检索结果-南通市图书馆

作者：王昕昀中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

地热被视为为一种重要的新型清洁型能源,目前被全球许多国家和地区开发利用。高温地热用来发电,中低温地热一般用于洗浴或者工农业生产。温泉作为一种地热指示,它能带来许多地下环境、地下水运动及地下水成因等多种信息。通过研究温泉... 详细信息

地热被视为为一种重要的新型清洁型能源,目前被全球许多国家和地区开发利用。高温地热用来发电,中低温地热一般用于洗浴或者工农业生产。温泉作为一种地热指示,它能带来许多地下环境、地下水运动及地下水成因等多种信息。通过研究温泉的分布特点及其水化学特征,并结合相关地质背景分析其成因,对于丰富地热学的认识和促进地热资源的开发利用有着十分重要的意义。山东半岛有14个温泉。本文主要涉及到山东半岛西部5个温泉:即墨温泉、招远温泉、栖霞艾山汤温泉、蓬莱温石汤温泉和烟台于家汤温泉。它们主要出露于花岗岩,断裂对温泉的分布有着控制作用。5个温泉的水温为35.63.1℃,pH值为5.4.3,矿化度为0.389.594 g/L。利用AquaChem软件对6个泉水水样数据进行分析,即墨温泉和招远温泉的温泉水中主要离子为Na、Ca、Cl,水化学类型分别为Cl-Na型和Cl-Na?Ca型水,栖霞艾山汤温泉、蓬莱温石汤温泉和烟台于家汤温泉主要离子Na、HCO和Na,属于HCO-Na型水。即墨温泉和招远温泉溴化物含量都达到了矿泉水的命名标准,其中即墨温泉的溴化物平均含量为13.3 mg/L;其锶的含量分别为43.7和23.0 mg/L,达到了医疗矿泉的标准。5个温泉的HSiO含量85.5-135 mg/L。都达到了矿泉标准。通过对五个温泉的氢、氧稳定同位素进行分析得知5个温泉均来源于大气降水;即墨温泉同位素由于季节变化导致漂移,补给区高程分别为966.7 m、765 m、990 m、1096.67 m和941.67 m;热水年龄分别为1340 a、810 a、835 a、490 a和2956 a;热储温度分别为111.3℃、117.2℃、104.5℃、120℃和110.3℃;循环深度分别为627 m、663.4 m、583 m、682 m和620 m;利用硅焓方程法和硅焓图解法得知冷水混入比例分别为49.85%、50.18%、93%、88%和50.12%。利用水化学混合法得知即墨温泉和招远温泉的海水混合比例为22.5%和5%。山东半岛温泉成因模式主要为大气降水入渗经经深循环加热后上升,在该过程中混入不同比例的海水或者浅层地下水,地下水沿断裂带或破碎带涌出地表成为温泉。对合理利用山东半岛西部地热资源提出详细的建议包括:(1)完善与地热资源有关的法律制度,加强相关部门管理力度;(2)加强对盲温泉的寻找,为区域提供后备地热资源;(3)对含有特殊组分的地热水,加强宣传和开发利用;(4)梯级利用地下水,提高地热资源利用率。

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钙华沉积的水化学控制因素分析及天津王四井钙华形成的模拟研究

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作者：郭小娟中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

钙华是在泉、河、湖、洞穴周围沉积的非海相碳酸盐沉积物,主要成分为CaCO,矿物为方解石和文石。热水钙华特有向上生长的钙华丘、钙华锥、钙华柱、钙华脊、钙华墙等形态。本文搜集整理国内外12处沉积钙华的16个温泉或钻井,以及7处无钙华... 详细信息

