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地下热水资源定量评价是地热资源开发利用中的重要环节.在地下热水系统中,地下水流场和温度场相互影响,因而在研究地下热水运移时须同时考虑地下热水的流动和热量的运移.本文建立三维不稳定地下水流-热运移耦合模型,模拟陕西渭北东部岩溶地下热水运移特征.针对研究区多组断层纵横交错而且对岩溶水运移起着控制作用的特点,模型中将断层剖分为条带以更好地刻画其水力学特征.利用水化学测试结果估算地下水-地表水转化量,为模型边界流量的确定提供依据.结合地下水测年数据进行模型校正与参数识别,提高了模型仿真性. 相似文献
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京北地热田包括小汤山和沙河2个次级地热田,呈三角形展布,东南部边界为黄庄-高丽营断裂,西南部边界为南口-孙河断裂,北部边界为阿苏卫-小汤山断裂。热储层为蓟县系雾迷山组、铁岭组和寒武系—奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层,热储盖层为青白口系页岩、石炭系—二叠系砂页岩和侏罗系火山岩隔水层。该地热田地温场的平面特征是在小汤山镇和汤11井区出现2个高温区;垂向特征是随埋深加大,地温升高,但热储层内垂向增温率较低,热储盖层垂向增温率较高。该区雨水、地下冷水和热水的氢氧同位素组成基本上都落在克雷格降水线上,表明区内热水来源于大气降水。在地下水化学三线图解中,该区热水位于城区热水的下方,说明京北热水比城区热水更靠近冷水补给区。热水的3H值表现出北高南低的特点,14C年龄也由北往南逐渐增大,说明热水自北向南流动。由此认为,由北部山区渗入地下的大气降水,经小汤山以北的十三陵—桃峪口岩溶水分布区,跨过阿苏卫-小汤山断裂后发生深循环并被地热加温,流入京北地区后在该地区赋存,形成热田。根据上述特征,建立了京北地热田地热系统的成因模式并定义为京北中低温对流型地热系统 相似文献
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《地球物理学进展》2017,(4)
采用COMSOL Multiphysics建立长白山天池2D多物理场模型,模拟长白山天池流场、自然电位分布及其磁场响应.研究结果表明:天池和大气降水入渗补给地下水,地下水在重力作用下向下流动时,产生电位差,形成自然电场,进而产生磁场.在火山通道外侧,电流密度方向由地表指向地下,通道周边地区磁通量密度呈现高值;在火山通道/断层破碎带内,向下运移的地下水遇到致密岩体后向上补给天池或涌出地表成泉,该过程产生向上运移的电流,电流密度方向由地下指向地表,磁通量密度呈现低值.研究长白山天池多物理场响应,有助于进一步理解长白山天池地区地下水循环过程及电磁异常出现的机理,亦可用于指导火山地区勘查、监测与开发. 相似文献
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基于修正SWAT模型的岩溶地区非点源污染模拟初探——以横港河流域为例 总被引：3，自引：0，他引：3
岩溶流域含水系统的主要特征之一是连通地表的落水洞等垂直管道将近水平的地下暗河联系起来,降水及其形成的地表径流可以通过这些管道迅速地灌入地下河系,从而改变了水及其所携带的非点源污染物质在垂直与水平方向的传输速度与数量,使岩溶流域内地表-地下之间的物质交换与传输过程变得比较复杂;应用广泛的SWAT模型在模拟岩溶地区的水文、水质时会存在一些不足与局限.为此,本文针对岩溶水系统特征,引入落水洞、伏流、暗河的水文过程以及主要营养盐的输移过程,修正SWAT模型原有的水文循环过程及相关算法,改变其只适用于松散均匀介质流域非点源污染模拟的单一特征,并研究建立适合于岩溶流域的非点源污染模型和相应的模拟方法.选取横港河流域岩溶地区作为非点源污染的对象,应用修正后的模型通过控制性的模拟方法和敏感性性分析,定量评估落水洞、伏流、暗河等岩溶特征对氮、磷等主要非点源污染物质输移的影响及其带来的时空效应,并进一步探讨落水洞、伏流、暗河等对地表-地下水文与营养盐的交互作用及转换机理.结果表明,岩溶特征对流域的氮、磷负荷有增加作用,其中总磷的增加明显大于总氮的增加,总磷和总氮的增量分别为0.86%和2.12%;植被岩溶指数的增加会导致流域可溶性磷、有机磷的产出量增加,有机氮、地表产流中硝酸氮和沉积磷的产出量则居其次,落水洞改变了降雨的产流方式,增加了落水洞所在流域的有机磷和有机氮的产出,其增量变化在0~0.7和0~0.3 kg/hm2之间. 相似文献
