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压下装置设计国内外研究现状

发布时间:2021-03-08 17:29:08

① 毕业论文开题报告中的国内外研究现状该怎么写

1、
研究背景
研究背景即提出问题,阐述研究该课题的原因。研究背景包括理论背景和现实需要。还要综述国内外关于同类课题研究的现状:①人家在研究什么、研究到什么程度?②找出你想研究而别人还没有做的问题。③他人已做过,你认为做得不够(或有缺陷),提出完善的想法或措施。④别人已做过,你重做实验来验证。
2、目的意义
目的意义是指通过该课题研究将解决什么问题(或得到什么结论),而这一问题的解决(或结论的得出)有什么意义。有时将研究背景和目的意义合二为一。
3、成员分工
成员分工应是指课题组成员在研究过程中所担负的具体职责,要人人有事干、个个担责任。组长负责协调、组织。
4、实施计划
实施计划是课题方案的核心部分,它主要包括研究内容、研究方法和时间安排等。研究内容是指可操作的东西,一般包括几个层次:⑴研究方向。⑵子课题(数目和标题)。⑶与研究方案有关的内容,即要通过什么、达到什么等等。研究方法要写明是文献研究还是实验、调查研究?若是调查研究是普调还是抽查?如果是实验研究,要注明有无对照实验和重复实验。实施计划要详细写出每个阶段的时间安排、地点、任务和目标、由谁负责。若外出调查,要列出调查者、调查对象、调查内容、交通工具、调查工具等。如果是实验研究,要写出实验内容、实验地点、器材。实施计划越具体,则越容易操作。
5、可行性论证
可行性论证是指课题研究所需的条件,即研究所需的信息资料、实验器材、研究经费、学生的知识水平和技能及教师的指导能力。另外,还应提出该课题目前已做了哪些工作,还存在哪些困难和问题,在哪些方面需要得到学校和老师帮助等等。
6、预期成果及其表现形式
预期成果一般是论文或调查(实验)报告等形式。成果表达方式是通过文字、图片、实物和多媒体等形式来表现。

② 国内外研究现状怎么写

就是描述下即可
案例:国内外研究现状
城镇化,也称城市化,,这个概念最早是由西班牙的工程师A.Serda于1867年在其著作《城镇化的基本理论》中提出的,目前已经被广泛接受.在国外,尤其是发达国家比较早开始了城镇化道路,在城市化的发展阶段,发展条件同发展中国家相比有明显区别和差距,一些发达国家在上世纪就已经达到了很高的城镇化水平,基本完成了城市化的进程,甚至出现了城镇人口向城郊回流,所以国外对城镇化的研究时间比我们要早,研究范围比我们要广研究的程度要深.在我国,城市化是近现代的产物,在建国后的前三十年时间里城市化进程缓慢,改革开放后,特别是从1992年以后我国城市化才进入全面推进阶段,所以我国对于城市化理论与实践的研究,尽管已经取得了一些成就,但还是不够成熟,在理论研究和定性分析上做得较好,对实证研究和定量分析就明显做得不足.

③ 高压配电网设计的国内外研究现状

据《中国电力报》日前报道,未来五年,国家电网发展的重点是在特高压试验示范工程的基础上,加快特高压电网建设,提高跨区输电能力。

此前,国家电网公司负责人也指出,加快建设以特高压电网为核心的坚强国家电网,将成为国家电网公司“十一五”发展期间的重点。

“特高压电网”,是指1000千伏的交流或±800千伏的直流电网。目前,中国超高输电线路以220千伏、330千伏、500千伏交流输电和500千伏直流输电线路为骨干网架。全国已经形成5个区域电网和南方电网。

“特高压电网”在国家电网公司2005年工作会议上已经被作为战略构想提出,即建设“跨区域、大容量、远距离、低损耗的特高压骨干网架”。

然而,这个战略构想被不少人士认为反映了国家电网公司的扩权冲动。“搞特高压真正的目的是,加强国家电网公司的垄断地位。” 中国投资协会大中型企业投资专业委员会副会长陈望祥在接受媒体采访时表示。

全国一张网?

按照国家电网公司的设想,以1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网,输电距离可达1000公里至1500公里,这样就可以促进煤电就地转化和水电大规模开发,实现电网的跨地区、跨流域“水火互济”,将清洁的电能从西部和北部大规模输送到中、东部地区。

对这番构想,电监会信息中心统计分析处处长杨名舟有另一番解读,他分析说,特高压交流电网一旦完成,全国一张网即宣告形成,在技术上会形成垄断性的屏障。

在特高压交流电网中,区域电网的500千伏网架必须解列(当电力系统受到干扰,稳定性遭到破坏,发电机和电力系统其他部分之间、系统的一部分和系统其他部分之间失去同步并无法恢复同步时,将它们之间的电联系切断,分解成相互独立、互不联系的部分,以防止事故扩大造成严重后果的措施),成为配电电网。

这意味着,全国电力只能上特高压电网,区域电网公司将被架空,区域电网公司的体制模式和区域电力市场也失去了依托。这在很多人看来是电力体制改革的一种倒退。

根据国务院国发[2002]5号《电力体制改革方案》文件,2002年,为了解决原国家电力公司的纵向一体化垄断问题,中国电力改革以“纵向分切”的方式,将国家电力公司管理的电力资产按照发电和电网两类业务进行重组,即“厂网分开”。

在电网方面,成立国家电网公司和南方电网公司。由国家电网公司负责组建华北(含山东)、东北(含内蒙古东部)、西北、华东(含福建)和华中(含重庆、四川)五个区域电网有限责任公司或股份有限公司。

国家电网公司主要负责各区域电网之间的电力交易、调度,参与跨区域电网的投资与建设,协助国家能源主管部门制订全国电力发展规划,后来又负责三峡输、配、电网络工程的建设任务。

五个区域电网公司则负责经营管理电网,保证供电安全,规划区域电网发展,培育区域电力市场,管理电力调度交易中心,按市场规则进行电力调度。

据华中电网的一位人士告诉记者,当时划分国家电网公司和南方电网公司时,决策层实际上是想让国家电网公司只管辖安全方面的问题,以便让几大区域电网公司能良性运行。

上述以“厂网分开”为主要内容的改革,没能改变电网公司独家买电的垄断格局——输配分离改革滞后,电网公司集输电、配电和售电于一体,终端用户还是只能从覆盖他们的电网公司购买电力,不能选择供电商,更不能直接选择发电厂,零售端因此不可能形成多家买方市场,发电侧竞争带来的收益也无法转移给终端用户。

中国社会科学院工业经济研究所副研究员刘戒骄日前撰文指出,厂网分离以后,只有进行输配分离、配售分离,才能为电力市场提供多个买方,在售电环节形成竞争机制。他认为下一步电力改革应该在发电、售电两个环节同步引入竞争的方式,使终端用户分享电力改革的利益。

如果国家电网强力推出的特高压网成为现实,那么区域电网公司本身可能被架空,遑论输配分离、配售分离——如业内人士所言,国家电网公司将一家管网、独占市场、独家经营。

特高压的特别问题

国家电网公司已经就建设以特高压为核心的坚强国家电网,形成了一个初步框架——以晋、陕、蒙、宁煤电基地和西南水电基地开发为前提,构建华中、华北同步的坚强核心电网。国家电网公司规划中的特高压骨干网架,跨区域的输送能力将占到全国装机总容量的25%左右。

国家电网力推特高压的决心不言而喻,但各方反对的声音也一直不断。

从技术来看,国际大电网会议现在仍将特高压定为“待成熟技术”,目前,特高压输电技术在国际上也没有商业化运行的业绩。

此前,只有前苏联和日本建成过1000千伏的特高压交流输电线路。但是,日本特高压线路建成后一直按500千伏降压运行。前苏联解体后,俄罗斯的特高压线路也开始降压运行。意大利兴建的特高压实验工程有两座联络变电所和20公里线路,但由于用电量未见增长,也未纳入商业运行线路。

