围岩开挖损伤区深度是确定支护设计方案的重要参数,对评价围岩的稳定性也有重要的参考意义。声学测试是获取围岩开挖损伤区深度最常用的方法,但在高应力条件下,围岩破碎严重,内部结构面明显发育,测试误差达到米级。本文基于量纲分析,提出围岩损伤破碎比R,定义为开挖损伤区深度/严重损伤区深度,来表征开挖损伤区与严重损伤区之间的关系,建立的指标综合考虑了工程区应力状态、岩体完整性、隧道开挖跨度、岩体破碎区深度等,并在工程实践中验证了其在误差允许范围内。结果表明:该模型可以克服声波测试方法在深埋地下洞室围岩检测中的局限性;基于损伤破裂比R确定围岩损伤区深度的方法为开挖围岩损伤区的确定提供了一种实用、可替代的方法。
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摘要:地下空间已被人类利用了数千年:例如,开采矿产资源或水。在人口不断增长、城市化和能源需求不断增加的背景下,地下空间重新成为人们关注的焦点,有望缓解地表压力。然而,地质地下模型只提供了可能用途的框架,我们对地质特征与人类对地下空间的使用、需求和变化之间的背景了解不多。此外,管理地下空间可能很复杂,因为它涉及相互冲突的目标和监管框架。因此,一个关键目标必须是构思和实施新的地下治理方法,同时考虑到其多种用途和各利益相关者的要求。本文介绍了英国地下空间治理和监管的现状,讨论了不同的主题,例如产权、监管、规划、地下水、水力压裂以及以核废料储存为例的地下空间利用的未来。
本报告是作为由美国政府机构赞助的工作的帐户准备的。美国政府或其任何机构,也不是巴特尔纪念研究所,或其任何雇员,对任何信息,设备,产物或程序披露或代表其使用的任何法律责任或责任都没有任何法律责任或责任,或者对其使用的准确性,完整性或有用性都不会侵犯私人权利。以此处参考任何特定的商业产品,流程或服务,商标,制造商或以其他方式不一定构成或暗示其认可,建议或受到美国政府或其任何机构或Battelle Memorial Institute的认可,建议或赞成。本文所表达的作者的观点和观点不一定陈述或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。
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在这个世界上独一无二的研究项目中,可再生太阳能通过电解以气候中性的方式转化为绿色氢气,并以纯净的形式储存在前气藏中。到 2025 年,在 RAG Austria AG 的领导下,将在 Gampern 市(上奥地利州)的一个小型前气藏中,在真实条件下开展跨学科的能源未来技术科学研究。为此,将建造一个定制的研究设施。这些研究将通过开发合适的加工技术、未来能源情景建模和技术经济分析来补充。
摘要:这项工作的目标是:(a)提出一个基于地下储能的新系统,(b)开发系统的数学模型,以及(c)以优化系统的能量性能。该系统包括带冷却的光伏热杂交太阳能电池板(PVT)面板,撤离的太阳能收集器和水到水热泵。此外,放置在地下的储罐可用于存储PVT面板冷却的废热。太阳能收集器产生的热能用于家庭热水制备和热能储能。PVT面板和太阳能收集器都配有一个阳光跟踪系统,以达到最高的太阳能增益。优化所提出的系统可以在加热期内实现最高的可再生能源(RES)共享。由于最终的优化问题是非线性的,因此基于经典的梯度优化算法提供了不满意的解决方案。作为替代方案,考虑了三种启发式全局优化方法:遗传算法(GA),粒子群优化(PSO)算法和Jaya算法。表明,Jaya算法的表现优于GA和PSO方法。最明显的结果是,使用由两个储罐组成的地下储能单元覆盖了93%的热能。