钙华是在泉、河、湖、洞穴周围沉积的非海相碳酸盐沉积物,主要成分为CaCO,矿物为方解石和文石。热水钙华特有向上生长的钙华丘、钙华锥、钙华柱、钙华脊、钙华墙等形态。本文搜集整理国内外12处沉积钙华的16个温泉或钻井,以及7处无钙华沉积的温泉或钻井资料,通过对比分析它们的出露点地质地貌和水化学特征,总结控制热水钙华沉积的水化学条件。选取沉积钙华的温泉或钻井为天津王四井,广西温罗温泉,云南鸡飞温泉,河南鹤壁热水井,土耳其棉花堡（Pamukkale）温泉,美国黄石公园猛犸（Mammoth）温泉,西藏绒马温泉、吉瓦温泉、札惹温泉、搭各加间歇喷泉、卡乌温泉、查布间歇喷泉。无钙华沉积的温泉或钻井为河北白庙温泉、赤城温泉、怀来暖泉,天津王二井、王三井,云南温泉乡温泉,广西黎村温泉。用于分析的水化学指标包括温度、pH值、总溶解性固体（TDS）、Mg、Na、K、SO、Cl、F和HSiO含量,Ca+和HCO含量、当量和百分含量,Mg/Ca,碳稳定同位素来源等。利用PRHREEQC.2分析水中方解石、文石饱和指数,二氧化碳分压,碳、钙络离子成分。研究结果发现,地下热水沉积钙华的水化学必要条件为中偏酸性水,二氧化碳分压一般大于9%,为Na·Ca - HCO3型水,络离子成分中CO、HCO、Ca+占绝对优势。此外,在出露条件上王四井井水溢出水池,水流分散,快速向下流动时,有利于二氧化碳溢出,导致钙华形成。以天津市宝坻区周良庄镇王四井为例,分析钙华沉积前和沉积后井水水化学变化特点,并利用PHREEQC.2.软件模拟钙华沉积过程,定量分析沉积矿物及逸出气体。模拟得出4种最简模型,反映井水在经水池外壁下泄过程中与空气接触,主要化学反应为二氧化碳逸出、碳酸钙沉淀、碳酸钙镁沉淀、菱铁矿沉淀和少量赤铁矿、针铁矿沉淀。在钙华样品中检出的其他阳离子元素含量极少,推测可能是替换Ca、Mg、Fe元素呈类质同像或混入晶格空隙而造成的。

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云南西双版纳地区部分温泉水化学和同位素特征及成因研究

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作者：谭梦如中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

西双版纳地区位于云南西南部,隶属滇藏地热带,具有良好的地热背景。区域内发育有澜沧江大断裂,地下热储带分布于华力西期-印支期的中酸性侵入岩中,这都为众多温泉的形成奠定了良好的地质地热基础。通过对研究区温泉的水化学同位素特征... 详细信息

西双版纳地区位于云南西南部,隶属滇藏地热带,具有良好的地热背景。区域内发育有澜沧江大断裂,地下热储带分布于华力西期-印支期的中酸性侵入岩中,这都为众多温泉的形成奠定了良好的地质地热基础。通过对研究区温泉的水化学同位素特征及成因的研究,既可以丰富地热学的认识又对促进地热资源的开发利用有着十分重要的意义。本文主要研究9个温泉,共取得温泉水样16个,雨水样1个。分别为付腊温泉、勐满地热田、曼召温泉、勐阿街温泉、孙欢温泉、曼洒温泉、东风农场七分场温泉、曼蚌温泉和曼迈温泉。研究区温泉的水温为43℃5.5℃,pH值为6.5.1,TDS约在300-370 mg/L,属于中低温低矿化度型温泉。Eh值普遍较低,在-388 mV到-257 mV之间,指示地下水体为较强的还原环境。利用AquaChem软件对泉水水样数据进行分析,水化学类型全部为为HCO-Na型,其成因主要是地下水大面积溶滤花岗岩基岩。除异常点(勐满地热田、曼召温泉)外,热水中F和HSiO含量普遍较高,F含量均在10 mg/L以上,HSiO含量40.630mg/L,分别达到了氟水和硅水的命名标准。次要组分含有Fe和HBO,含有Br、I、Li、Sc、Cs、Sr、W和Rb等微量元素。根据研究区温泉中的水化学成分,可知研究区温泉水不可饮用,但用于沐浴具有良好的医疗保健功效。同位素特征研究表明研究区温泉的补给水源为大气降水,估算温泉的补给区高程在870-1300 m左右,补给区温度约为7℃,热水循环深度大部分在2200-3000m左右,属于深循环泉。通过综合应用多矿物溶解平衡曲线、二氧化硅地热温标、硅焓方程和硅焓图解法计算得出地下热水深部热储温度范围为81-170℃左右,属于中低温地热系统,浅层地下水混入比例约为55-80%。研究区温泉的成因可总结为受周边山地的大气降水入渗补给,经历深循环受大地热流加热并不断与围岩发生水岩作用后,沿断裂带上升出露成泉,并在上升途中与浅层地下水发生不同比例的混合。