同时,特高压电网在输电线路走廊的选择、杆塔结构、导线截面、分裂导线根数及分裂间距等方面,将涉及到电磁环境、可听噪声、无线电干扰等环保问题。

其次,根据专家测算,整个2004年,中国跨省、跨区的电量交换不到全国总发电量的5.4%,也就是说,中国目前的跨省、跨区的电量交换,不足以支持特高压。而且,正如中国投资协会大中型企业投资专业委员会副会长陈望祥所分析的,在区域电网中,一旦有事故出现,可以很快把事故危害缩小到较小的范围。但对特高压来说,交流里面任何一个部分发生自然灾害,或是人为操作的失误,危害就会很快波及全国。

还有,在目前的经济实力下,中国能否承受特高压的造价。

根据初步规划,国家电网公司近两年内将建成两条特高压输变电工程:一是晋东南-南阳-荆门的交流工程,预计2006年启动,2008年建成,工程总投资约62亿元;二是金沙江溪洛渡、向家坝水电站到华东的输电系统,总投资超过170亿元。

按照国家电网公司的规划,到2020年特高压交流加直流的投入约为4060亿元,其中交流为2560亿元,直流为1500亿元。国家电网公司有关人士曾对媒体表示,不同国家的研究结果表明,输电线路越长,输送容量越大,特高压输电越经济。但是,电监会信息中心统计分析处处长杨名舟的相关报告显示:1000千伏交流特高压电网线路长100公里时输电能力为4827—5307MW, 长1000公里时其输电能力大为降低,为2045—2249MW,也就是说不宜长距离输送。为防止过电压,还需安装大量的电抗器,投资更为巨大。

国家电网公司目前自有资金最多不到1000亿,资本金缺口非常大。按照这种速度建特高压,国网公司的自身承受能力也要打个问号。★

国家相关产业政策:

时 间 文件名称 文件内容

1999年5月《关于清理整顿小炼油厂和规范原油成品油流通秩序的意见》《意见》第四条规定:实行成品油集中批发,具体包括(一)国内各炼油厂生产的成品油(汽油、煤油、柴油,下同)要全部交由石

(“38号文件”)油集团、石化集团的批发企业经营,其他企业、单位不得批发经营,各炼油厂一律不得自销。对违规销售成品油的炼油厂,要停止其

原油供应。(二)对成品油批发企业,要在1999年内进行清理整顿,取消不具备条件的批发企业的经营资格。对石油集团、石化集团

以外经清理整顿合格的成品油批发企业,可由石油集团、石化集团依法采取划转、联营、参股、收购等方式进行重组等条款。

2001年9月《关于进一步整顿和规范成品油市场秩序的意见》《意见》第二条规定的具体条款包括(一)严格控制新建加油站,规范新建加油站审批程序。自本意见下发之日起,各地区新建的加油

站,统一由石油集团、石化集团全资或控股建设。(二)成品油由石油集团、石化集团集中批发。全国成品油批发企业布局规划由两

大集团制订,报国家经贸委审批。自本意见下发之日起,新设成品油批发企业,一律由石油集团、石化集团报国家经贸委审批等。

2004年2月《水泥工业产业发展政策》规定“在2008年以前,各地要淘汰直径在2.8米以下的机立窑,各种规格的干法中空窑、湿法窑等落后工艺技术装备。企业规模小于

20万吨一定要关停并转。”

2004年5月《汽车产业发展政策》第一章政策目标第四条提出:要推动汽车产业结构调整和重组,扩大企业规模效益,提高产业集中度,避免散、乱、低水平重复建设。

通过市场竞争形成几家具有国际竞争力的大型汽车企业集团,力争到2010年跨入世界500强企业之列。第十章投资管理第四十七条规

定“新建汽车生产企业的投资项目,项目投资总额不得低于20亿元人民币,其中自有资金不得低于8亿元人民币,要建立产品研究开

发机构,且投资不得低于5亿元人民币。新建乘用车、重型载货车生产企业投资项目应包括为整车配套的发动机生产。新建车用发动

机生产企业的投资项目,项目投资总额不得低于15亿元人民币,其中自有资金不得低于5亿元人民币,要建立研究开发机构,产品水

平要满足不断提高的国家技术规范的强制性要求的要求。新建下列投资项目的生产规模不得低于:重型载货车10000辆;乘用车:装

载4缸发动机50000辆;装载6缸发动机30000辆”等。

2005年6月《成品油批发企业管理技术规范(征求意见稿)》第四条第四款规定成品油批发企业设立必须具备的条件是:“在中国境内从事两年以上成品油零售经营业务,并拥有30座以上自有或控股加油站。”

2005年7月《钢铁产业发展政策》第一章政策目标第三条提出,通过钢铁产业组织结构调整,实施兼并、重组,扩大具有比较优势的骨干企业集团规模,提高产业集中度。

到2010年,钢铁冶炼企业数量要有较大幅度的减少,国内排名前10位的钢铁企业集团钢产量占全国产量的比例要达到50%以上,2020年达到70%以上。第三章产业布局调整中第十条规定:钢铁产业布局调整,原则上不再单独建设新的钢铁联合企业、独立炼铁厂、炼钢厂,不提倡建设独立轧钢厂,必须依托有条件的现有企业,结合兼并、搬迁,在水资源、原料、运输、市场消费等具有比较优势的

地区进行改造和扩建。第五章企业组织结构调整第二十条提出,支持和鼓励有条件的大型企业集团进行跨地区的联合重组,到2010年,要形成两个3000万吨级,若干个千万吨级的具有国际竞争力的特大型企业集团。第六章投资管理第二十三条又规定:钢铁企业跨地区投资建设钢铁联合企业项目,普钢企业上年的钢产量必须达到500万吨及以上,特钢企业产量要达到50万吨及以上。境外钢铁企业投资中国钢铁工业,须具有钢铁自主知识产权技术,其上年普通钢产量必须达到1000万吨以上或高合金特殊钢产量达到100万吨。该《政策》还在提高产业集中度方面着墨甚多。

2005年12月《关于加强煤炭基本建设项目管理有关问题的通知》强调“按照总量调控、上大压小、优化结构的原则,继续推进大型煤炭基地建设,保持适度的建设规模,重点建设安全高效大型现代化煤矿,新建(扩建)大型煤炭项目时,必须与周边区域小煤矿资源整合、联合改造相结合。同时,要加快整合改造小煤矿,继续关闭布局不合理、浪费资源、不具备安全生产条件的小煤矿。”对于新建煤矿,单井井型不得低于以下规模:山西省、陕西省、内蒙古30万吨/年;新疆、甘肃、青海、北京、河北、东北及华东地区15万吨/年;西南和中南地区9万吨/年;开采极薄煤层3万吨/年。

④ 国内外研究现状及动态

从全球来看,在中低纬度的岩溶区,如:东亚和地中海地区,尤其是我国的西南岩溶石山地区,坚硬致密的碳酸盐岩层极少或无冰川沉积覆盖,成土缓慢,土壤缺乏,而岩溶双层结构空间发育,新生代地壳上升强烈,水源漏失严重,加上干湿分明的季风气候,导致生态环境脆弱,普遍干旱缺水,石漠化严重[18]。在俄罗斯西伯利亚平原的岩溶区,广泛覆盖于碳酸盐岩层之上的冰川及河流冲积层,有利于土壤的形成,而下伏碳酸盐岩中的岩溶空隙有利于排除沼泽地区过多的积水,偏碱性的碳酸盐岩也有利于中和酸性环境。因此,高纬度的岩溶区都成了主要的农业基地。而在东南亚、美国东南部和中美洲广泛分布的第三系碳酸盐岩层,具有高达16%~44%的孔隙度,含水量很高,干旱缺水和石漠化较弱[19]。所以,受生态地质环境条件影响和供水需求的带动,欧洲国家和我国都比较重视对岩溶及岩溶水勘查开发技术的研究。而且,我国岩溶不但分布面积广,并且由于一系列地域优势条件所决定,许多岩溶类型在全球有范例性,客观上使得我国的岩溶研究能够依托地域优势,为全球岩溶学科发展作出更大的贡献[20]。联合国教科文组织国际地质对比计划(IGCP)中有关岩溶的3个项目:IGCP299-地质、气候、水文与岩溶形成(1990~1994);IGCP379-岩溶作用与碳循环(1995~1999);IGCP448-全球岩溶生态系统对比(2000~2004),均由我国提出并组织领导,一直由我国科学家袁道先院士担任项目工作组主席。2004年2月,联合国教科文组织IGCP执行局第32届理事会还通过了世界岩溶研究中心(IRCK)设在中国的提案,充分体现了我国岩溶研究水平在国际学术界的权威地位。