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萍-乐坳陷带为江西省最主要的隐伏岩溶发育区带之一,岩溶地层发育,地表水、地下水循环交替强烈,地质构造复杂,为岩溶的发育、岩溶地下水的富集提供了良好的条件。查明岩溶发育规律及岩溶水的富集特征,可为地下水资源合理开发与地质环境保护提供科学依据。 相似文献
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山东淄博裂隙岩溶水中石油污染物分布和迁移特征 总被引：5，自引：0，他引：5
裂隙岩溶水是中国北方的重要供水水源,而石油污染又是地下水污染的一种重要类型.和孔隙水相比,裂隙岩溶水中石油污染物具有不同的分布和运移特征.裂隙岩溶水具有比孔隙水大得多的实际平均流速,污染物运移是一个对流占绝对优势的问题.石油污染的范围可以扩展到离污染源数公里远,但这不是浮油池造成的,而是由溶于水的石油组分和乳化油造成的.石油污染物的空间分布,在平面上集中于强导水带,剖面上最高浓度出现在污染源坐落的层位.水井中污染物浓度随时间的变化非常剧烈,浓度-时间关系曲线大起大落.这和裂隙岩溶水大的流动速度、由于抽水和停抽造成的频繁的局部流场变化以及污染物运移通道的复杂性和包气带中残留油的淋滤有关.认识这些特点,对于裂隙岩溶含水层中石油污染的控制和防治有实际意义. 相似文献
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为了查明大柴旦湖周围水体相互作用过程,2016年3月和7月分别采集了大柴旦周围多种水体样品、悬浮颗粒物和湖底沉积物.测试了大柴旦盐湖、深部地下热水、表层地下水热水、浅层地下水、河流水体中镭同位素的活度值,通过解吸和扩散实验,获得了河流悬浮颗粒物和湖底沉积物扩散的镭同位素活度值.结果表明:河口区(3L10、3L11、3L12)~(223)Ra、~(224)Ra、~(226)Ra和~(228)Ra活度比湖中心的活度值高,湖水中~(223)Ra、~(224)Ra、~(226)Ra和~(228)Ra活度先随着盐度的增加而升高,当盐度大于168.99‰时,则随着盐度的增加而降低,这表明镭同位素在进入湖体是先发生解吸,后发生镭同位素的共沉淀.深部地下热水~(223)Ra、~(224)Ra和~(228)Ra的活度值是表层地下热水~(223)Ra、~(224)Ra和~(228)Ra活度值的3～4倍,而~(226)Ra活度值正好相反,表层地下热水中~(226)Ra的活度值比深部地下热水中~(226)Ra的活度值高,在表层具有明显的积累现象.这是由于短半衰期~(223)Ra、~(224)Ra和~(228)Ra发生衰减,而长半衰期~(226)Ra得到积累的原因,从而表明镭同位素的运移方向是从深部往上涌的过程.大柴旦盐湖中的镭同位素主要来源于深部地下热水、浅层地下水和河流.大柴旦周围水循环过程是雨和冰雪融水下渗补给深部和浅层地下水以及地表径流;深部地下热水一部分上涌至表层,经过出山口之后全部转化为浅层地下水,一部分通过深大断裂汇集到大柴旦湖;浅层地下水直接汇集到湖盆;地表径流在山区下渗补给浅层地下水,丰水期汇入到湖盆. 相似文献
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研究了唐山地震及其强余震临震前,北京地区枯井喷气发响以及浅层地下水变浑和水位上升的特征和原因,论述了这些现象可能含有前兆信息的理由,并研究了异常的动力、机理、地质背景和物质来源,讨论了这些异常与唐山地震的关系以及研究地下水与地震关系的意义.由于未发现深部气体的大量喷涌,故认为这些异常现象反映了浅层地下水和气体的异常运移,是在统一的区域应力场作用下,由北京地区活动断层脉冲形式的附加构造应力场作用于一定水文地质结构的结果.认为深入研究地下水和气的异常运移,可能对地震预报有一定意义. 相似文献
