料罐一只、冰块（250克）、食盐（120克）、筷子1支、湿毛巾1块 方法：将冰块倒入饮料罐中，再将盐倒入冰块，用筷子搅匀后将饮料罐放在湿毛巾上，几分钟后将在饮料罐外壁上观察到细小的白色冰晶形成，这就是空气中水蒸汽在罐体外表面凝华成的霜。 七、本设计的特色或基于学科核心素养培育（深度学习）的突破点 本课程设计尊重初中学生的认知习惯，设置较多的分组实验和演示实验，重视学生的感知、体验，重视在做中学，思而后得，力求达到知行合一的效果。
教案(自然界里的水循环)
《自然界里的水循环》 上大附中实验学校陈金香 一、教学目标： 1.认识云、雨、雾的形成。 2.能描述自然界里水循环的基本过程，了解水循环对自然界的意义。 3.增强学生节约用水、保护水资源的意识。 二、教学重难点： 【重点】：认识自然界里水循环的基本过程 【难点】：解释水循环中云、雨、雾的形成原因 三、教学材料： 支持材料：PPT课件、活动工作纸 活动器材：电热水壶、热水、清水、烧杯、表面皿 四、教学内容： 【教学流程】 【活动设计】 活动一：探究云、雨、雾的形成 活动目标： 1．通过模拟试验，分析云、雨、雾的形成，认识到蒸发、液化对自然界水循环的作用。 2．培养学生对知识综合分析运用的能力。
活动二：自然界里的水循环 活动目标： 1.通过填写、分析自然界里水循环图，进一步认识蒸发、液化对自然界水循环 的作用。 活动三：水循环的意义 活动目标： 1.通过生活中的实例讨论和分析，认识到水循环能维护生态平衡。
五、训练与评价 活动工作纸 自然界里的水循环 年级班第小组成员 活动一： 活动器材： 电热水壶、热水、清水、烧杯、表面皿 活动步骤： 1）在空烧杯中注入半杯热水，表面皿凹面向上盖住烧杯口； 2）用手指测测清水温度，再将少量清水倒入表面皿； 3）观察烧杯上半部分、表面皿下侧现象； 4）用手指感受表面皿上侧水温变化； 5）将观察结果记录在下面的“活动现象”中。 活动二： 小组讨论，并在适当位置填入下列词语： 海洋湖泊太阳云雨蒸发植物蒸腾水汽输送
地表 河流 下渗 地下河流 （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注！）
《水循环》教学设计
《水循环》教学设计 地理组李春 【课题】高中地理必修1《水循环与洋流》的水循环部分。 【教学目标】 1、能说出地球上水体的组成和水资源的概念。 2、通过实验探究各种水体之间的相互转化规律。 3、绘制简单的水循环示意图并说出水循环的过程和主要环节。 4、通过举例说明水循环的地理意义。 5、运用水循环的原理，结合实例分析、说明人类活动对水循环的影响。 6、通过学习水循环的过程和意义，认识人类活动应正确运用水循环原理、遵循自然规律，从而树立科学的资源观。 【教学重点和难点】 1、重点：水循环的过程和主要环节 2、难点：水循环的地理意义 【教学设计思路】 一、背景分析 1、《地理课程标准》中的要求和理念： 要求学生在初步掌握地理基础知识和基本技能、发展地理思维能力的同时还要初步掌握学习和探究地理问题的基本方法和技术手段。重视引导学生主动学习，提高自主学习的能力。 2、解读课标 课标要求：运用示意图，说出水循环的过程和主要环节，说明水循环的地理意义。根据“标准”的要求，学生应能够以示意图的形式，通过主要环节的相互联系，说出水在自然界的循环过程。学生对于“水循环示意图”不但要能“读”，而且还要会“说”、会“画”、会“用”。通过示意图的学习，帮助学生掌握地理技能和学会用示意图分析地理原理。水循环的地理意义是本条“标准”要求的重点，而且“标准”对它的要求是“说明”，从程度上区别于对过程和环节的一般要求。水循环的地理意义首先是维持着地球上各水体之间的动态平衡，使淡水资源不断更新。其次，水循环促进了自然界的物质运动和能量交换，由此对生态、气候、地貌等都产生了深刻的影响。对水循环地理意义的学习应注意形成一
循环水模拟动态
河南能信热电有限公司2×210MW机组阻垢缓蚀剂 动 态 实 验 郑州朗盛水处理技术有限公司 郑州大学 2008.11.06
试验内容 1.试验用水分析 2. 配方筛选实验 3. 动态模拟试验 4.材质缓蚀试验 5. 循环水日常监控 6.公司简介及业绩