在岩溶水的勘查研究程度方面,目前发达国家对岩溶区都作了系统的水文地质调查,工作的内容和程序与国内基本相似。但对每个岩溶泉或暗河流域投入的勘探、试验工作和所达到的控制程度普遍高于国内。他们对于每一个可能的落水洞与泉、暗河出口或钻孔之间都作了示踪试验,对各个岩溶水径流通道间的联系和展布方向、流速、流域边界掌握很确切。对主要的岩溶暗河、大泉、供水水源地都建立了长期自动监测系统和预报及管理模型,实现了定量化的预测预报。而且近些年来,国外地下水模拟软件不论是在数量还是质量上都有了巨大的发展和提高,前后处理的可视化功能日益强大[21],公益性、基础性的地下水数据库建设也很完善和普及[22]

在地下水勘查技术研究与应用方面,地球物理探测技术是主要的技术手段,在半个多世纪的发展历程中,大致经历了三个主要阶段。20世纪50~60年代地球物理方法就已被应用于地下水勘查领域,方法以直流电测深、激发极化法、电测井为主,勘探的目标主要为第四系松散岩类孔隙水,方法成熟简单,目前许多地质勘查单位仍以其为主要勘探手段。70~80年代期间,找水工作开始面向勘查难度较大的基岩裂隙水、岩溶水,相应的物探技术方法也有了新的发展,如音频大地电场法、甚低频法、放射性法、综合测井等方法的应用,取得了明显的效果,并形成有特色的系列找水技术。从90年代至今,由于地下水勘查的内容和范围不断扩大,研究的问题更加深入,更具有针对性,所采用的技术方法通常都以综合物探手段为主,包括常规手段以及先进的电磁法、高分辨率地震技术等。

目前,国外地下水地球物理探测技术发展迅速,电法已经从直流电阻率法发展到仪器轻便、分辨率高的电磁法,包括频率测深、音频大地电磁测深、瞬变电磁测深、可控源大地电磁测深等高灵敏度方法。美国、俄罗斯、澳大利亚、加拿大等国地球物理技术研究实力和仪器开发能力基础雄厚,工艺先进,先后研制了多系列的电磁法仪器,如美国Zong公司研制开发的GDP电磁法勘查系列,加拿大Geonics公司研制开发的EM瞬变电磁系列,加拿大Phoenix公司研制开发的V5、V6电磁法勘查系列,澳大利亚Geoinstru Ments公司研制开发的Sirotem电磁勘查系列以及俄罗斯研制的建场测深法系列等。德国、法国、日本等国在非洲、南亚地区有专门从事地下水勘探的地球物理公司,应用的方法主要为电磁剖面法、甚低频法、频率域电磁测深法,瞬变电磁法等[23]。另外,白俄罗斯和法国生产的核磁共振直接找水技术更是地下水地球物理探测技术的一大进步,其实质也属电磁法勘探范畴。它不仅能直接反映地下含水层的特征,而且还能提供如孔隙度、渗透率、导水性等水文地质参数,是最具发展潜力的一种地下水探测新技术。

我国在地下水地球物理探测方面,也经历了从直流电法到电磁法的发展过程,目前拥有相当数量的上述大型电磁法勘查设备,但均为引进设备,自行研制能力较差,但在应用研究方面成果突出。先后开展了多项专项技术研究,如中国地质调查局组织实施的音频大地电场仪及找水研究、综合物探技术寻找基岩裂隙水应用研究、西北沙漠和黄土地区EH-4电导率成像系统勘查地下水技术研究、西北严重缺水地区地下水勘查战略研究等都是以电磁法为主流的应用研究。另外,在应用方面以电磁法为主开展了地质条件复杂、找水难度大、环境恶劣的一些生态地质环境条件下的地下水勘查工作,例如:罗布泊及塔里木盆地的松散岩类孔隙水、西部山地基岩裂隙水、西南岩溶石山地区岩溶水的勘查等,积累了较丰富的实践经验。不难看出,上述国内外地球物理探测技术的发展现状表明:信息量大、分辨率高、勘探深度大的电磁法探测技术已成为地下水地球物理探测技术的主要手段,在地下水资源勘查中发挥着重要的作用[24]。众所周知,物探结果仅是地层物性层空间分布特性的反映,解释结果是多解性的。如何将具有多解性的物探结果进行合理的地质解译,提高解释精度,这是水文地质和物探工作者必须深入研究的课题之一。实践证明,研究水文地质条件、掌握岩溶发育规律及地层岩性与物性之间的关系,从而建立合理的地质—地球物理模型与解释标准,是解决地质问题的核心。另外,任何一种物探方法都有其独特的优点,但也存在一定的缺陷,国内外的地球物理学家都共同认识到,在岩溶水勘查工作中,不能仅仅依靠某一种物探方法来解决问题,应该充分考虑实际水文地质条件,研究选择适宜不同地质环境条件和探测对象的方法组合和实施方案,多方法探测和综合解释,才能提高解释精度,取得更为理想的效果。由于我国岩溶面积广阔,岩溶类型多样,条件复杂。所以国内的水文地质和物探工作者,利用传统技术方法与引进的部分新技术设备结合,加强水文地质条件和岩溶发育规律研究,结合自身的经验,在找水的准确性上,也有很大的进步,积累了许多成功的经验,在应用研究的深度和广度方面居于世界前列。

在岩溶水的开发技术方面,国内外引、提、堵、蓄的技术原理都基本上相同。欧洲岩溶水的开发方式,过去曾经以钻井取水为主,实行就地分散供水。20世纪后期,随着调查研究的深入,水文地质学家认为,一个岩溶泉流系统的各部分存在着密切的水力联系,水流的大部分最终都将汇集到泉口集中排泄,加之泉域面积较小,地形高差不大,在经济允许的情况下,按泉域统一规划和集中开发与调配更有利于岩溶水资源的管理和保护。因此,随着经济的发展,目前开发方式已经逐渐演变为以泉为水源,建设水厂,集中布设管网供水为主,仅在部分边远的地区还保留着一些分散供水井。在岩溶防渗成库技术上,在欧洲的法国和前南斯拉夫等国的岩溶分布区,自20世纪70年代或更早的时期,就建设了多个岩溶暗河开发工程和利用岩溶谷地建库建设水电站,解决岩溶区缺水困难和能源短缺问题,取得了岩溶水资源开发和水能开发带动农业、工业和城市发展的成功经验,如法国的拉苏斯城市供水水源地、特里波罗农业区的夏特里赫暗河开发工程、前南斯拉夫的特例比西尼察、涅列特瓦岩溶流域的水能开发等[25][26]。在钻井技术上,国外的技术设备远比国内的先进,能够满足干旱岩溶石山地区无冲洗液钻进的要求,钻进速度和自动化程度都高得多。

我国政府十分重视西部地区地下找水工作,20世纪70~80年代,组织完成了大部分地区1:20万的水文地质普查,80~90年代,又组织开展了部分城市和重要经济区1:10万至1:2.5万的水文地质普查。之后,在20世纪末开展的“西北地区地下水资源特别计划”、“西北地区地下水勘查战略研究”、“西南贫困岩溶石山地区扶贫找水计划”等一系列工作的基础上,中国地质调查局2001年组织实施了“西部严重缺水地区人畜饮用水地下水紧急勘查工程”,2002年实施了“西部严重缺水地区地下水勘查示范工程”。其目的是通过对不同缺水类型地区水文地质条件的野外调查及分析,找出解决农村生活和生产用水困难的找水方向与途径,并通过适量的勘探工作加以验证,取得不同缺水类型区的找水经验,指导当地解决干旱缺水问题。探采结合示范井的实施,不仅获得了找水与取水的先进技术方法及经验,还直接解决部分严重缺水地区的人畜饮用水困难。“九五”期间直到2002年西部找水工作施工探采结合井约400眼,施工小口径浅井约3000眼,直接解决约120×104人饮用水困难。在岩溶水开发工程技术上,国内如蒙自五里冲这样的工程,也创造了超高防渗帷幕、超高超薄防渗墙、加密高压灌浆技术处理特殊复杂的溶塌堆积体等国际领先技术。还有许多颇具特色的岩溶石山区分散中小型岩溶泉和暗河引、提、堵、蓄工程技术。

