天然气水合物是重要的新兴能源矿产，也是国家大力倡导开发利用的清洁能源。青海祁连山木里煤田天然气水合物发现之后，国内陆域天然气水合物勘查一直没有进一步的发现。大兴安岭北部是我国多年冻土发育的重要地区之一，内蒙古大西山煤田与青海木里煤田地质条件具有可类比性。基于本次天然气水合物探井的调查成果，以发现的浅层高烃类气体和水合物异常显示为线索，分析天然气水合物成藏的冻土条件、物源条件、疏导系统等地质因素。大西山煤田冻土厚度较大，底界可达70 m；烃源岩有机质丰度较高，以中等—较好的烃源岩为主；暗色泥岩有机质类型为Ⅱ2型和Ⅱ1型，煤和炭质泥岩有机质类型为Ⅲ型和Ⅱ2型；有机质成熟度较高，Ro0.57%～0.84%,Tmax431～447℃；断裂、微裂缝发育，具备有效的运移通道。大西山煤田具备天然气水合物的形成条件，天然气水合物含油气系统多类型天然气综合调查是该区下一步的勘查方向。
冻土区天然气水合物开采过程中冰相生成增加了天然气在储层内的运移难度，因此，增加天然气产量和减少冰的产生对储层内气体运移阻塞影响是冻融水合物储层高效开发面临的关键问题。以祁连山冻土区DK–2站位储层参数为基础，提出降压与水力压裂协同开发策略。通过数值模拟系统评估压裂带半径（0～5 m）和渗透率（1～1 000 mD）对开采效果的影响。研究表明，水力压裂形成的改性储层区可有效抑制冰相堵塞，加速压力传递与气体运移。当压裂带半径由0增至5.0 m时，天然气30 a的累计产量提升219%，其中前10 a贡献率达54.8%，储层总体分解率为48.7%。参数敏感性分析表明，压裂带渗透率超过100 mD后增产效果趋缓，最优压裂半径取4 m。该研究成果为冻土区水合物开采中冰堵效应的工程调控提供了理论依据，揭示了储层改造对提升气水两相运移效率的重要作用。
【目的】探究大兴安岭多年冻土区小流域地表水和地下水的水化学特征并分析水体溶质元素来源及主要影响因子。【方法】在大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域，于2023年4月1日至7月30日，采集地表水、潜水和承压水样品，测定主要离子浓度。基于数理统计、Piper三线图、Gibbs图、矿物稳定场图和离子比例系数等方法，分析地表水和地下水的水化学特征，揭示其季节变化规律及溶质元素来源。【结果】研究表明，1)大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域的地下水和地表水为弱碱性淡水，优势离子为HCO3-，Ca2+、Mg2+。地表水、潜水、承压水的水化学类型分别为HCO3-Ca·Mg型、HCO3-Ca·Na型、HCO3-Ca·Mg·Na型。2)地表水和地下水的主要离子浓度有一定的季节性差异。在融雪径流期，地表水和潜水的主要离子浓度高，呈先上升后下降的变化趋势，而承压水的离子浓度呈平缓上升趋势；在生长季，地表水、潜水和承压水的离子浓度较为稳定；3)降水量、径流深与地表水中离...
【目的】探究大兴安岭多年冻土区小流域地表水和地下水的水化学特征并分析水体溶质元素来源及主要影响因子。【方法】在大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域，于2023年4月1日至7月30日，采集地表水、潜水和承压水样品，测定主要离子浓度。基于数理统计、Piper三线图、Gibbs图、矿物稳定场图和离子比例系数等方法，分析地表水和地下水的水化学特征，揭示其季节变化规律及溶质元素来源。【结果】研究表明，1)大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域的地下水和地表水为弱碱性淡水，优势离子为HCO3-，Ca2+、Mg2+。地表水、潜水、承压水的水化学类型分别为HCO3-Ca·Mg型、HCO3-Ca·Na型、HCO3-Ca·Mg·Na型。2)地表水和地下水的主要离子浓度有一定的季节性差异。在融雪径流期，地表水和潜水的主要离子浓度高，呈先上升后下降的变化趋势，而承压水的离子浓度呈平缓上升趋势；在生长季，地表水、潜水和承压水的离子浓度较为稳定；3)降水量、径流深与地表水中离...
