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Xueying Lu, Kirk E. Jordan, Mary F. Wheeler, Edward O. Pyzer-Knapp, Matthew Benatan
《工程（英文）》 2022年 第18卷 第11期 页码 96-104 doi: 10.1016/j.eng.2022.06.011
We present a framework that couples a high-fidelity compositional reservoir simulator with Bayesian optimization (BO) for injection well scheduling optimization in geological carbon sequestration. This work represents one of the first at tempts to apply BO and high-fidelity physics models to geological carbon storage. The implicit parallel accurate reservoir simulator (IPARS) is utilized to accurately capture the underlying physical processes during CO2 sequestration. IPARS provides a framework for several flow and mechanics models and thus supports both stand-alone and coupled simulations. In this work, we use the compositional flow module to simulate the geological carbon storage process. The compositional flow model, which includes a hysteretic three-phase relative permeability model, accounts for three major CO2 trapping mechanisms: structural trapping, residual gas trapping, and solubility trapping. Furthermore, IPARS is coupled to the International Business Machines (IBM) Corporation Bayesian Optimization Accelerator (BOA) for parallel optimizations of CO2 injection strategies during field-scale CO2 sequestration. BO builds a probabilistic surrogate for the objective function using a Bayesian machine learning algorithm—the Gaussian process regression, and then uses an acquisition function that leverages the uncertainty in the surrogate to decide where to sample. The IBM BOA addresses the three weaknesses of standard BO that limits its scalability in that IBM BOA supports parallel (batch) executions, scales better for high-dimensional problems, and is more robust to initializations. We demonstrate these merits by applying the algorithm in the optimization of the CO2 injection schedule in the Cranfield site in Mississippi, USA, using field data. The optimized injection schedule achieves 16% more gas storage volume and 56% less water/surfactant usage compared with the baseline. The performance of BO is compared with that of a genetic algorithm (GA) and a covariance matrix adaptation (CMA)-evolution strategy (ES). The results demonstrate the superior performance of BO, in that it achieves a competitive objective function value with over 60% fewer forward model evaluations.
高树琴,赵霞,方精云
《中国工程科学》 2016年 第18卷 第1期 页码 73-79 doi: 10.15302/J-SSCAE-2016.01.010
本文通过综述当前我国草地碳库的研究成果，并利用1982—2011年的遥感影像，估算出我国草地生态系统碳库约为31.2 PgC，其中96 %储存于土壤中。由于我国草地类型多样，分布地域广阔，造成草地植被碳密度分布的空间异质性很高。内蒙古是草地植被碳库最大的省份，其次是西藏和青海，六大牧区的植被碳库占全国草地植被碳库总量的71 %。然而，我国90 %的天然草地发生不同程度的退化，采取有效的人工管理措施和实施重大的生态建设工程，均对草地碳库的恢复具有明显的作用，说明我国草地有很大的碳汇潜力。
张少鹏,刘晓磊,程光伟,朱超祁,李清平,何玉发
《中国工程科学》 2023年 第25卷 第3期 页码 122-130 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.03.011
海底CO2地质封存是我国实现“双碳”目标的重要组成部分，但CO2泄露具有诱发海底地质灾害的风险，威胁海洋工程的安全建设，因此开展封存区环境地质监测对海洋碳封存实施具有重要的现实意义。本文在简要介绍海底CO2地质封存示范案例的基础上，阐述了海底封存区CO2泄露的致灾机制，结合实例梳理了典型CO2控释试验中的海洋环境监测技术，重点分析了与CO2泄露相关的环境地质监测技术，包括地震调查与监测、电阻率法监测技术、重力监测技术、海床变形监测技术以及沉积物孔隙压力监测技术等，展望了我国海底碳封存及其环境地质监测的未来发展前景。研究认为，今后应侧重封存区CO2泄露致灾机制与环境地质监测技术研究，建议在研发长时序、低成本并实时监测技术的基础上，结合封存区基线调查，建立和发展系统性、智能性的多维度灾害识别模型，构建多方面、多层次、