现代地下水勘查已成为一项巨大而复杂的工作,其涉及的内容广泛,包括地质学、水文地质学、工程地质、环境地质、地球物理学、数学、计算机等。从单一方法向地质测绘、地面物探和综合测井、“3S”技术等综合方法密切配合方向发展。在不同岩溶水源地类型的勘查中,不断提高岩溶水文地质调查研究程度,加深岩溶水赋存规律的研究,开展地球物理探测技术的优化组合示范研究及应用,使地下水勘查工作达到快速高效之目的,已成为国内主要的研究方向之一。在开发技术上,根据岩溶石山地区的需水特点,大型与中小型工程技术的研究与实践并举,特别是西部大开发及扶贫找水的推动,促使中小型工程的技术研究与应用得到了空前广泛地开展,取得了巨大的进步。目前,急需系统地研究总结和推广。国外的岩溶水探测技术主要朝着进一步提高精度、简便易行的方向发展,开发新的方法和设备,改进已有的设备,开发功能更全面和强大的解译软件。同时不断研究与改进岩溶水开发、水处理的工程技术设备,提高对复杂的岩溶地质环境的实用性和效率。另外,随着岩溶水开发程度的提高,一些地区由于不合理的开发导致发生了岩溶塌陷、泉水疏干、地下水污染等不良环境地质问题,引起了社会对岩溶水资源的合理利用和保护上的关注。因此,对岩溶水的脆弱性、环境监测预报与保护技术的研究,也已成为水文地质及环境地质研究工作的一个主要方向。

⑤ 国内外研究现状

总体看,国外偏重资源、环境保护、人口及可持续发展的研究主题,较宏观。而国内偏重的是理论方法、发展模式等方面的研究,比较微观。有关边境少数民族地区国土资源综合开发与保护研究的著述相对较少。

一、国外研究现状

(一)提出以人为本的国土资源开发利用与保护理论

国土资源开发利用与保护问题,众多学者从不同的学科角度研究提出了诸如环境决定论、人口中心论、增长方式转变核心论等各种侧重点迥异的理论观点。如1994年开罗会议提出:“可持续发展问题的中心是人”,引起学术界强烈反响。这个新的发展观逐步演变为以人为本的可持续发展理论体系,其基本点是:经济社会发展的宗旨是为了满足人的生理、心理、交往、文化等全面发展的需要;发展途径为实现资源合理有效配置,尤其注重人力资源开发和利用,逐步过渡到以人力转变积聚和集中为主要手段的发展;基本模式为人口、资源、环境、经济、社会、科技相互促进和协调发展,由此形成可持续发展理论框架为全方位适度人口论、资源稀缺论、生态系统论、总体经济效益论、社会协调论等。

(二)提出经济社会、环境、资源协调一致的可持续发展理论

经济社会可持续发展理论。20世纪90年代以来,在各类国际文献以及召开的一系列会议(如基多的“综合发展观”专家会议和北京的国际社会发展会议等)都在世界范围内深化了社会发展理论,强调了社会的可持续发展。人们认识到经济发展就是满足人们的基本需求,而社会发展就是“更好地生存”。

在20世纪人类物质文明高度发达,同时也是生态环境遭到破坏最为严重的时期。全球发生了三大影响深远的变化:一是生产力极大提高和经济规模空前扩大,创造了前所未有的高度集中的物质财富,从而迅猛推进人类文明进程;二是人口爆炸性增长,20世纪人口翻了两番,超过62亿,并仍以每年7800万的速度继续激增;三是由于自然资源的过度开发与消耗,污染物质的大量排放,导致全球性资源短缺和环境恶化。人口膨胀、资源短缺、环境恶化和贫富分化加剧已成为21世纪困扰人类文明进步的桎梏,表明人类社会当今生存方式不可持续,四者的恶性循环为旧工业生产方式掘下坟墓,那种“先污染后治理”,以高消耗刺激增长的传统发展模式已走到尽头。

人们逐渐意识到人类社会与经济的发展与自然资源、环境生态紧密相联,人类的活动必须遵循自然规律,人类可持续发展的原则必须纳入人口、资源、环境、生态体系,只有这样,才能使人类社会系统与地球自然系统协同进化、良性循环。1992年183个国家和地区代表在巴西里约热内卢聚会,其中102个国家的元首或政府首脑出席,讨论并通过了《里约热内卢环境与发展宣言》、《21世纪议程》、《联合国气候发展框架公约》、《生物多样性公约》、《关于森林问题的原则声明》等一系列文件,对国土资源的利用与保护提上了日程,并付诸实践。

(三)社会资源利用与保护发展模式

西方社会也从先前的发展模式中认识到社会发展必须是“整体的”,“综合的”,也是“协调的”。很多西方发达国家纷纷出台政策,制定法规、采取措施,对国土资源进行重新的定位和开发利用。从大量的消耗资源聚集财富到降低消耗,遵守循环经济的发展模式,到2003年英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》提出了“低碳经济”这一新的理论和发展模式,即在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

总体看,从国外对国土资源综合利用与保护的研究成果来看,各国都从自身国情出发,提出的理论和制定的发展模式具有针对性,虽然国外少有直接针对像我国边境少数民族地区国土资源综合利用与保护方面的相关研究,但国外发展理论的演变及其规律则为本书提供了一个很好的研究样本和理论基础,具有一定的参考意义。但必须指出的是,这些研究常常欠缺对社会背景和社会制度的深入分析,各种发展模式忽略了各国内部存在的社会、经济发展阶段和区域之间的巨大差异,从而使理论及模式的预期指导意义相对弱化。

二、国内研究现状

中国对于国土资源综合利用与保护同社会经济协调发展的认识是在西方发展理论的输入,以及我国社会实践的双层挤压中逐渐领悟到的,并部分在国土规划等研究实践中得到了应用。

(一)十八大报告等为区域国土资源综合开发利用与保护战略研究指明了方向

从我国资源开发与保护的战略规划来看,国内相关的研究在沿袭、借鉴国外发展理论和方法的基础上,根据中国国情,提出我国国土资源综合利用与保护同社会可持续发展和谐统一,并在有些细节上有所充实、完善和发展。如中共十五届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议》,把实施西部大开发、促进地区协调发展作为一项战略任务,强调:“实施西部大开发战略、加快中西部地区发展,关系经济发展、民族团结、社会稳定,关系地区协调发展和最终实现共同富裕,是实现第三步战略目标的重大举措”。在十六大报告中论述“全面建设小康社会的奋斗目标”时,提出了“重要战略机遇期”的新概念,认为要“全面建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会”,就必须使“社会更加和谐”。在全面建设小康社会和整个现代化过程中,必须进一步树立全面的发展观,始终坚持统筹兼顾,更加注重经济与社会协调发展、城乡协调发展、地区协调发展、人与自然协调发展。十六届三中全会又提出“全面协调、可持续”的发展观,直至十六届四中全会明确提出构筑“和谐社会”。十六届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》中提出了优化结构、提高效益和降低消耗的基础上提高资源利用效率,在单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右的主要目标,在十七届五中全会上明确指出了政策的着力点将转到提高居民收入、缩小贫富差距、推动区域协调发展,富裕人民群众作为全新思路和战略。

十八大报告中明确提出:资源节约型、环境友好型社会建设取得重大进展。优化国土空间开发格局。促进形成节约资源和保护环境的空间格局。全面促进资源节约,推动资源利用方式根本转变。这些表述为我国国土资源综合开发利用与保护的区域协调发展战略研究指明了方向。

(二)区域国土规划发展模式和实践成果

从发展模式和实践成果来看,改革开放初期,我国对国土资源的综合开发利用与保护一般采取“层次推进”的模式。坚持让部分地区、部分人先富起来,最终实现共同富裕的原则,这种政策本身并没有问题,但传统的发展观偏重区域发展,却忽视了区域间协调以及可持续发展。