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干旱地区包气带中水分和盐份的分布运移及其对生态环境的影响

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作者：吴胜军中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

河西走廊黑河流域地处我国西北部的干旱半干旱地区，是我国较大的内陆河流之一。近几十年来，由于工农业的发展和人类活动的扩大，黑河流域中下游用水量的增加，黑河下游出现了严重的缺水现象，由此导致了一系列诸如河流湖泊干枯、地下... 详细信息

河西走廊黑河流域地处我国西北部的干旱半干旱地区，是我国较大的内陆河流之一。近几十年来，由于工农业的发展和人类活动的扩大，黑河流域中下游用水量的增加，黑河下游出现了严重的缺水现象，由此导致了一系列诸如河流湖泊干枯、地下水水位持续下降、水质恶化、植被退化、土壤盐碱化、土地风蚀化等环境问题。包气带水分、盐份的分布和运移对地表植被生长有着重要的影响。为了了解绿洲包气带水分、盐份的分布特征，我们在黑河下游的内蒙古额济纳旗绿洲安装了3组35支负压计，观测包气带中的水土势，并沿黑河河谷从下游的额济纳旗到中游的张掖采集土样和水样，测试土壤的易溶盐和潜水的化学成分，从包气带中水土势和盐份两个方面来研究干旱地区水分和盐份在包气带中赋存和运移规律。结果表明：在干早和半干旱地区，水土势在包气带中变化强烈，具有良好的零通量面形成环境。在包气带剖面中，可以存在多个零通量面，而且类型不同。如He3剖面就存在3个零通量面，它们分别在地表以下1m、1.7m、2.3m处，其中1m、2.3m处是收敛型零通量面，1.7m处的零通量面是发散型。地表气候的变化可以通过植物的根系对包气带水盐作用产生影响，从而影响水土势的变化，对水分在包气带中的分布和运移产生影响。在蒸发强烈的季节，主要植被根系发育的主要地段往往形成收敛型零通量面，水分向这些地带汇集，汇集的水量接近根系吸收的水量。当包气带中存在零通量面时，包气带中水分的运移是分带的。在研究区内，第一个分带是水分向上运动，水分处于蒸发状态，常年处于极度干燥状况;第二分带水土势较低，也就是第一个零通量面的下翼部分，在这一分带中水分向下运动。在包气带剖面中，在某时刻水土势、含水量、含盐量随深度变化的趋势相同。即含水量大的地方的水土势和土壤中总的含盐量也大，含水量小的地方水土势和土壤中总的含盐量也小。包气带剖面中，岩性的差异也会对水土势大小和盐份含量的变化产生一定影响，在相同条件下，粘性土中水土势比砂质土中水土势要大。在研究区，单一岩性的包气带中土壤的盐份分布自上到下是递减的。额济纳旗绿洲东西、南北两个方向的取样点的盐份含量具有以下特点：以绿洲中心为基点，离绿洲越远，总含盐量越高;在垂向上，远离绿洲的土壤中各种盐类的浓度随深度的变化也很大。在包气带剖面上，Ca和Cl，K+Na和SO在各点随深度的变化规律几乎是一致的。可以认为：Ca、SO和Cl、K+Na组成的可溶性盐类是包气带土壤中盐份的组合，PH在8.5～9.4之间，呈偏碱性。不同的环境下，地下水的矿化度是不同的，同时水化学类型也不一样。黑河流域从下游到中游存在SO—Cl—Na—Mg、SO—HCO—Ca—Mg、SO—HCO—Na—Mg这几种水化学类型的组合，这些组合分别代表着荒漠绿洲、绿洲和它们的过渡带。不同环境，SO在主要阴离子中的相对含量的大小不相同。在荒漠和戈壁环境下SO的相对含量较高，在He3点高达80％以上;平原绿洲处SO的相对含量较低，如H10点不到40％。

