首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
深部含水层储热系统, 是一种以深部含水层介质为载体的“地热+”多能互补储/供能系统。该系统可将各种形式的能量储存于地下并按需求取出加以利用, 能够弥补能源供需的时空分布的不平衡, 是综合利用多种可再生能源, 实现节能减排的有效途径。深部含水层储热是一种水热型地热资源开发利用的新方式。传统的水热型地热资源开采, 受限于地热尾水回灌导致的热突破, 热田寿命有限。而利用深部含水层储能, 不但可以增强热储能力, 而且能够延长热田寿命。本研究通过数值模拟研究表明, 与传统的水热型地热系统相比, 通过采取深部含水层储热技术, 在相同开采流量下, 可以提升单井供热能力20%。其储热效率可以达到60%~90%, 能够保证更高的地热能提取率; 同时, 与传统水热型地热井寿命受限于热突破时间的情况不同, 深部含水层储热系统可以延长地热井寿命, 实现可持续开采。通过参数敏感性分析的方法进一步评估了不同参数对深部含水层储热性能的影响。通过参数研究发现, 储层渗透率和储热温度等是影响储热能力和效率的关键参数。本研究为后续开展深部含水层储热系统工程的设计与优化提供科学参考。  相似文献   

2.
李霞  文章  梁杏  马腾  陈晨 《地球科学》2017,42(5):743-750
含水层的水文地质参数是进行地下水资源计算、地下水污染防控等所必需的基础数据,结合数值模拟技术进行含水层参数反演很有必要.按照1:5万水文地质调查规范在江汉平原仙桃市杨林尾镇复兴水厂不同含水层位开展抽水试验,包括深层含水层单孔抽水试验以及浅层含水层中群孔(2孔)抽水试验.对于单孔抽水试验,应用第1类越流系统井流理论进行参数反演;对于群孔抽水试验,推导了特定综合井函数,并利用特定标准曲线匹配法和直线图解法求解了含水层参数.随后利用FEFLOW软件建立了相应数值模型,拟合了含水层参数.结果表明:浅层含水层的渗透系数变化范围为21.66~54.00 m/d,贮水率变化范围为1.28×10-5~8.00×10-4 m-1;深层含水层渗透系数变化范围为1.27~7.00 m/d,贮水率变化范围为3.90×10-6~5.00×10-6 m-1.对于深层承压含水层而言,越流补给量较大.采用数值模拟方法结合抽水试验数据求参,综合考虑了含水层结构,拟合效果好,所得结果更加可靠.   相似文献   

3.
中深层同轴地埋管地热供热技术在我国北方城镇供热领域兴起并广泛应用。陕北地区地热资源丰富,但地温梯度略低且岩土热物性参数特性不同,地质参数影响中深层同轴地埋管的取热性能。采用OpenGeoSys开源数值模拟平台建立三维中深层同轴地埋管耦合地层传热计算模型,并基于陕北地区典型地质参数,研究不同设计参数对中深层同轴地埋管取热性能的影响及全生命周期技术经济性,优选出地热工程最佳工艺参数。结果表明,中深层同轴地埋管的外管径与埋深增大均能提升取热能力。相较于外管径,埋深对取热能力的提升效果更为显著,埋深从2 500 m增加到3 500 m,取热量增加了77.3%。依据工程实践,当外管外径×厚度大于177.80 mm×9.19 mm时所对应的平均能源成本因其钻井成本陡增而增大。在给定工况参数下,推荐中深层同轴地埋管的最佳外管外径×厚度为177.80 mm×9.19 mm,埋深为3 200 m,此时平均能源成本为0.524元/(kW·h),经济效益最优。  相似文献   

4.
地面沉降主要由深层地下水开采造成,含水层的压缩释水是深层地下水开采量主要构成来源,同时随其压缩变形孔隙比减小造成储水系数、渗透系数的减小,对弱透水层非弹性释水量、越流补给量造成影响。地面沉降过程中的水文地质参数非线性变化及对承压含水层系统的反馈作用也成为水文地质领域的前沿问题。为对地下水开采量、沉降量、地质参数变化以及给水能力变化之间的关系做一个较为定量定性的探究,以含水层压缩过程中的物理机制为依据,并基于沧州地区深层承压含水层的地下水位变化过程和水文地质参数,采用数学手段构建储水系数和渗透系数变化的一维非线性沉降模型。模拟结果显示随承压水头下降,储水系数最高可减小77%,含水层系统的给水能力和储水能力会随压缩变形减小50%甚至更多。研究成果为深入认识水文地质参数与应力变化相关关系、科学评价承压含水层地下水储水调节能力有重要借鉴意义。  相似文献   