我国“十一五”规划首次把东中西和东北地区作为一个整体,完整地阐明了四大区域的战略布局,即东部地区“率先发展”、西部地区大开发、中部地区崛起、东北地区振兴。这种全新的区域发展战略格局的调整充分体现了“全国一盘棋”、各地区共同发展和共同富裕的一贯思想,也是落实科学发展观的具体体现。同时,我国西部地区尤其是边境少数民族经济欠发达地区,在开发利用国土资源推动区域经济社会和整个社会协调发展的问题得到了政府和学术界的高度关注。

我国主体功能区划相关研究成果。2010年12月21日,国务院下发《全国主体功能区规划》,实际上是中国第一个关于国土空间开发的规划。樊杰等(2009)对中国主体功能区的科学基础进行了深入研究。这些成果为阿勒泰地区国土资源开发利用与保护区划提供参考和借鉴。

(三)相关理论研究

从相关理论研究看,代表的研究成果有:国土资源部信息中心的《国土资源可持续发展指标体系研究》,从当前国土资源管理的实际情况出发,以土地资源、固体矿产资源、能源矿产为研究重点,设计了我国国土资源可持续发展指标体系的总体框架,以及土地资源可持续利用、矿产资源可持续发展、能源安全评价的基本框架;建立了我国耕地粮食生产能力指标、城市用地集约利用指数、矿产品价格指数、矿产资源国际竞争力指数、石油安全度和国土资源管理绩效等6个综合性指标。中国国土资源经济研究院从国土资源规划理论与实践出发,主要针对国土资源规划体系、国土资源规划理论基础、国土资源规划编制及国土资源规划实施等专题进行阐述,重点对国土资源五年规划编制、国土资源与环境综合承载力评价等实例进行了专题研究。李新玉等的《国土资源与区域经济发展》,主要就中国土地资源、矿产资源、海洋资源开发利用的区域特征进行分析,总结出这些资源在空间布局、发挥区域资源比较优势、区域国土资源综合利用等方面存在的问题,提出在国土资源调查评价、规划、参与世界经济分工协作、法制建设、技术进步等方面相应的对策。中国科学院国情分析研究小组的《民族语发展》、樊胜岳等的《西北地区发展战略与对策研究》、徐建华等的《中国西部地区迟发展效应与后发优势及创新对策研究》、王文学主持的《甘肃民族地区大开发的战略与对策研究》、《西部大开发与甘肃区域经济》,刘敏主编的《西北民族地区社会稳定与社会发展》和王永亮主编的《西北回族社会发展机制》等成果,不同角度、不同程度地对少数民族地区的经济、社会、文化等进行了研究。

另外,还有很多零散的研究成果。这些研究都有效地结合中国社会的实际情况,包含了大量的理论见解,丰富和完善了我国民族地区国土资源利用开发与社会经济发展的理论研究,对本项目研究的顺利开展具一定的指导意义和参考价值。

(四)阿勒泰地区相关研究成果

近年来,已有一些针对阿勒泰地区土地、矿产、水、草场与畜牧、旅游5种资源的开发利用与保护的论文、专著等。这些成果对阿勒泰地区单一资源开发利用、生态环境保护等有独到的见解,为本项目研究提供了参考。

有关土地资源的研究成果较少,主要有《阿勒泰地区土地利用总体规划》,还有地区申报土地整治项目所形成的部分资料,如《新疆天山北麓阿勒泰地区土地开发整理重大工程论证材料》(2010)等。此外,阿勒泰地区也有一些游牧民定居工程方面的实际经验和资料,这些材料主要对阿勒泰地区土地利用现状、存在问题等进行了阐述。上述成果对土地资源开发利用具有参考借鉴价值。

矿产资源及矿业发展成果。阿勒泰地区此类相关研究成果较多,主要有《新疆阿勒泰矿业特区建设研究与探索》(2010)、《新疆阿勒泰地区矿业经济管理研究》(2012)。主要论文有:《加快新疆阿勒泰市矿业经济可持续发展的思考》、《新疆阿勒泰地区周边国家毗邻地区矿产的可利用性》,研究报告有《阿勒泰地区矿产资源总体规划(2008~2015年)报告》等。这些成果对阿勒泰地区矿产资源概况、矿业经济发展等进行了研究探索。为本书的编著发挥了重要的作用。

针对阿勒泰地区草场与畜牧资源可持续利用的论著有:《阿勒泰草原的无奈和期盼》(2009)、《裂变的阿勒泰草原》(2009),《新疆阿勒泰牧区草地资源分类经营机制与可持续发展研究(2008)》(硕士论文)等。这些文献资料为阿勒泰地区草场与畜牧资源合理开发利用与保护提供了研究支撑与参考。

阿勒泰地区为我国重要的旅游区,旅游资源十分丰富。阿勒泰地区先后编制实施了“十一五”和“十二五”旅游发展总体规划。对阿勒泰地区旅游指导思想、原则、目标任务、旅游资源与环境分析、旅游业发展总体目标和保障措施等进行了阐述。2006年国家旅游局、新疆旅游局组织中山大学编制了《大喀纳斯旅游区总体规划(2006~2020年)》等。2009年,中国城市规划设计研究院与阿勒泰地区旅游局完成了《阿勒泰地区旅游发展总体规划(2009~2020年)》(征求意见稿)等。

(五)总体评述

从国内对国土资源综合利用与保护的研究成果来看,现有的成果涉及我国某一固定区域单项国土资源利用与保护的战略方面的研究成果相对较多,专注于区域国土资源综合利用与保护方面的研究较少,尤其是针对边境少数民族地区的更少。总体考察与本项目相关的研究成果,不足之处主要在于:

(1)大多数研究是将国土资源分种类,具体细化到每种资源不同的开发利用和保护方式,专门研究单个资源的开发利用与保护,但并没有同其他相关资源统筹考虑,缺乏一定的系统性与综合性。

(2)对中国边境少数民族地区的研究大都集中在民族地区经济发展的现状、困境和途径等方面,特别是脱贫、基础教育、转移支付等层面,而涉及该类地区国土资源利用与保护的综合性战略研究较少,系统总结研究的更少。事实上,中国边境少数民族地区是自然资源丰富和潜力较大的地区,对国土资源利用与保护的研究,将更有利用推动当地社会经济的发展,从而缩小地区差距,缩短区域间的不平衡发展,同时保护相对脆弱的生态环境。

(3)可持续协调发展的本质是要求用社会系统的观点和方法探索经济、社会发展问题,而任何发展都需要现实的物质基础,国土资源作为社会经济可持续协调发展的重要保障,应对其加以重视。目前学术界对于中国边境少数民族地区国土资源综合开发利用与保护与经济社会协调发展等方面的研究还较为分散,系统性不强,亟待相对系统完善的成果问世,以期对这类地区的国土资源进行综合开发利用与有效保护,促进边境少数民族地区国土资源合理开发与保护。

因此,如何把西方社会发展理论和中国边境少数民族地区的实际结合起来,借鉴切实有效的理论成果,提出发展战略、选择适合该类地区发展的路径和模式,对边境少数民族地区国土资源进行综合利用、有效保护,是开展本项目研究的首要问题,也是本书研究的重要内容。

⑥ 自动控制原理的国内外的研究现状

自动化科学作为一门学科起源于 20 世纪初,自动化科学与技术的基础理论来自于 物理等自然科学和数学、系统科学、社会科学等基础科学。自动控制理论在现代科学 技术的发展中有着重要的地位,起着重要的作用。在第 40 届 IEEE 决策与控制年会的 全会开篇报告中,美国学者 John Doyle 教授引用了国际著名学者,哈佛大学的何数奇 教授的新观点:“控制将是 21 世纪的物理学”。
自动控制系统的早期应用可以追溯到两千多年前古埃及的水钟控制与中国汉代的 指南车控制,但当时未建立起自动控制的理论体系。1769 年,英国科学家 James Watt
设计的内燃机引发了现代工业革命,1788 年 Watt 为内燃机设计的飞锤调速器会出现 震荡现象,所以后来出现了 Maxwell 对微分方程系统稳定性的理论研究,他指出线性 系统稳定的条件是其特征根均有负实部,Roth 和 Hurwitz 等人提出了间接的稳定判据,
使得高阶系统稳定性判定成为可能。控制器的设计问题是由 Minor sky 在 1922 年开始 研究的,其研究成果可以看成是现代广泛应用的 PID 控制器的前身,而 1942 年,Ziegler 和 Nichols 提出了调节 PID(Proportion Integration Differentiation,比例积分
微分)控制器参数的经验公式方法,此方法对当今的 PID 控制器整定仍有影响。