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管井真空复合降水系统及其在北京地铁施工中的应用

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作者：宋龙喜中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

在地铁基坑和隧道开挖施工过程中,会经常遇到弱透水性的饱水层,这些地层在开挖后会出现侧壁渗水和在含水层界面形成残留水,会对隧道的整体稳定产生一定的影响。如何解决上层滞水、弱透水层(粘性土)中的饱和水和含水层界面残留水是地铁... 详细信息

在地铁基坑和隧道开挖施工过程中,会经常遇到弱透水性的饱水层,这些地层在开挖后会出现侧壁渗水和在含水层界面形成残留水,会对隧道的整体稳定产生一定的影响。如何解决上层滞水、弱透水层(粘性土)中的饱和水和含水层界面残留水是地铁建设过程中地下水处理的一个难题。目前北京地铁施工除个别标段的局部地段因施工场地所限采用了大口径辐射井外,主要采用抽水管井和自渗井相结合的降水方法。上层滞水、弱透水层(粘性土)中的饱和水和含水层界面残留水采用目前的管井等常规方法很难疏干,各施工标段均有带水作业现象,这给快速经济地进行隧道开挖、安全文明施工带来很大隐患。管井真空复合系统的设计思想就是将北京成熟的管井降水与真空技术复合,形成管井真空降水法。管井真空复合系统包括抽水和真空两套系统,这两套系统结构上相互独立,在功能上却又能互补。真空排除地下水的原理就是一方面通过在井中施加负压变相达到增加井中水位与地层中的水位的水头差,从而加速重力水的析出;另一方面,在负压作用下,常压下难以析出的毛细水也能析出,这也是真空处理残留水问题优于其他方法的关键。在地铁十号线的劲松点区间进行的管井真空降水的试验完成了管井真空复合降水系统的研制,针对该系统的关键部分采用了管井段的分段密封措施并专门制作了井口密封套件。通过现场试验,确定了满足工程施工要求的井内最小真空度,确定了单井施加真空时真空的最大影响距离和有效影响半径。管井真空降水方案自实施后完全满足了地铁隧道开挖无水施工的要求,饱和地层渗水现象控制良好,解决了上层滞水、弱透水层(粘性土)中的饱和水和含水层界面残留水难以疏干的难题。

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云南省临沧地区部分温泉水化学同位素特征及成因研究

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作者：余鸣潇中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

临沧地区位于云南省西南部,地处滇藏地热带,区内出露较多温泉,地热资源丰富,构造变形比较复杂,主体上为复背斜构造,轴向呈南北向,其核部为巨大的临沧花岗岩所占据。本次主要研究临沧地区的部分温泉,即临沧温泉、榨房河温泉、马鹿田坝温... 详细信息