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【目的】探究大兴安岭多年冻土区小流域地表水和地下水的水化学特征并分析水体溶质元素来源及主要影响因子。【方法】在大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域，于2023年4月1日至7月30日，采集地表水、潜水和承压水样品，测定主要离子浓度。基于数理统计、Piper三线图、Gibbs图、矿物稳定场图和离子比例系数等方法，分析地表水和地下水的水化学特征，揭示其季节变化规律及溶质元素来源。【结果】研究表明，1)大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域的地下水和地表水为弱碱性淡水，优势离子为HCO3-，Ca2+、Mg2+。地表水、潜水、承压水的水化学类型分别为HCO3-Ca·Mg型、HCO3-Ca·Na型、HCO3-Ca·Mg·Na型。2)地表水和地下水的主要离子浓度有一定的季节性差异。在融雪径流期，地表水和潜水的主要离子浓度高，呈先上升后下降的变化趋势，而承压水的离子浓度呈平缓上升趋势；在生长季，地表水、潜水和承压水的离子浓度较为稳定；3)降水量、径流深与地表水中离...
【目的】探究大兴安岭多年冻土区小流域地表水和地下水的水化学特征并分析水体溶质元素来源及主要影响因子。【方法】在大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域，于2023年4月1日至7月30日，采集地表水、潜水和承压水样品，测定主要离子浓度。基于数理统计、Piper三线图、Gibbs图、矿物稳定场图和离子比例系数等方法，分析地表水和地下水的水化学特征，揭示其季节变化规律及溶质元素来源。【结果】研究表明，1)大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域的地下水和地表水为弱碱性淡水，优势离子为HCO3-，Ca2+、Mg2+。地表水、潜水、承压水的水化学类型分别为HCO3-Ca·Mg型、HCO3-Ca·Na型、HCO3-Ca·Mg·Na型。2)地表水和地下水的主要离子浓度有一定的季节性差异。在融雪径流期，地表水和潜水的主要离子浓度高，呈先上升后下降的变化趋势，而承压水的离子浓度呈平缓上升趋势；在生长季，地表水、潜水和承压水的离子浓度较为稳定；3)降水量、径流深与地表水中离...
在ABAQUS软件的辅助下，本文构建了一个集轨道、路基及地基为一体的三维有限元模型，探讨了混凝土高速铁路路基在经受冻融周期与高铁荷载双重作用时的动态性能，详细分析了竖向动应力、位移及加速度等因素对结构性能的影响，通过正交试验评估了这些变量的敏感度，进一步明确了它们对路基性能的具体作用。这些探讨对多年冻土区高速铁路路基的持续维护与修复具有一定的参考意义。
针对青藏高原多年冻土地区热融湖塘对临近的路基工程产生热扰动问题，以二治公路项目沿线的某热融湖塘为例，利用有限元软件建立了考虑气候变暖效应与热融湖塘作用下的冻土路基温度场数值计算模型，分析了有无热融湖塘以及热融湖塘与坡脚间距对冻土路基热稳定性的影响。结果表明：热融湖塘会显著影响周围冻土的热状态，引起多年冻土退化，热融湖塘距路基越近，其热扰动作用越显著；当单侧存在热融湖塘时，左右路肩冻土地温容易产生差异，导致路基产生不均匀沉降；当热融湖塘与路基相距超过20 m时，路基下伏冻土的热状态基本不受热融湖塘的影响，可将其作为热融湖塘地区冻土路基选线的临界距离。
在ABAQUS软件的辅助下，本文构建了一个集轨道、路基及地基为一体的三维有限元模型，探讨了混凝土高速铁路路基在经受冻融周期与高铁荷载双重作用时的动态性能，详细分析了竖向动应力、位移及加速度等因素对结构性能的影响，通过正交试验评估了这些变量的敏感度，进一步明确了它们对路基性能的具体作用。这些探讨对多年冻土区高速铁路路基的持续维护与修复具有一定的参考意义。