全球城市化导致了所谓的“大城市”,人口为1000万或更多。估计,到2050年,全球68%的人口将居住在城市中心,高于2018年的55%[1]。这种城市化的步伐令人震惊,尤其是在过去30年中城市人口增加一倍以上的中国,而城市土地范围的两倍超过两倍[2]。今天,城市规划师和工程师面临着关于土地管理计划的挑战性决定。为了管理这种人口的增加,有必要培养城市地下空间,以减少地面交通拥堵,控制城市蔓延,并为娱乐空间提供重新使用土地的机会。本讨论文件对城市地下空间开发的几种推荐实践进行了审查,该实践针对计划,预期功能和环境可持续性/弹性。
在过去的二十年中,地下资源和空间的多种用途的增强导致了大量问题,从可持续发展的角度来看,当前的欧盟 (EU) 和/或其成员国 (MS) 的国家法律和监管框架和知识库无法有效管理这些问题。本研究以欧洲为重点,进行横向扫描审查,以提高人们对这种情况的认识,并强调对治理解决方案的新需求,这些解决方案可能适合不同司法管辖区的不同法律和权力设置,并支持向更循环的经济过渡,将地下资源和空间使用与这种使用经常造成的负面影响区分开来。它涉及从法律上承认地下资源和空间大多是有限的资源。资源所有者的确定、多利益相关方的利益冲突、与每种资源类别相关的物理条件和动态的明确指定、地下资源和地表资源之间的相互作用,使得地下自然资源的监管、规划和使用成为一项复杂但必要的公共当局任务。建立统一的公共权力许可和可持续资源管理方案,并辅以 3D(和 4D)信息和资源分类系统,应成为欧盟及其成员国的优先事项。初步结果和法律类比表明,地下空间利用率也可以在临界性背景下进行评估。
在过去的几年中,欧盟的使用化石燃料(煤炭,燃料和天然气)在欧盟中降低了电力,涉及温室气体排放的显着减少。全球气候目标将是在2050年达到零排放,而CO 2排放的最后一部分的减少可能来自可再生能源,绿色氢和基于可再生的电力。在当前向可持续经济的能源过渡中,需要大规模的储能系统来增加间歇性可再生能源的整合,例如风和太阳能光伏。使用废弃地下空间对环境影响较低的地下储能系统可能是在欧洲电网网格中提供辅助服务的替代方法。在本期特刊中,将地下泵存储水电,压缩空气存储和氢能存储系统的进步作为有希望的解决方案,以解决可变可再生能源引起的间歇性问题。如今,抽水储存水力发电(PSH)是最成熟的大规模存储技术。PHS系统是用于为电网提供电力存储服务的主要技术,占安装全球存储容量的161 GW。PHS需要加倍,在2050年达到325 GW。PSH系统由两个在不同高度的水库组成。存储的能量取决于水的质量和上层和下储层之间的净液压头。往返的能量效率在0.7-0.8之间。Menendez等。系统地形局限性侵蚀区域和环境影响目前阻碍了世界各地这些系统的发展。相反,废弃的地下空间可以促进地下泵送的水电(UPSH)系统的安装,那里至少一个水库在地下。[1]分析了UPSH植物在封闭矿山中提供辅助服务的经济可行性。考虑了下部储层的两种不同选择:(i)利用当前的采矿基础设施,以及(ii)挖掘新的隧道网络。二级法规,偏差管理和第三级法规服务考虑在4-10 h之间的全部负载下每天的涡轮机周期时间来优化经济结果。的投资成本为366 m€。最后,估计内部回报率为7.10%,将参与伊比利亚辅助服务市场,考虑到涡轮机周期时间为8小时。由于投资成本很高,每当必须钻取新的水库时,就会降低利用能力。UPSH植物的可行性研究还必须包括地质机械和水力地质方面。Menendez等。[2]研究了封闭煤矿中地下水库的地质力学性能。砂岩和页岩岩质量被认为是岩石块,可以用30 m 2和200 m长的横截面挖掘隧道网络。进行了三维数值模型,以分析发掘周围塑料带的变形和厚度。