临沧地区位于云南省西南部,地处滇藏地热带,区内出露较多温泉,地热资源丰富,构造变形比较复杂,主体上为复背斜构造,轴向呈南北向,其核部为巨大的临沧花岗岩所占据。本次主要研究临沧地区的部分温泉,即临沧温泉、榨房河温泉、马鹿田坝温泉、邓家庄温泉、热水塘温泉、大控蚌温泉、大兴温泉和习谦温泉这8处温泉,共15个水样。研究区温泉既有高温温泉也有中低温温泉,其中高温温泉以泉群形式出露为沸泉或喷泉。通过对研究区温泉进行水化学、同位素特征研究及成因分析,对当地地热资源的开发利用具有重要意义。在水化学分析方面,研究区温泉温度为50.26℃,TDS为0.373.274 g/L,pH值为6.4,Eh为-32734 mV。主要阳离子有K、Na、Ca和Mg,主要的阴离子有Cl、SO和HCO。含锂、锶等微量元素,具有较好养生功效。利用AquaChem软件进行分析得出水化学类型为HCO·SO-Na和HCO-Na型。在特征组分中,偏硅酸含量为80.0811.6 mg/L,达到命名理疗矿泉水浓度标准,另外偏硅酸含量高也是高温温泉一大突出特性。除YLC17的F含量为0.614mg/L,其他温泉水样F含量均超过2 mg/L,不宜直接饮用。在同位素特征分析方面,由δH和δO稳定同位素特征显示温泉来源于大气降水,估算出热水的补给高程在1600100 m左右;补给区温度在2.4.8℃左右;利用放射性同位素镭氡计算得到地下热水年龄在4770 a左右;根据二氧化硅地热温标和多矿物图解法计算得到研究区温泉热储温度在11677℃左右;利用硅焓方程法得到冷水混入比例在0.6.85之间;地下热水循环深度为2100500 m左右,属于深循环泉。研究区中低温温泉成因模式可归纳为:大气降水在周围山区补给区入渗补给后,地下水向深大断裂带汇集,在经历深循环过程中获得来自深部热流加热后沿导水断裂带上涌,在上升至地表的过程中与浅部冷水发生混合,以温泉形式出露于地表;高温温泉成因模式归纳为:大气降水在周围山区补给区入渗补给后,地下水向深大断裂带汇集,在经历深循环过程中获得来自深部热流加热后沿导水断裂带上涌,在上升至地表的过程中与浅部冷水发生混合,以高温喷泉或沸泉出露于地表,其热源间接来源于深处的岩浆。

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河北省北部承德地区中低温温泉特征研究

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作者：张雪中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

地热能是指地球内部不断向地表传递的热能，是一种综合性资源。随着世界范围内人口的增长，经济技术的不断发展，人们对于资源的需求量也在不断上升，因此，对于新能源的开发与利用迫在眉睫，其中新能源中最明显的就是勘探开发地热资源... 详细信息

地热能是指地球内部不断向地表传递的热能，是一种综合性资源。随着世界范围内人口的增长，经济技术的不断发展，人们对于资源的需求量也在不断上升，因此，对于新能源的开发与利用迫在眉睫，其中新能源中最明显的就是勘探开发地热资源。温泉作为一种被人类利用最早、最广泛的地热资源，与人类的日常生产生活密切相关。过温泉水文地球化学方法及同位素方法的定性分析，进行温泉的特征研究，对于科学、有效、可持续性的开发温泉具有非常重要的指导意义。研究区位于河北省北部承德地区，坐标范围在N：40°39’46.3”2°23’53.9”;E：116°09’08.5”18°07’35.0”，共涉及温泉9处，分别为洪汤寺温泉(A9)、南温泉(A10)、北温泉(A11)、山湾子温泉(A12)、北大坝温泉(A13)、七家温泉(A14)、茅荆坝温泉(A15)、汤泉温泉(A16)和太子泉(A17)。温泉多出露于中高山区的河谷地带及山间盆地边缘。研究区地层主要有太古宙、中元古界、二叠系、侏罗系、白垩系和新近系，并包含有大量侵入岩岩体。研究区分布在尚义-承德断裂以北，处于燕山-太行山深部构造变异带地热地质区。温泉的出露温度在34.44.5℃，属中低温温泉，pH偏中性，TDS均小于1g/L。水化学上，研究区温泉阳离子除A17以Ca、Mg为主外，其余八处均以Na占绝对优势，阴离子中多以HCO和SO为主，且F-含量和偏硅酸含量普遍偏高。借助PHREEQC和WATCH程序计算了研究区的矿物饱和指数，发现研究区温泉除文石、方解石和玉髓达到平衡态外，其余矿物均处于过饱和或未饱和状态。研究区温泉的热储温度约在4320℃，循环深度大致介于1500500m之间。同位素特征表明，研究区温泉主要来源于大气降水，循环年龄约为几十年。河北省北部燕山山区绝大多数的温泉明显的沿着河北北侧的构造分布，整个河北省北部的温泉年天然放热量相当可观，约37.38×107412.96×10J/a。