自动控制理论是自动控制技术的理论基础,是一门理论性较强的科学。按照自动
控制理论发展的不同阶段,自动控制理论一般可分为“经典控制理论”和“现代控制 理论”两大部分。
20 世纪中叶,由于自动控制技术的发展,逐渐形成并日臻成熟了“经典控制理论”。
这些理论主要是以传递函数为基础,研究单输入单输出自动控制系统的分析和设计问 题。采用的方法主要是微分方程分析法、根轨迹分析法和频域分析法。这些方法对控 制系统的分析设计和运行发挥了重要的作用,并积累了丰富的经验,成功地解决了一 系列以输出反馈为主要控制手段的自动控制问题。
20 世纪 60 年代开始,由于生产的发展,自动控制系统日趋复杂、规模日趋庞大, 特别是空间技术的发展,使自动控制理论有了一次新的飞跃,逐渐形成了“现代控制
理论”。这些理论主要是以状态空间法为基础,研究多输入多输出及变参数、非线性控 制系统的分析设计问题。
近年来,由于计算机技术的迅猛发展和应用数学研究的进展,特别是一些新型控
制技术,诸如最优控制、自适应控制、预测控制、模糊控制、人工神经网络控制、鲁 棒控制等的出现,使自动控制理论又有了日新月异的发展。目前主要是庞大的系统工 程的基础上发展起来的大系统理论和在模仿人类智能活动的基础上发展起来的智能控 制方面,都取得了许多重大进展。
“经典控制理论”和“现代控制理论”是自动控制理论发展的两个阶段,但它们 又是相互联系,相互促进的。“现代控制理论”不能看成是“经典控制理论”简单的延
伸和推广,在所采用的数学工具、理论基础、研究方法、研究对象等多方面有着明显 的不同,可以说是一次质的飞跃。但是,这并不意味着这两种方法原理截然分离。特 别是在解决实际工程问题中,许多用经典理论控制解决的问题,同样可以用现代控制
理论从方法上看更加完备或结果更强,但是,经典控制理论简洁实效的分析方法和控 制方式,往往是现代控制理论难以实现的。也就是说,它们又有很强的互补性。现代 科学技术的发展和生产技术的提高,为经典和现代控制理论的发展及应用都提供了广
阔的前景。
系统的频域分析技术是在 Nyquist、Bode、Nichols 等进行的早期关于通信学科的 频域研究工作的基础上建立起来的,Harris 于 1942 年提出的传递函数概念将通信学
科的频域技术移植到了控制领域,构成了控制系统频域法理论研究的基础。Evans 在
1946 年提出的线性反馈系统的根轨迹分析技术是那个时代的另一个里程碑,在这些成 果的基础上诞生了第一代控制理论——经典控制理论。
前苏联学者 Portraying 于 1956 年提出的极大值原理、美国学者 Bellman 的动态 规划和美国学者 Kalmar 的状态空间分析技术开创了控制理论研究的新时代,这三个代 表性成果构成了第二代控制理论——即当时所谓的“现代控制理论”的理论基础。在

那个时期以后,控制理论研究中出现了线性二次型最优调节器、极点配置状态反馈、
最优状态观测器及线性二次型 Gauss 问题的研究,并在后来出现了引入回路传输恢复 技术的 LQG(Linear Quadratic Gaussian,线性二次高斯)控制器。
控制的对象和过程自动地按照预定的规律运行。例如使导弹能够命中目标;宇宙
飞船准确地登上月球,并按预定的时间与地点返回地球;机床能够自动加工出符合一 定形状与精度的零件;机器人能按一定的规律进行某种操作;化学反应器在一定的压 力、温度所谓自动控制,就是在没有人直接参与的情况下,通过自动控制装置使被下 反应并生产出合格的产品等,都离不开自动控制理论与自动控制技术的发展。自 20 世纪 40 年代以来自动控制应用的领域越来越广泛,除了在航天航空技术、军事装备及 部门、工业生产过程中,自动控制技术起着特别重要的作用外,目前大至世界及国家 政治经济管理、能源控制、医疗卫生、地区规划、交通运输,小至人的日常生活,都 离不开自动控制理论及自动控制技术的应用。

⑦ 国内外研究现状及其研究进展

层序地层分析的研究方法首先是由Exxon生产研究公司的地质学家们(Van Wagoner等,1988;Posamentier等,1988;Van Wagoner等,1990;Sangree等,1991;Scholz等,1991)提出的。自20世纪50年代开始,经历了50年代的沉积相模式,60年代的沉积体系分析和70年代的地震地层学等发展阶段(Vail等,1977;Mitchum等,1977),至80年代提出层序地层学的概念与方法体系,经历了地质学家和勘探工作者近半个世纪的努力。随着高精度地震资料的应用,结合详细的露头资料和钻孔岩芯及测井资料,Van Wag-oner等(1990)和Sangree等(1991)对层序概念及层序构成作了更精辟分析,并提出一套完整的概念体系和系统的研究方法。层序地层学是根据地震、钻孔和露头资料对地层型式作出综合解释。层序地层学成为一种划分、对比和分析沉积岩系的新方法,其研究实质就是建立沉积盆地的等时地层格架(李思田等,1992)。

1.层序地层分析进展

层序地层学研究经历了十多年的发展,不仅仅是在其应用领域取得了重要的突破,更重要的是在研究理论和方法体系上得到了完善和补充,其突出进展体现在以下三方面:

其一是强制性海退概念的提出,海进和海退分别代表岸线朝陆地和朝海洋移动的方向。岸线移动方向是沉积物注入量与陆架上沉积物所能充填空间(可容纳空间)相平衡的函数。当相对海平面上升时,在沉积物注入量较低的地区表现为海进,在沉积物注入量较高的地区仍可以表现为海退。因此,相对海平面上升与海进之间并不存在一一对应关系。但是,当相对海平面下降时,海岸线只能发生海退,并不受沉积物注入量变化的影响。相对海平面下降引起的海退响应又被称为强制性海退(Posamentier等,1992)。Posa-mentier等(1999)对经典层序地层划分进行了修正,将具有强制性海退的沉积层序划分为四个体系域,即早期低位体系域、晚期低位体系域、海侵体系域和高位体系域。其中早期低位体系域由低位三角洲、低位楔组成,有些学者将其称为强制海退楔状体(forced re-gressive wedge)、强制海退楔形体系域(forced regressive wedge systems tract,FRWST)。与高位正常海退进积体系相比,强制海退形成的早期低位体系域有着其特有的一些特征:①形成相对较粗的楔状体,出现向海的一侧,与上一个层序的高位体系域之间被一个过水区分隔;②早期低位海岸沉积以近源陡、远源坡度逐渐变缓的滨面沉积为特征;③低位进积楔的顶面由许多小的阶梯状递降序列形成,表现为一个向海倾斜的斜坡;高位正常海退的进积单元顶面或者与下伏地层平行,或者只有一个较平缓的坡度。有了强制海退的概念,一些以前认为是古陆架砂体的沉积现在则可能被重新解释为早期低位海岸沉积。尤其是在缓斜坡地貌背景下,强制海退形成的早期低位三角洲、低位楔状体粒度粗,可作为有利的储集体;垂向上存在相的突变,海侵时期细粒泥岩直接覆盖其上,如果存在好的油源,该体系域则是很好的岩性油气藏类型。

