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。
祁连山山地冰川的变化不仅是气候变化的直接反映,也对淡水资源有重要的影响。近年来祁连山冰川处于退缩失稳状态,为深入理解21世纪祁连山冰川对气候变化的响应方式及变化幅度,选取受西风带影响强烈的七一冰川与受季风影响较大的冷龙岭2号冰川为例,通过分析遥感影像以及数值模拟,发现两条冰川在1990—2022年面积分别减小10.28%和19.04%。为探讨两条冰川未来的变化,利用CMIP6模式数据驱动考虑冰川流动的OGGM模型,结果表明在高排放情景下(SSP5-8.5),到21世纪80年代,七一冰川地区气温将比1990—2015年升高4.1℃,届时冰川将完全消亡。而祁连山东段气温升高更快,预估冷龙岭2号冰川将在2075年左右完全消亡。即使在最理想的碳排放情景下(SSP1-2.6),祁连山地区气温到2050年比1990—2015年预估升高1.0℃,将导致两条冰川至2080年时退缩成冰斗,届时七一冰川面积和体积只有2020年的22%和8%,而冷龙岭2号冰川则仅为17%和6%,由此导致两条冰川的径流到本世纪末将分别减少28.98%和41.82%。因此,不论在哪个气候情景下,祁连山冰川在21世纪都将大幅度退...
祁连山山地冰川的变化不仅是气候变化的直接反映,也对淡水资源有重要的影响。近年来祁连山冰川处于退缩失稳状态,为深入理解21世纪祁连山冰川对气候变化的响应方式及变化幅度,选取受西风带影响强烈的七一冰川与受季风影响较大的冷龙岭2号冰川为例,通过分析遥感影像以及数值模拟,发现两条冰川在1990—2022年面积分别减小10.28%和19.04%。为探讨两条冰川未来的变化,利用CMIP6模式数据驱动考虑冰川流动的OGGM模型,结果表明在高排放情景下(SSP5-8.5),到21世纪80年代,七一冰川地区气温将比1990—2015年升高4.1℃,届时冰川将完全消亡。而祁连山东段气温升高更快,预估冷龙岭2号冰川将在2075年左右完全消亡。即使在最理想的碳排放情景下(SSP1-2.6),祁连山地区气温到2050年比1990—2015年预估升高1.0℃,将导致两条冰川至2080年时退缩成冰斗,届时七一冰川面积和体积只有2020年的22%和8%,而冷龙岭2号冰川则仅为17%和6%,由此导致两条冰川的径流到本世纪末将分别减少28.98%和41.82%。因此,不论在哪个气候情景下,祁连山冰川在21世纪都将大幅度退...
祁连山山地冰川的变化不仅是气候变化的直接反映,也对淡水资源有重要的影响。近年来祁连山冰川处于退缩失稳状态,为深入理解21世纪祁连山冰川对气候变化的响应方式及变化幅度,选取受西风带影响强烈的七一冰川与受季风影响较大的冷龙岭2号冰川为例,通过分析遥感影像以及数值模拟,发现两条冰川在1990—2022年面积分别减小10.28%和19.04%。为探讨两条冰川未来的变化,利用CMIP6模式数据驱动考虑冰川流动的OGGM模型,结果表明在高排放情景下(SSP5-8.5),到21世纪80年代,七一冰川地区气温将比1990—2015年升高4.1℃,届时冰川将完全消亡。而祁连山东段气温升高更快,预估冷龙岭2号冰川将在2075年左右完全消亡。即使在最理想的碳排放情景下(SSP1-2.6),祁连山地区气温到2050年比1990—2015年预估升高1.0℃,将导致两条冰川至2080年时退缩成冰斗,届时七一冰川面积和体积只有2020年的22%和8%,而冷龙岭2号冰川则仅为17%和6%,由此导致两条冰川的径流到本世纪末将分别减少28.98%和41.82%。因此,不论在哪个气候情景下,祁连山冰川在21世纪都将大幅度退...