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北京—河北北部中低温温泉的特征和流量、温度变化的模型研究

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作者：王莹中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

中低温温泉由地下水深循环中地热增温加热。为了可持续开发利用地热资源,需要了解掌握地热流体形成和循环等方面的信息。定性分析中低温温泉的特征,定量讨论流量和温度的变化规律,有助于地下水深循环的机理和热水分布及开发利用的研究... 详细信息

中低温温泉由地下水深循环中地热增温加热。为了可持续开发利用地热资源,需要了解掌握地热流体形成和循环等方面的信息。定性分析中低温温泉的特征,定量讨论流量和温度的变化规律,有助于地下水深循环的机理和热水分布及开发利用的研究。本文以北京-河北北部分布的14个中低温温泉为主要研究对象,阐明研究区温泉出露的地热地质背景,分析和总结地下热水水化学特征和同位素特征,估算地下热水的补给来源、补给高程、热水年龄、循环深度、热储温度等,建立描述流量和温度变化的数学模型。在开展研究区温泉野外调查的基础上,收集研究区中低温温泉前人研究成果并进行分析总结。研究区位于燕山山区西南部山间盆地和东南部丘陵地区,多数温泉出露于山前地带及盆地边缘,附近地层岩性为第四系松散沉积物、灰岩、花岗岩、片麻岩等,受断裂或基岩裂隙影响。热水温度为37～85℃,流量为0.11～13.9 L/s。热水水化学特征分析表明,研究区地下热水中主要阳离子为Na+、K+、Ca2+、Mg2+,主要阴离子为HCO3-、Cl-、SO42-,次要离子有NH4+、CO32-、NO3-,水化学类型以SO4·HCO3- Na型为主。热水矿化度为0.189-1.3 g/L,pH值为7.73-9.35,H2SiO3为26.1-96.3 mg/L,F-为1.6-1.7 mg/L。同位素特征分析表明,研究区地下热水都来源于大气降水,估算地下热水的补给高程为140-1850 m或200-1530 m,补给区温度为4.5～11.6℃或-1～8.7℃,多数温泉地下热水年龄为12-68 a。研究区地下热储温度为62～121℃,热水循环深度为1700-3700 m或2100-5300 m。怀来和崔庄温泉冷水混合比例分别为0.7和0.82。应用Log (Q/K)图解法分析热储平衡情况,几乎所有水样中的特征矿物(萤石、石英、无水石膏、温石棉、玉髓、无定形硅、滑石)都没有很好地在某一特定温度下同时接近平衡。利用达西定律和热传导理论可以建立描述温泉流量和温度变化的数学模型。本文在前人圆弧形管道模型和槽型管道模型的基础上建立了单U型管道模型和双U型管道模型,分别用4种数学模型对研究区温泉的实测流量和温度进行验证,并讨论了影响温泉流量和温度变化的因素。结果表明,温泉温度随流量增加先上升后下降,多数温泉流量和温度的关系与数学模型的结果总体上相符合,说明满足断裂-深循环模式的中低温温泉的流量和温度可以由数学模型近似模拟。

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天津市宁河北水源地渗透系数与最优开采方案研究

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作者：屈晓荣中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

随着改革开放和经济建设的发展,天津市对水资源的需求日益增加。建设宁河北地下水源地,作为天津经济技术开发区的供水水源,是天津市重点工程项目之一。城市大型水源地的建设,在水量和水质满足要求的情况下,还应该经济合理地开采。宁河... 详细信息