其二是高精度层序地层学(high resolution sequence stratigraphy)的发展引起了人们的广泛关注并取得了显著的进展。近年来大量的研究表明,高精度层序地层学的概念和理论可有效地应用于地下地质的研究,为精细的地层对比、沉积相和储层特征等的研究提供了有效的分析方法和预测工具。Cross T.A.(1994)倡导的高分辨率层序地层学,代表着该领域的新进展。Cross领导的成因地层组建立了一种重要的高分辨率层序地层分析方法———基准面进退旋回分析。即:层序的发育是受全球海平面变化、构造沉降、沉积物供应量及沉积地形、气候等各种因素相互作用制约的基准面(Base Level)的变化控制的。基准面是一个相对于地球表面波状起伏的、连续的、略向盆地方向下倾的抽象面(非物理面),它不一定等于海平面、海平面向陆延伸的水平面或河流平衡剖面等,其位置、运动方向及升降幅度不断随时间而变化。基准面在变化中总是向其幅度最大值或最小值单方向移动,构成一个完整的上升与下降旋回。基准面的一个上升与下降旋回称为一个基准面旋回。一个基准面旋回是等时的,在一个基准面旋回变化过程中(时间域)保存下来的岩石为一个成因地层单元,即成因层序,它以时间为界面,因而是一个时间地层单元。基准面的旋回性变化,改变了沉积的可容纳空间,导致沉积与侵蚀的发生。当基准面高于地表时,有可容纳空间,以沉积作用为主,侵蚀作用成为局部和暂时的;当基准面低于地表时无可容纳空间,侵蚀作用占优势,沉积作用成为局部且暂时的;当基准面与地表一致时,既无沉积又不侵蚀,只有沉积物路过。在基准面随时间的变化过程中,地表不同地理位置上有四种地质作用状态:沉积、侵蚀、沉积物路过(无沉积)及饥饿沉积(密集段)。

其三是不同构造背景条件下所形成盆地的层序地层格架和层序样式,特别是构造活动型盆地。构造活动性盆地包括箕状断陷盆地(又称半地堑式盆地)、双断型断陷盆地、下断上坳型盆地、前陆盆地、克拉通盆地等,这些盆地的共同特点是构造活动作用于盆地形成和充填发育的全过程。目前,对这类盆地研究比较有代表性的有:Shanley和McCabe(1994)通过对阿根廷白垩纪地层的研究,建立了半地堑盆地的层序地层样式:Use strecher的河流-湖泊环境构造地层层序。近十年来,我国在陆相伸展盆地、前陆盆地的层序地层研究中也已取得了丰硕的成果。

2.高精度层序地层分析

在碳酸盐岩中,小尺度沉积旋回长期以来被解释为米兰柯维奇(Milankovitch)气候旋回引起的全球海平面高频变化的结果。而在硅质碎屑岩地层中,过去人们倾向于用自旋回,如三角洲废弃和河流改道,来解释小型的沉积旋回,因此,类似碳酸盐岩中的Mi-lankovitch气候旋回形成的硅质碎屑岩中的高频旋回未被重视和识别。层序地层学概念提出以后,Van Wagoner(1990)和Mitchum等(1991)认为在硅质碎屑岩地层中同样可以识别出代表全球海平面高频变化的小型尺度的沉积旋回,并提出了高频层序地层学的概念。他们在Exxon全球海平面旋回图的基础上,建立了硅质碎屑岩地层中能够识别出来的全球海平面旋回变化的谱系,其二级到五级的频率变化范围在9~10Ma,1~2Ma,0.1~0.2Ma和0.01~0.02Ma,其中9~10Ma和1~2Ma为Exxon全球海平面旋回图上的二级和三级旋回,由层序组和三级层序所代表。而高频旋回0.1~0.2Ma和0.01~0.02Ma可以在测井、岩心和露头上,或者是一些地区的高分辨率地震剖面上被识别出来,这些高频旋回处于Milankovitch气候旋回的范围内,是由于地球轨道的周期性变化产生的。在过去2Ma年中,这种气候旋回与高频海平面变化的关系已经被深海钻孔氧同位素研究所证实。

三级全球性海平面变化叠加上四级(120k.y.)和五级(50k.y.)海平面旋回产生复合的海平面旋回。这种复合的海平面旋回再叠加上构造沉降就成为一个地区的相对海平面变化。Van Wagoner等(1990)定义了两种类型的四级旋回(图1-1),分别被命名为“A”和“B”。“A”型四级旋回被定义为从海平面下降到海平面下降。如果有充足的物源供给,这种四级旋回产生四级层序,其边界为陆上不整合。叠加在四级旋回上的五级旋回产生准层序,其边界为海泛面。“B”型四级旋回被定义为从海平面快速上升到海平面快速上升。这种四级旋回只产生不完整层序,其边界为海泛面。在Van Wagoner等(1990)所用的例子中,当构造沉降量较大(15cm/k.y.以上),那么只有三级海平面旋回形成层序,而四级旋回形成准层序。当构造沉降量小于15cm/k.y.时,四级旋回可以形成层序,五级旋回形成准层序。由此可见形成四级层序的条件是:稳定的大地构造背景、盆地构造沉降极低和较高的沉积物供给速率。

图1-1 不同级别的海平面变化旋回的叠加和高频层序的发育

Mitchum等(1991)进一步明确了四级层序的概念及其构成样式(图1-2),在Exxon层序体系中,三级层序是由沉积体系域构成,而沉积体系域由准层序组构成,Mitchum等(1991)将这种层序称之为基本层序(fundamental sequence)(图1-2A)。如果体系域是由四级层序组、而不是由准层序组构成,这种层序被称之为复合层序(Com-posite Sequence)(图1-2B)。与四级层序类似,三级复合层序代表了全球海平面变化的一个旋回期间的沉积。在南非海域的盆地,三级层序的时限范围是1~3Ma,平均1.3Ma,而四级层序的时限范围在0.1~0.5Ma之间。所以四级层序与基本层序类似,也是由体系域组成,但是时限更短,有时在精度高的地震剖面上可以识别出来。这种层序也被Vail等(1991)称之为简单层序(Simple Sequence),形成于可容纳空间增加的速率太低,不能够抵消高频的全球性海平面下降时,高频海平面变化旋回就可以导致四级层序的发育。

图1-2 复合层序与基本层序构成模式

综上所述,四级层序具有三级层序的基本特征,但是时限更短,属于高频层序的范畴。四级层序概念的提出虽然有很长时间,但是其应用涉及地震分辨率。随着地震数据采集与处理技术的提高,国际上著名的石油公司和产业部门开始要求在油气勘探生产中要力求分出四级层序以便更精确地进行储层预测。

高频四级层序最早发现于北美大陆晚宾夕法尼亚世碳酸盐岩地层中,其中共划分出了至少55个旋回。随后,Browm等(1995)在南非Pletomos、Breadasdorp和Orange盆地白垩纪三角洲地层中识别出了时间在0.2~0.5Ma的四级层序,其体系域构成类似于三级层序。Henriksen等(1996)在挪威大陆架下渐新统海岸三角洲中划分出了38个发育良好的四级层序。

3.构造活动型盆地层序样式

相对于稳定被动大陆边缘,许多盆地不仅在形成时期受构造活动的控制,而且在发育过程中,构造仍然表现为强烈的活动性,如控盆或控洼断裂的强烈活动(活动的结果可以形成盆地复杂的古地貌形态),以及盆地充填过程中的基底快速沉降等等都可以是构造活动型盆地的特征,此类型盆地表现形式多种多样,可以为前陆盆地,也可以表现为伸展断陷盆地;同时也可能是多种构造活动叠加而成的盆地类型,如莺歌海盆地,在其演化过程中经历了多期构造性质不同的构造活动的叠加。

国内外许多学者已经对盆地内构造活动影响和控制着盆地的沉积体系发育以及沉积地层样式进行了研究,并提出相应的理论模型。Dawers和Underhill(2000)认为北海Statif-jord地区晚侏罗世断层活动以及断层与断层之间的相互作用控制了同断陷期的层序地层发育,沉积和沉降中心均随断层活动中心变动而迁移。李思田等(1998)研究结果也表明受走滑伸展构造运动的影响,莺歌海盆地的沉积、沉降中心依次向东南方向迁移。Gupta和Cowie(2000)提出,在伸展断陷盆地内,一方面断层活动(包括其形成、生长、消亡等)影响沉积体系的发育,另一方面沉积地层响应记录了不同阶段的构造活动特征。Gawthoper和Leeder(2000)对这一过程进行了总结,并分别研究了海相和陆相断陷盆地内构造活动的沉积响应特征以及三维演化模式。