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基于隐伏岩溶区地下溶洞的发育特征对城市开发建设的影响,利用综合物探方法开展灰岩区地下溶洞探测试验研究,获得地下溶洞探测物探方法的有效性具有重要的理论意义和应用价值.通过对包括福建永安大湖盆地内两处岩溶国家地下水监测井钻孔旁在内的三条综合物探剖面选用电测深法、高密度电法和微动探测法进行试验,并与钻孔资料进行对比分析、总结各种方法的岩溶物性特征,为探测地下溶洞提供物理依据.试验结果表明:区内地下溶洞在电测深和高密度电法勘探结果上主要表现为低阻异常,在微动探测成果上表现为S波速度低速异常;视S波速度为300～850 m/s及视电阻率小于100Ω·m的半圈闭低阻异常,可作为研究区判断地下溶洞的地球物理依据.上述三种地面物探方法探测地下溶洞的有效性依次是:电测深法高密度电法微动探测法.对隐伏岩溶大范围进行地面探测时应结合测区的实际条件(如地质构造、地下水、溶洞充填物等情况)选用综合物探方法,并进行对比映证,从而揭示研究区的隐伏溶洞的分布发育规律,以此来指导岩溶区工程勘察,为钻探孔布置提供地球物理依据,减少钻探工程量和缩短探测周期. 相似文献
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根据游离气运移的控制机制,可以将海域水合物藏划分为汇聚高通量型和分散低通量型.在汇聚高通量型水合物藏中,流体很容易突破上覆沉积层的压力,直达浅层,在海底及其附近留下一系列的地貌-地质-地球物理异常.通过对珠江口盆地东部海域钻前资料的精细解释,在海底及浅表层发现了大量的与高通量流体运移有关的这类异常,包括具有侵入构造特征的海底丘状体、BSR之上的亮点反射、浅表层的相位反转以及断层与隆起组成的高效流体运聚系统.2013年在珠江口盆地东部海域实施的中国第二个水合物钻探航次(GMGS2),使得有机会对这些异常进行详细研究.钻后测井岩芯及地化数据表明,部署在这些异常上的站位均存在高通量流体运移的现象,因此具有侵入构造特征的海底丘状体即水合物丘、BSR之上的亮点反射,以及断层与隆起组成的高效流体运聚系统可以作为高通量流体运移的识别标志.通过钻探区水合物的分布特征的研究,发现高通量流体向上运移过程中,在深部与浅部地层中的运移模式存在差异,深部主要以气溶水的形式进行运移,而浅部主要以单独气相的形式进行运移,正是这种运移模式的差异,导致在钻探区形成上下双层结构的高饱和度水合物藏.这些高通量流体识别标志及其运移模式的发现,将有助于水合物钻探站位选取以及降低水合物钻探风险. 相似文献
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天然地震发生后,地震波及区域内的地下岩层渗透率常常会发生显著改变,其变化曲线显示出独有的特征,造成这一现象的机理较为复杂,传统渗流理论尚不能给出合理解释.针对这一问题,从震后渗透率变化规律入手,深入分析了地下岩层裂缝体系对渗透率的影响,给出了裂缝结构参数与渗透率之间的定量关系.结合岩层黏弹特性以及天然地震所产生的地下岩层体应变特征,基于裂缝体系分维度正比于外部应力的实验事实,将黏弹体应力松弛机制引入该体系,对裂缝分形渗透率模型进行了含时推广,建立起震后地下岩层渗透率的时间演化模型,理论预测曲线与实验曲线吻合较好.在此基础上提出‘分形裂缝渗透率松弛效应’这一全新概念.本研究为震控流体运移研究提供了新思路,对于揭示震后断层恢复机制,探讨断层活动与孕震的关联有一定的理论价值和现实意义. 相似文献
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为减小岩溶区地质灾害带来的损失,以广西岩溶区为例,分析了广西岩溶地质的分布特点,对广西岩溶区的工程地质灾害进行研究分类,对岩溶区工程场地处理方法进行研究,综述了地表封闭防渗法、地面下加固处理法、结构物跨越法三大方法的原理、实施效果和实用性。研究发现:由于降雨和地下岩石类别差异等因素,广西的岩溶分布类型具有强烈的地域特性,形成了三大岩溶地貌特征;产生岩溶区地质灾害最主要的诱因是地下水的变化,重要工程中定时定点监控地下水变化十分重要;广西的岩溶区溶洞和土洞塌陷主要是人为因素造成的。 相似文献
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断层对地下水渗流场特征影响的数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