5.
河北省地热地质条件的基本特征与地热资源开发利用问题   总被引:1,自引:0,他引:1  
河北省地热资源丰富。在河北省三个深部地热地质区的背景下 ,地热资源受控于区域地质构造条件。新生代以来构造拗拉力作用形成了深、中、浅三种类型的断块潜山 ,构成不同类型的地热田。上部以孔隙、孔隙 -裂隙型储热含水层为主 ,下部以岩溶 -裂隙及裂隙型储热含水层为主。对地下热水资源的开发与保护 ,必须坚持可持续发展战略 ,全面规划 ,科学开发。  相似文献   

6.
笔者回顾并对比分析了西北省会城市供热现状及环境空气质量,指出传统采暖方式是影响该区环境空气质量的主要因素之一,而地热清洁能源的使用将有助于改善环境空气质量。传统热水井取热方式受地质条件制约较大,近年来一种取热不取水的新型地热开发利用技术——中深层地埋管供热系统应运而生,发展迅速。但是,以往的研究多集中于地面供热系统及管井换热能力的研究,对于地热资源储量及承载力的研究较少。在分析该技术适用范围的基础上,总结西北五省省会城市的地热资源条件,采用适当的方法结合城市建设范围估算地热可采资源量,分析在城市中推广使用中深层地埋管供热系统的前景及环境效益,并提出后续研究方向。  相似文献   

7.
针对南通市深层含水层-第III承压含水层地下水咸化问题,在分析水动力场和水化学场变化特征基础上,结合地下水同位素特征分析成果,对其地下水咸化成因进行了研究。结果表明,长期大量开采深层地下水,造成了地下水位大幅下降,已形成了区域性的地下水位降落漏斗。深层含水层和上覆含水层之间出现了较大的水位差,致使上部咸水下移入侵到下部含水层,进而导致深层淡水水质咸化。  相似文献   

8.
陇东盆地水资源短缺,严重制约着经济发展,近年来探明白垩系洛河组地层赋存巨厚深层地下淡水。含水层水文地质参数的求解是深层地下水资源评价的关键,用抽水试验确定深层承压含水层水文地质参数是水文地质勘查研究的一项重要的内容。根据单孔、多孔、干扰抽水试验资料,采用稳定流、非稳定流多种方法求解陇东盆地深层含水层水文地质参数,避免了单一方法的偶然性、随意性,计算结果可信。最后探讨了抽水试验场地水文地质条件与所选取公式理论条件的差异对计算结果的影响。   相似文献   

9.
封隔震荡洗井新技术在水文地质勘查中的应用研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
封隔震荡洗井新技术大大提高了洗井质量和效率。针对传统洗井方法耗时长、效果差,且对大厚度含水层不能彻底洗净的问题,实践探索出新的洗井技术。在阐述洗井原理及工艺基础上,以HQ8勘探孔洗井及分层抽水试验应用实践为例进行分析。结果表明:封隔震荡洗井可实现大厚度含水层洗井彻底,分层抽水试验能获取无限逼近实际值的水文地质参数。该技术提高了水文地质勘探精度,尤其适用于大厚度含水层地区。  相似文献   

10.
马冰  贾凌霄  于洋  王欢  陈静  钟帅  朱吉昌 《中国地质》2021,48(2):347-358
碳中和是当前世界关注的热点,地球科学可以在其中发挥很大的作用。在国际上,政府间气候变化专门委员会、国际能源署、能源转型委员会,以及在国家层面,政策咨询小组已就CO_2减排可能的实现方式提出了一系列模型和预测情景,表明要实现碳中和,电将代替化石燃料成为全球能源的主要载体。在全球迫切需要减排的背景下,地球科学为实现《巴黎协定》气候目标提供地质解决方案至关重要,主要科学问题涉及:储热与地热;干热岩;水电储能;压缩空气储能;核能;碳捕集与储存;氢经济;能源转型需要的矿产原材料。这就需要地球科学:一是对岩石进行地球化学和地质体的岩石力学特征描述,以便在可能开展脱碳的地区储存CO_2和建立绿色能源系统;二是进一步揭示电动汽车电池和风力涡轮机等所需矿产资源的起源和成因;三是从小型实验室尺度扩大到试点、工业化和商业化全尺度规模;四是要了解公众对地下脱碳技术的态度,保证项目安全性。碳中和目标为地球科学研究提供了新的机遇,未来发展需要从多方面提供支持;提高对地球科学在实现脱碳方面关键作用的认识,并发展技术,打造产业链,实现可持续发展。  相似文献   