与此同时,也有不少学者注意到构造活动对层序的影响,尤其是层序内部构成、垂向叠加样式、沉积体系分布等发育的控制作用。如Lin等(2001)对二连盆地的层序构成、沉积体系综合研究后,认为不同的构造阶段发育了截然不同的沉积体系,同时对应于不同类型的层序,不同级别的层序地层界面受控于不同级别的构造活动。Ravnas和Steel(1998)通过断陷盆地沉降速率与沉积特征之间的关系,提出不同的沉降速率(代表构造活动的强与弱)控制了体系域类型的发育以及体系域的内部构成样式。Corfield等(2000)则认为在同一盆地内同一时期不同的构造部位(即构造活动强度不同的地区)沉积地层样式、沉积构成也是不同的,如断层活动性强的部位(分段活动断层之中心),在断层上盘,地层表现为楔形,沉积、沉降中心位于断层面附近,而断层活动弱的部位(分段活动断层的末端),地层呈向斜形态,沉积、沉降中心明显向盆地方向迁移;并且强调这种差异特征不仅在露头上可以识别,在高分辨率地震剖面上同样可以识别。Young等(2000)则针对Suez裂谷中发育的构造转换带的沉积特征以及层序地层进行了精细研究,认为构造活动不仅控制了盆地的可容纳空间,而且沉积物供给速率也受其影响(或控制);高沉降速率、低沉积物供给,形成以退积和加积特征为主的准层序样式;低沉降速率、高沉积物供给,会形成粗粒的进积型准层序叠加样式。

对于一个应用于构造活动盆地边缘背景的总的层序模式而言,所有的控制层序发育的3个因素(全球性海平面变化、构造运动和物源供给)必须看作为独立的变量。海底的构造运动与全球性海平面变化共同确定了相对海平面的变化,进而,相对海平面的变化又确定了沉积物聚集的可容纳空间的大小。Yoon等(2003)将全球性海平面变化、构造运动和物源供给作为独立的变量考虑,提出了9种可能的层序发育情形(图1-3),均是可容纳空间变化和物源供给变化的函数。一些重复的情形被去除以后,以准层序的叠积样式为依据,可以确定出6种层序的类型。

图1-3 构造活动型盆地层序叠置样式

A型:A型层序由一个单独的SPG准层序组构成,与稳定正常的海退有关,是相对海平面稳定上升和沉积物高速供给并超过了新的可容空间的增加(S'>A'max)的结果(图1-3a)。Emery(1996)先前提出了一个类似的层序,由一个单一的体系域构成,命名为“海退体系域”。A型层序可以发育在正断层的上盘,形成于伸展断层的初始发育阶段,并伴有迅速的沉降和断层下盘的快速的沉积物堆积。

B型:B型层序可以形成于相对海平面稳定上升并叠加在中等物源供给的部位。物源的供给速率处于最大和最小可容纳空间之间(A'min<S'>A'max,图1-3b)。该层序与Exxon研究组提出的Ⅱ型层序基本类似,其中有2个SPG准层序组被解释为陆架边缘和高位体系域,夹在中间的RG准层序组被解释为海进体系域。B型层序可以发育在迅速沉降且具有中等物源供给的伸展盆地中。

C型层序:C型层序完全由RG叠置样式组成,与相对海平面的持续上升相伴,物源供给低(S'<A'min,图1-3c),这种情形发生在海岸平原,以一系列阶梯退缩为特征,沉积物聚集不足以填充逐渐增加的可容纳空间。

D型层序:由单一的楔形准层序组构成,具有OPG叠置样式,发育在强制性海平面稳定下降的部位(A'<0),是由于海底的迅速上隆超过了海平面的上升(图1-3d-f)。OPG准层序组与Hunt等(1992)的强制性海退体系域相对应。Emery(1996)也介绍了这种类型的层序,该层序由一个单一的中位体系域(midstand)组成,在这种体系域中任何时刻的沉降都不会高过沉积物的供给,从而产生海退。Hunt等(1992)认为强制性海退OPG准层序组由丘形盆底扇/裙组成,但是不一定同时发育在一个单一的海退期间。D型层序发育在低构造沉降或上隆、高沉积物供给的盆地中,活动断层的下盘或者低坡度的前积和陆架边缘发育最好。

E型层序:该类层序由两个交替的准层序组组成,具有SPG或OPG叠置样式,且与波动的相对海平面变化相伴生,海平面变化具有上升阶段和下降阶段,而且,沉积速率大于可容纳空间产生的速率(S'>A'max)(图1-3g)。E型层序边界与Ⅰ型层序边界极其类似,因为相对海平面旋回被相对海平面下降阶段所强化。然而,存在的争议是层序边界是放在强制性海退体系域之下,还是之上。在本文的模式中,边界被置于OPG准层序组(强制性海退体系域)之上,因为这是在深部地震剖面上最容易识别和容易制图的界面。

F型层序:该层序由下到上可以划分出4个准层序组:SPG,RG,SPG,OPG。相对海平面变化具有上升和下降阶段,中等到低的物源供给,并小于最大的可容空间产生的速率(S'<A'max)(图1-3h和i)。这基本上是Exxon研究小组定义的Ⅰ型层序。相对海平面上升的早期阶段,最下部的SPG样式的准层序组对应于Exxon研究组的低位域(低位楔),或者是Hunt(1992)的低位进积楔状体。在相对海平面迅速上升时期,沉积体系满足条件S'<A',这是由于相对海平面上升加速的缘故,由此产生了RG准层序组与海进体系域相对应。在这一海侵单元之上,另一个SPG准层序组发育,这是由于可容空间产生较慢并相对地被物源供给超越。这是在强制性海平面上升的晚期形成的高位体系域,最上部的OPG样式的准层序组是相对海平面下降时期的低位域(盆底扇)上半部分的沉积。

对于应用于构造活动型盆地边缘的层序模式,构造活动和沉积物的输入量是除了全球性海平面变化之外的主要因素,这个模式提出了6种层序类型,显示了一种准层序组在数量上和叠置样式上的变化。这些准层序组反映了可容纳空间的变化(A')和沉积物(S')供给速率的复合效应(图1-3)。由单一的SPG准层序组构成的A型层序与可容纳空间的稳定产生和沉积物的高速供给(S'>A')相关。B型层序(SPG-RG-SPG)本质上与Exxon研究组的Ⅱ-型层序类似,形成于可容纳空间稳定产生叠置在中等物源供给速率的条件下(A'max>S'>A'min);C型层序(RG)与可容纳空间的稳定产生和低沉积物供给有关(A'max>S');D型层序由具有OPG叠置样式的准层序组构成,由于海底的迅速上隆超过了全球海平面上升,可容纳空间负增长(A'<0);E型层序由SPG和上覆OPG准层序组构成,它形成于具有形成和消失阶段的、波动的可容纳空间的变化与沉积速率大于可容纳空间产生的最大速率的部位(S'>A'max);F型层序与Exxon研究组的Ⅰ-型层序相对应,从下到上被划分为4个准层序组SPG、RG、SPG和OPG,其与可容纳空间产生、消失的波动变化和中低物源供给小于可容纳空间产生的最高速率的部位相关(S'<A'max)。

位于弧后的Ulleung盆地西南边缘层序研究表明,盆地层序的发育与盆地边缘的构造演化密切相关(Young等,2000)。在弧后盆地扩张晚期阶段(中新世早—中期)迅速的沉降导致了可容纳空间的持续产生和构造控制的盆地边缘的高速和最后的中等速率的物源供给,导致了A、B型层序的发育;在弧后闭合的初期阶段伴有区域性收缩变形(中到晚中新世),较慢沉降速率和来自上隆冲断带沉积物的输入的增加导致了E型层序的发育。在晚中新世,Ulleung盆地的收缩调整是平静的或不活动的,边缘沉降加速,因此上升为主的相对海平面变化与中-低沉积物供给相配合产生了F型层序,反映了全球性海平面变化的主体控制机制。

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