刘广润
《中国工程科学》 2001年 第3卷 第4期 页码 27-30
简要阐述了笔者对有关环境地质学的一些基本问题的见解，包括环境地质与地质环境的科学涵义； 环境地质学与相关学科的关系；地质环境保护在整个环境保护中的应有地位；地质灾害的形成步骤及其防治途 径；环境地质学中急待完善的领域等
何华武,曾强运
《中国工程科学》 2009年 第11卷 第12期 页码 9-12
宜万铁路处于复杂艰险山区，其地形地质条件复杂，不良地质现象突出，简要介绍了宜万铁路地质问题特点、采取的综合地质勘察方法以及方案比选线等的相关情况
申志军
《中国工程科学》 2009年 第11卷 第12期 页码 47-52
以宜万铁路岩溶隧道的施工地质技术实践为例，介绍了施工地质作为工程勘察阶段工程地质勘探在施工阶段的延续，用以在施工过程中解决勘察阶段所没有或不能解决的工程地质问题施工地质以超前地质预测预报为主体，以规避大型施工地质灾害为目的，在施工阶段针对可能发生的隧道围岩变更；可能存在的溶腔、断层构造、地下暗河的预测预报；可能引发的水文环境地质问题；工程竣工以后可能存在的隐伏地质病害等，在隧道施工环境条件下为保证施工进度、保证施工安全、保证工程效益、保证工程质量所进行的综合工程地质工作。施工地质包括综合超前地质预报、水文观测和隧道周边及隧底隐伏岩溶探查。
卢耀如
《中国工程科学》 2009年 第11卷 第6期 页码 36-43
汶川大地震已过去一年时间，地震造成巨大灾害至今不能忘记，应当更好地贯彻科学发展观，深入地去思考分析地震灾害的机理，以期能为今后防灾减灾提供有效的科学依据。
卢耀如
《中国工程科学》 2010年 第12卷 第8期 页码 22-29
叙述了对科学发展观的基本认识，介绍了地质灾害概况，对常见的急变性地质灾害进行了说明，对地质灾害的监测与预警系统的建立进行了阐述。
卓宝熙
《中国工程科学》 2008年 第10卷 第3期 页码 87-92
简要介绍了工程选线、选址勘测中遥感技术的应用概况；阐述了工程地质遥感技术应用的特点，认为工程地质遥感技术应用有别于其他领域；强调了我国工程地质遥感技术应用与其他国家不同，形成了我国自己的应用特点，这些特点是由我国国情决定的；探讨了工程地质遥感技术应用的若干问题，包括遥感图像判释，遥感图像处理、数据综合分析、施工阶段遥感技术应用等。
碳达峰、碳中和研究进展与综述 Review
魏一鸣, 陈楷元, 康佳宁, 陈炜明, 王翔宇, 张小曳
《工程（英文）》 2022年 第14卷 第7期 页码 52-63 doi: 10.1016/j.eng.2021.12.018
碳达峰与碳中和目标（简称双碳目标）的提出为我国经济社会高质量发展指明了方向。实现碳达峰、碳中和，是一项长期而复杂的系统工程，离不开相关科学研究的支撑与指导。现有研究虽从多方面对如何实现碳达峰、碳中和这一依赖于社会经济系统化发展的命题进行了分析与讨论，但研究庞杂而分散。因此，有必要从历史文献中对这个重要命题进行系统回顾、梳理和总结，厘清相关研究发展脉络，深入挖掘其中热点和难点，凝练基础科学问题，为后续研究明晰方向，为实现碳达峰、碳中和提供支撑。基于此，本研究构建了一套知识集成分析框架，通过对国内外1105篇碳达峰、碳中和相关文献进行汇总梳理，从时空维度追踪领域内国际趋势与发展规律，从技术维度剖析研究热点及主题变迁，从行业维度挖掘支持双碳目标的关键发力点在此基础上，凝练并提出碳达峰、碳中和研究的关键科学问题，并对我国实现双碳目标的行动方案、优先任务和政策措施提出对策建议。
“碳达峰、 碳中和战略及路径”项目组
《工程（英文）》 2021年 第7卷 第12期 页码 1673-1677 doi: 10.1016/j.eng.2021.10.003
姚学祥,徐晶
《中国工程科学》 2004年 第6卷 第6期 页码 9-14
滑坡、泥石流等地质灾害受多种因素的影响，地质灾害预报警报工程体系的建立需要多部门、多学科的合作。2003年6月1日中国气象局和国土资源部联合启动了全国地质灾害气象预警业务，取得了很好的社会和经济效益。分析了我国滑坡泥石流等地质灾害的时空分布特点及其与降雨等多因素、多学科的关系。介绍了国家级地质灾害预报警报业务系统的有关技术，并分析了存在的问题，结合国内外的技术发展现状和趋势，提出了从地球系统5大圈层相互作用的角度研究地质灾害，建立多学科多部门合作的地质灾害监测、预报、警报和防治体系等建议
李明超,缪正建,刘菲,王刚
《中国工程科学》 2011年 第13卷 第12期 页码 103-107
针对水利水电工程多源地质数据的特点，充分考虑了地质精度要求、曲面连续性和数据存储量等多方面的均衡，提出并实现了基于NURBS(non-uniformrational B-splines，非均匀有理样条曲线）技术的复杂地质曲面插值—逼近拟合构造方法。该方法对于工程关键区域集中且均匀分布的原始数据，采用NURBS蒙皮插值方法，使曲面严格通过这些数据点；对于周边区域分布离散的数据，采用NURBS逼近拟合方法，使曲面在给定精度下充分逼近原始数据；最后对整体曲面的地质结构合理性实例表明，该方法所构造的地质曲面能满足地质工程师的实际需要，并能为进一步的三维地质建模提供基础。
舒印彪,张丽英,张运洲,王耀华,鲁刚,元博,夏鹏
《中国工程科学》 2021年 第23卷 第6期 页码 1-14 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.06.001
电力低碳转型对实现碳达峰、碳中和目标具有全局性意义。本文在电力碳预算评估的基础上构建深度低碳、零碳、负碳 3 类电力转型情景，研判电力需求等关键边界条件，构建路径规划优化模型；采用 GESP-V 软件包进行优化分析，确定不同情景下包含电源结构、电力碳排放、电力供应成本在内的电力低碳转型路径；探讨并剖析煤电发展定位、新能源发展利用、清洁能源多元化供应、电力平衡等实现电力系统低碳转型亟待解决的重大问题。研究建议，加强顶层设计，稳妥规划转型节奏，保障电力供应安全；加强绿色低碳重大科技攻关，统筹电力全链条技术与产业布局；优化完善利益平衡统筹兼顾的市场机制，加快建设绿色金融政策保障体系。通过政策、技术、机制协同，推动中长期我国电力低碳转型的高质量发展。
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基于样地调查的地质碳储量的贝叶斯优化
Xueying Lu, Kirk E. Jordan, Mary F. Wheeler, Edward O. Pyzer-Knapp, Matthew Benatan
期刊论文
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