前言 随着我国工业的发展，淡水耗量急速增加，我国面临严重的水源紧缺状况。据报道我国人均拥有水量为2400吨，而北方地区的人均拥有水量为240吨。在城市用水中，工业用水约占总用水量的60～80％，而工业冷却水用量占整个工业用水量的70～80％。然而，有关资料显示我国的工业用水重复利用率平均为40～50％。我国城市工业万元产值耗水量达340立方米，是发达国家的10～20倍，耗水量高，重复利用率低，是我国工业系统水资源利用的突出问题。采用清洁生产工艺，发展新型的节水技术，是缓解淡水不足的一个重大举措。因此，节约工业冷却水，使有限的水源得到最大限度的利用，是工业领域节水工作的重中之重。采用循环冷却水技术是工业领域节水的主要方法，我国工业循环冷却水处理化学品及相关应用技术近期取得了可喜的成绩. 浓缩倍数是判定系统状态的一个重要技术指标。提高循环冷却水的浓缩倍数可以大量减少补充水量和排污水量，节水效果十分显著，具有明显的经济效益和社会效益。据计算，采用循环冷却水处理技术后，当浓缩倍数达到2.0倍时与直流水相比，可节约淡水95％以上，如果将浓缩倍数从2.0倍提高至3.0倍时，在此基础上又可节约淡水25-30％左右。因此实现高浓缩倍数运行是循环冷却水处理的发展方向。近年来，美国、日本等水处理技术发达的国家在冷却水处理化学
微专题：水循环原理(过程与意义)应用
微专题：水循环原理(过程与意义)应用
微专题：水循环原理（过程与意义）应用 随着城市化的推进，城市水生态环境正发生着变化。下图为“城市某小区雨水开发应用排放模式”与“传统雨水排放模式”比较示意图。读图完成下列问题。 进入河流 生产生活利用窨井口 1．随着城市化的发展，对区域水循环造成的影响是（） A．蒸发量增加 B．地下径流量增加 C．降水量增加 D．雨季地表径流量增加2．图示小区雨水开发应用模式与传统排放模式相比，具有的优点包括（） ①减少土壤侵蚀②补充地下水③增加下渗量 ④解决城市洪灾⑤解决城市缺水问题 A．①② B．④⑤ C．③④ D．②③
某校地理兴趣小组设计了如下一个对比实验：①在两个底部装有纱窗的塑料槽A和B 上，分别放置面积相同、厚度相当的带土草坪和小石块；②分别在草坪和小石块上模拟雨点下落，轻轻地洒上500ml的水。据此完成下题。 3．五分钟后比较收集到的两个塑料盆中的水量 A、透过草坪的多 B、透过小石块的多 C、两者一样多 D、没法比较 4．这实验模拟的是 A、水土流失 B、植被的生态作用 C、温室效应 D、水循环的下渗环节5．2015年7、8月间，北京、南京等地连降暴雨引发积水，城市大范围被淹，和该实验有关的是 A、城市排放的热量过多带来的热岛效应 B、不合理的人类活动影响了地表水的下渗 C、人类破坏生态导致的极端气候 D、城市的绿化面积过多引起了排水不畅
D．流速减小 越来越多的国家和地区重视对雨水的拦蓄和利用，我国西北地区实施的“母亲水窖”工程，现已取得较好效果。据此回答下列问题。13．直接影响雨水的拦蓄和利用的水循环环节是（） A．蒸发 B．水汽输送 C．地表径流 D．降水 14．在我国西北地区实施“母亲水窖”工程，可缓解的水资源问题是（） A．时间分配不均 B．空间分布不均C．地区利用不平衡 D．产业利用不平衡 17．(18分)阅读材料,完成下列要求。 美国西部地区高原、山地、盆地、谷地地形类型多样。大盐湖是大盆地地区最大的咸水湖,大盐湖干燥的自然环境与著名的死海相似,湖水的化学特征与海水相同。一万多年前,它曾经是一个比现今面积大20多倍的淡水湖,主要接受冰川融水补给,现如今周边的冰川已消退。
2021届高考地理二轮专题复习 训练题：水循环
2021届高考地理专题复习：水循环 实验步骤：1.在一个平底盆中加适量的水，直至水盖满盆底。把一个装满沙子的小瓶放入盆中。2.用透明的塑料纸盖住盆口，用橡皮筋扎紧，并把小石头放在装沙小瓶正上方的塑料纸上压住。3.将盆放在阳光下直晒，过足够长的时间后发现沙子变湿了。据此完成下列各题。 1.该实验主要模拟的是 A.大气的受热过程 B.水循环 C.大气的垂直分层 D.热力环流 2.自然界中导致该类地理现象产生的根本因素是 A.太阳辐射 B.太阳活动 C.水汽输送 D.水的三态变化 若图表示“海陆间水循环模式图”，完成下面小题： 3.①环节所代表的地理意义是 A.植物蒸腾 B.河湖水蒸发 C.地表径流 D.海水蒸发 4.台风登陆属于其中哪个环节 A.① B.② C.③ D.④ 5.“南水北调”工程所影响的环节主要是 A.① B.② C.③ D.④ 维多利亚湖位于东非高原，该湖的面积为69400平方千米，是非洲最大湖泊。该湖区是非洲人口最稠密的地区之一。湖水唯一出口是北岸的维多利亚尼罗河，在那里形成里本瀑