针对党河流域冰川变化对下游水资源的显著影响,而现有研究缺乏的问题,该文研究使用2次冰川编目数据,结合多源卫星遥感影像,使用人工矢量化方法,对1966—2019年间党河流域冰川开展变化监测,同时以扎子沟29号冰川为例,研究其较为详细的变化过程。显示党河流域内冰川主要分布于祁连山区,阿尔金山冰川占小部分,研究时段内党河流域总体呈现退缩趋势,但扎子沟29号冰川出现2次冰川前进现象。党河流域内共分布冰川341条,总面积为221.69 km2,1966—2019年冰川呈现退缩趋势,冰川条数增加5条,冰川总面积减少了38.05 km2,相对每年减少0.28%。扎子沟29号冰川末端前进、退缩交替出现与祁连山区冰川普遍处于加速萎缩的趋势不同,其原因值得继续深入研究。
针对党河流域冰川变化对下游水资源的显著影响,而现有研究缺乏的问题,该文研究使用2次冰川编目数据,结合多源卫星遥感影像,使用人工矢量化方法,对1966—2019年间党河流域冰川开展变化监测,同时以扎子沟29号冰川为例,研究其较为详细的变化过程。显示党河流域内冰川主要分布于祁连山区,阿尔金山冰川占小部分,研究时段内党河流域总体呈现退缩趋势,但扎子沟29号冰川出现2次冰川前进现象。党河流域内共分布冰川341条,总面积为221.69 km2,1966—2019年冰川呈现退缩趋势,冰川条数增加5条,冰川总面积减少了38.05 km2,相对每年减少0.28%。扎子沟29号冰川末端前进、退缩交替出现与祁连山区冰川普遍处于加速萎缩的趋势不同,其原因值得继续深入研究。
石冰川空间分布制图对于研究寒旱区水文地质和气候变化具有重要意义。除野外实地调查和目视解译等传统手段外,深度学习与高分辨率自然彩色影像(RGB)相结合被应用于青藏高原的石冰川编目(TPRoGI)。然而,由于经典深度学习网络只接受三波段影像作为输入,拥有锐利的边界信息和丰富的光谱信息的近红外波段(NIR)尚未被应用于石冰川识别。因此,本次研究通过改进DeeplabV3+(IDNet),使其具备同时从RGB和NIR中提取和融合特征的能力。基于祁连山地区的Sentinel-2影像和TPRoGI训练IDNet,模型的准确率、精准度、召回率、特异度和mIoU(mean Inter over Union)分别为0.7830、0.7830、0.7840、0.7835和0.6916,各项指标均衡且稳定性高。IDNet模型在祁连山地区识别出459个被TPRoGI遗漏的石冰川,证明了基于IDNet和Sentinel-2 RGB-NIR影像识别石冰川可行,并能有效提升石冰川编目工作的效率和精度。
石冰川空间分布制图对于研究寒旱区水文地质和气候变化具有重要意义。除野外实地调查和目视解译等传统手段外,深度学习与高分辨率自然彩色影像(RGB)相结合被应用于青藏高原的石冰川编目(TPRoGI)。然而,由于经典深度学习网络只接受三波段影像作为输入,拥有锐利的边界信息和丰富的光谱信息的近红外波段(NIR)尚未被应用于石冰川识别。因此,本次研究通过改进DeeplabV3+(IDNet),使其具备同时从RGB和NIR中提取和融合特征的能力。基于祁连山地区的Sentinel-2影像和TPRoGI训练IDNet,模型的准确率、精准度、召回率、特异度和mIoU(mean Inter over Union)分别为0.7830、0.7830、0.7840、0.7835和0.6916,各项指标均衡且稳定性高。IDNet模型在祁连山地区识别出459个被TPRoGI遗漏的石冰川,证明了基于IDNet和Sentinel-2 RGB-NIR影像识别石冰川可行,并能有效提升石冰川编目工作的效率和精度。
冰川厚度和地形数据是开展冰川动力学模拟研究的基础,分析冰川厚度分布和地形特征对于认识冰川运动速度、应力和冰川变化特征具有重要意义。2021年9月开展了祁连山宁缠河3号冰川探地雷达测厚工作,并运用普通克里金插值法对所测冰厚和冰面高程数据做空间插值处理,根据数据结果分析了冰川剖面和整体厚度分布及地形特征,还进一步研究了冰川近年来的变化。结果表明:宁缠河3号冰川冰体较厚的部位主要分布在底床地形较为平坦的区域内,冰川厚度大致上呈现由中部向边缘递减的趋势,随海拔高度上升则表现出“先增大、后减小”的特点;冰床地形的起伏变化相较于冰面更加强烈,并且冰床横剖面上存在斜坡、复式槽谷和V形谷等多种地形形态;2021年宁缠河3号冰川面积约为1.08 km2,最大厚度为60 m,平均厚度为24.1 m,冰储量为0.026 km3;2009—2021年冰川面积、平均厚度和冰储量分别减少0.123 km2、3.3 m和0.007 km3,年均变化率分别为-1.03×10-2 km2·...
冰川厚度和地形数据是开展冰川动力学模拟研究的基础,分析冰川厚度分布和地形特征对于认识冰川运动速度、应力和冰川变化特征具有重要意义。2021年9月开展了祁连山宁缠河3号冰川探地雷达测厚工作,并运用普通克里金插值法对所测冰厚和冰面高程数据做空间插值处理,根据数据结果分析了冰川剖面和整体厚度分布及地形特征,还进一步研究了冰川近年来的变化。结果表明:宁缠河3号冰川冰体较厚的部位主要分布在底床地形较为平坦的区域内,冰川厚度大致上呈现由中部向边缘递减的趋势,随海拔高度上升则表现出“先增大、后减小”的特点;冰床地形的起伏变化相较于冰面更加强烈,并且冰床横剖面上存在斜坡、复式槽谷和V形谷等多种地形形态;2021年宁缠河3号冰川面积约为1.08 km2,最大厚度为60 m,平均厚度为24.1 m,冰储量为0.026 km3;2009—2021年冰川面积、平均厚度和冰储量分别减少0.123 km2、3.3 m和0.007 km3,年均变化率分别为-1.03×10-2 km2·...