断层的存在影响着地下流场的运移和分布。 该文建立了一个理想地区的地下含水系统模型, 应用Modflow软件, 考虑断层倾向、 走向、 渗透系数等因素的影响, 采用数值模拟方法研究并探讨了断层对模拟区渗流场水头分布的影响特征。 研究结果表明: ① 倾向不同的断层, 以垂直断层对流场水头值的影响最为显著; ② 不同走向断层对流场的影响, 主要受断层走向与流线夹角的控制, 夹角越大, 对流场的影响越显著; ③ 断层的导水性质对模拟区流场水头值分布的影响较大, 断层表现为导水或阻水性质, 主要取决于断层渗透率与周围介质渗透率的关系; ④ 断层附近的流场梯度变化较大, 距离断层越近, 流场受断层的影响就越明显, 随着离断层距离的增大, 影响效应逐步减弱。 这项研究结果有助于深入认识断层对地下流体动态的影响, 以及对地震前兆特征的解释。 相似文献
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丹江口水库以上的汉江流域是南水北调中线核心水源区,地下水调查是水源区环境地质调查的重要组成部分,笔者采用综合地球物理方法对地下水调查进行研究,研究结果表明:高密度电法在圈定隐伏断裂、地层岩性、岩溶发育区效果明显,反演电阻率可以优化垂直激发场计算;地面磁共振方法能够弥补高密度电法对地下水分辨率低的缺点,精细刻画地下水文地质特征,为构建水源区地下水格架提供参考依据.同时,笔者探索了高密度电法与地面磁共振方法的地球物理方法组合在水资源调查中的优越性. 相似文献
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松辽盆地向斜油藏特征及成藏机理探讨 总被引：28，自引：0，他引：28
向斜区低-超低渗透油藏油水关系复杂, 重力分异作用不明显, 由坳陷中心向两侧表现为油藏-油水过渡带-正常油藏的特点. 通过对松辽盆地低-超低渗透储层中油气水运移方式、动力学条件和非达西渗流状态三方面的探讨, 认为滞留效应是石油在向斜低部位成藏的关键. 油气在低-超低渗透储层中运移时, 气、水以单个或几个分子结合的状态运移, 能够自由通过喉道, 而油珠的最小直径一般要大于喉道直径, 必须通过变形才能通过, 导致气、水优先运移, 而油珠运移滞留, 聚集成藏; 流体压力差和浮力是石油运移的主要动力, 毛细管力是石油运移的主要阻力. 当动力小于阻力时, 石油滞留成藏; 向斜油藏内部浮力小于毛细管阻力, 油水不能发生正常的重力分异. 这种在向斜区成熟烃源岩范围内低-超低渗透储层中形成的油藏属于非常规油藏. 相似文献
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目的：将电阻率层析成像应用于探测潜伏断层的研究中，本文发现了断层和地下水的一些基本电阻率分布特征，这对于工程物探意义重大，一般情况下，断层两侧具有不同的电阻率特征，但是，根据电阻率层析图像中的电阻率分布，通常难以区分断层和地下水层，这是因为两者不仅都具有低电阻率值，而且还具有非常相似的电阻率异常特征。资料和方法：运用电阻率层析图像的数据，电阻率层析图像中的断层会呈现如下特征：1）由于孔隙度的加大和地下水的存在，使得断层表现出高角度的低阻线性结构。它们既可以出现在浅部盖层中，也可以存在于深部基岩中，特别是在深部区域，它们尤为明显；2）它们还呈现出高角度的线性梯度带，在该梯度带两边的电阻率结构出现整体性的差异，通常情况下，正断层的上盘表现出低阻或／和班驳状的高阻和低阻扰动区，而下盘则为完整的高阻区，这与逆冲断层正好相反；3）与断层有关的电阻率异常区常常具有良好的大尺度水平连续性，并且可以追瞎异常区附近的精细电性结构。而地下水的电阻率特征为：1）如果没有裂隙，地表水所引起的低阻区非常浅，即使存在丰富的水源以及高孔隙度的砾岩和中粗砂。一般情况下，其底端深度不超过强风化区；2）地下水的电阻率值非常低，特别在高矿化度的地区。地下水，包括岩溶水和砂岩水，的电阻率总显示出局部水平延伸或／和面团状特征；3）地下水层的深度朝某个固定方向逐渐增加，并且其电阻率图像会随季节而变；4）一般情况下，在水下渗的地区，会出现降水漏斗，其上部为高阻，而下部为低阻，从而便形成了“Y”或“V”字型的典型结构。结果：利用上述的基本特征一般可以区分断层和地下水。结论：仅依靠电阻率层析图像，可能极难准确地区分断层和裂隙水，这是因为裂隙水不但可能具有高角度的低阻线性结构，而且在一定尺度上具有很好的水平连续性，还有，由于电阻率层析成像较差的垂直分辨率，难以精确确定断层的上端点位置，所以结合其它的物探手段如钻探和浅层地震勘探是非常必要的。 相似文献