布，排水量每秒达600立方米，兴建有欧文瀑布水坝。读图，回答下列问题。 6.关于欧文瀑布水坝工程建设利弊的叙述，正确的是 A.建设水坝的最主要目的是发展交通和旅游 B.水坝工程的最主要目的是形成水库发展养殖业 C.能够调节径流，拦蓄洪水，确保尼罗河免遭洪水威胁 D.可以使水坝以下尼罗河河段的含沙量减少 7.关于维多利亚湖的说法，最合理的是 A.降低维多利亚尼罗河的年均水温 B.湖区西侧降水较东侧多 C.全年受赤道低气压带的控制 D.湖区周围发展灌溉农业 北方冬季大棚顶上常常结满露珠，影响棚内蔬菜光合作用，同时，较冷的水滴滴到蔬菜上，还容易导致蔬菜腐烂，造成减产。所以，大棚设计要尽力减小棚内湿度，并且有利于露水的收集。读图完成下列各题。 8.水滴由棚顶到集水容器的过程相当于水循环环节中的 A.下渗 B.降水 C.水汽输送 D.地表径流 9.除棚内空气湿度外，影响集水量的因素还有 A.大棚内外温差 B.棚内昼夜温差 C.棚外风力大小 D.棚顶倾斜角度
自然界的水循环模拟课堂讲稿
模拟课堂讲稿 【自我介绍】尊敬的各位评委、老师，大家早上好。我是×号选手××。我这节课的课题是：水循环的过程。以下是我们这节课的教学目标。 【播放、板书】教学目标、教学重点、教学难点；“水循环的过程”。 【课堂导入】同学们，我们上节课学习了“相互联系的水体”，知道了地球上的各种水体之间具有水源相互补给的关系，也知道了我们梅州的母亲河---梅江，其河水的来源主要是大气降水补给，也就是说梅江之水天上来，那梅江之水最终又会流到哪里去呢？ 【学生回答]】海洋 【教师】嗯！我们梅江的河水来源大部分源于海洋，最终又回到海洋，那它是通过什么方式来实现的呢？通过本节课的学习，同学们就会找到答案。请同学们打开书本55页，我们一起来学习“水循环的过程” 在学习“水循环的过程”之前，我们先来了解“水循环”的概念，请同学们阅读55页的内容，找出水循环的概念来。 【板书】水循环的过程 【板书】1、概念 【学生回答】水循环是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈层中通过各个环节连续运动的过程。 【教师讲解】我们在前面第一章第四节地球的圈层结构中学
习了地球的外部圈层，包括水圈、大气圈、岩石圈、生物圈，水循环就是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈层中通过各个环节连续运动的过程。 【教师问】既然水循环是通过各个环节连续运动的过程，请同学们找一找：水循环主要有哪些环节构成？ 【板书】2、环节（○1、○2、○3、○4、○5）。请学生回答问题 【回答、板书】蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗、径流 【讲解】好，这位同学回答得很正确。水循环的环节概括起来主要有五大环节，分别是蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗、径流。 【教师问】接着请同学们思考：水循环主要发生在哪些领域？ 【回答】海洋与陆地之间、海洋与海洋上空之间、陆地与陆地上空之间。 【教师】好，根据水循环发生领域，我们可把水循环分为三种类型。它们分别是？ 【板书、板图】“3、类型”；示意图基本框架。 【学生回答】海陆间循环、陆地内循环、海上内循环 【讲解、板图】非常好，同学们拿起笔和纸跟着老师一起画，海水吸收太阳辐射蒸发、凝结成云、有一部分水汽随气流输送到陆地上空、凝结成云之后降水、降落到地面的水，一部分水形成地表径流、一部分水下渗、形成地下径流、两者经江河汇聚，再流入海洋中。这个过程就是海陆间循环。海陆间循环是最重要的一种循环运动，它与人类联系最密切，它补给陆地水体的水量水最大的，海陆间循环又称