随着改革开放和经济建设的发展,天津市对水资源的需求日益增加。建设宁河北地下水源地,作为天津经济技术开发区的供水水源,是天津市重点工程项目之一。城市大型水源地的建设,在水量和水质满足要求的情况下,还应该经济合理地开采。宁河北水源地位于天津市宁河县北部及河北省丰润县南部,地处燕山南侧的车轴山向斜内,地下含水层由奥陶系灰岩组成。奥陶系灰岩的分布面积 547.32km2,有效厚度约 400 m,呈北东走向的向斜展布,顶界埋深在西南部深,往东北方向逐渐变浅,在车轴山处出露地表。灰岩含水层富水性强,单井出水量1500-10000 m3/d。渗透系数(K)是含水层重要的水文地质参数之一,本文对研究区 9 个单井及孔组抽水试验资料整理分析,认为该抽水试验为承压含水层完整井稳定流定流量单孔(带观测孔)抽水试验。在此基础上分别采用裘布衣公式法、坡度法求含水层的渗透系数 K。最后将计算结果与前人研究和实际情况对比,认为渗透系数K 为 20 m/d 符合研究区的岩性。利用求得的渗透系数计算各井单独抽水时各井水位之间的相互影响(干扰)程度。最后,以开采量作为决策变量建立目标函数,以水位降深为约束条件,建立地下水开采管理模型,利用单纯形法求解该线型规划模型得到最优解。在水量满足 10 万 m3/d 的情况下,在考虑了水源地开采井布局及用水需要的前提下,提出了两种优化方案供作参考。一种是以 15 口井的开采量为决策变量建立的模型,该模型的求解结果是同时开采 1,3,4,5,6,7,8,10,11,14,15 等 11 口井,各井的开采量依次为8317.39、7728.83、2893.22 、13971.93、13683.91、3030.55、3020.67、15652.94、4433.44、21815.74、5451.79 m3/d;另一种是选取其中的 9口井的开采量为决策变量建立的模型,该模型的求解结果是同时开采 1,3,5,6,9,10,14,15 等 8 口井,各井的开采量依次为 9543.98、8271.25、15680.08、14263.72、7614.34、16591.02、22080.07、5955.55 m3/d。

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北京城区地热形成机理及开采动态研究

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作者：戴文育中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

地热资源因其清洁、廉价的特性而被日益广泛开发利用。北京城区热田是中国著名的地热田之一,热田内贮藏着丰富的低温地热资源,已经得到了广泛的应用。储集性的研究可以对该地区热储性质进行更深的认识,对开发利用有重要的指导意义。北... 详细信息

地热资源因其清洁、廉价的特性而被日益广泛开发利用。北京城区热田是中国著名的地热田之一,热田内贮藏着丰富的低温地热资源,已经得到了广泛的应用。储集性的研究可以对该地区热储性质进行更深的认识,对开发利用有重要的指导意义。北京位于华北平原北部,属于沉积盆地型的中低温地下热水资源,研究区热储以元古界硅质白云岩,总厚在5000 m以上,隔热保温盖层主要为中、新生界,局部包括不厚的中上元古界页岩。地下水的深循环在正常地温梯度下由地壳内部获得热量,热水温度为37-89℃。本文利用线性回归分析发现,由于北京1981年以来用于地热供暖的季节性开采比例增大,故热水动态水位呈现极有规律的每年采暖季节水位很低,停暖期间水位上升,但总体趋势是逐年下降。本文通过研究北京城区地质构造特征、热储构造与热储储集性之间的关系,对城区地热田的热储储集性进行了定量的分析。通过以上工作可以得出北京城区地热井的平均地温梯度在2-3℃之间,基岩热储层热传递方式与它所处的地质条件有密切的相关关系。在山前地区,与山区常温地下水循环交替强烈,浅部地温梯度明显偏低。从部分3000 m以上深度的地热井地温梯度一般仅为2.1-2.4℃/100m来看,北京平原的地温梯度较低,低于全球平均值。在目前开采深度小于4000 m的范围内,尚未发现温度大于90℃的地热水,决定了北京平原的低温地热特性。通过运行程序WATCH,采用不同地热温标进行比较分析。利用地球化学温标的方法,采用各种地热温标计算的结果以及矿物-溶液的平衡数据证实了玉髓地热温标比石英传导型温标更适合估计城区热田的热储温度。计算出位于沉积盆地中部21眼开采井的玉髓地热温标温度在80.6℃-103.8℃之间,明显高于城区热田的其它地热井的温度,由此看来,北京城区地热田的最高温度应位于凹陷中心、热储埋深较大的部位,在该地区具有丰富的地热发展潜力。

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