11.
Numerical investigations and a thermohydraulic evaluation are presented for two-well models of an aquifer thermal energy storage (ATES) system operating under a continuous flow regime. A three-dimensional numerical model for groundwater flow and heat transport is used to analyze the thermal energy storage in the aquifer. This study emphasizes the influence of regional groundwater flow on the heat transfer and storage of the system under various operation scenarios. For different parameters of the system, performances were compared in terms of the temperature of recovered water and the temperature field in the aquifer. The calculated temperature at the producing well varies within a certain range throughout the year, reflecting the seasonal (quarterly) temperature variation of the injected water. The pressure gradient across the system, which determines the direction and velocity of regional groundwater flow, has a substantial influence on the convective heat transport and performance of aquifer thermal storage. Injection/production rate and geometrical size of the aquifer used in the model also impact the predicted temperature distribution at each stage and the recovery water temperature. The hydrogeological-thermal simulation is shown to play an integral part in the prediction of performance of processes as complicated as those in ATES systems.  相似文献   

12.
经济社会快速发展需要更多的能源与资源保障,地球深部资源与能源极其丰富。“向地球深部进军”是经济社会发展需要与资源勘查开发技术、经济效益成本承受能力相匹配的必然发展趋势。随着“碳达峰、碳中和”战略目标的提出,绿色低碳高质量发展成为时代发展的主旋律。为满足能源、资源保障和生态环境保护等重大需求,加大清洁能源勘探开发力度、提高碳封存能力、强化地质储能研究等显得尤为重要。深部水文地质作用与此息息相关,亟待重视和加强研究。本文采用文献分析法,通过学科发展历程与热点焦点问题的综合对比研究,对深部地下水分布与循环理论研究、深部地下水地质作用下地热与锂资源成藏、深部地热-干热岩与页岩气等清洁能源开发、深部咸水层CO2地质封存、地质储能等方面涉及的深部水文地质研究现状和未来趋势进行了分析总结,认为深部水文地质在高温高压条件下地下水循环动力机制、物质能量转换过程、水岩相互作用、成热成藏机理和勘查监测技术精准度等方面尚需深入系统的研究,而储层非均质性刻画、热源机制、深部资源能源可持续开发技术、人工干预下深部资源环境演变特征、水力压裂诱发地震以及断层对流体触发的敏感性和触发过程演变等是未来应给予重点关注的关键性问题。  相似文献   

13.
地下含水层储能两阶段热量运移数值模型研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
为了简单而准确地预测地下含水层储能情况,考虑了地下含水层储能过程时间跨度大、储能保温分阶段的实际特点,分析了地下含水层流动和换热模型物理参数的对比特点,以热平衡和热扩散原理为基础,建立分成两个连续阶段的地下含水层储能数值计算模型.模型求解中,采用控制容积法,以全隐格式进行热扩散方程的离散化,然后应用Jacobi方法迭代求解,模拟结果和实际观测数据吻合很好.该模型还分析了含水层储能循环采灌过程中抽出储能水的温度变化的一般特点.  相似文献   

14.
Aquifer storage and recovery (ASR) is considered as a strategy for the storage of water to ensure a sustainable water supply in the Abu Dhabi emirate. Earlier investigations have been conducted, and two sites were proposed for the installation of ASR in the surficial aquifer. Recently, the site located in the center of Abu Dhabi (sand dune area) was executed, and the second site is undergoing the pilot phase of the study. However, the performance and influence of the regional groundwater system may vary depending on regional hydrogeological characteristics, which have not been investigated. Hence, this study attempts to understand the feasibility of the proposed ASR sites in the surficial aquifer using a regional model developed by the finite-difference approach with an accuracy of 0.28 m mean residual difference. Additionally, six sites were selected on the basis of the literature and aquifer parameters and were investigated for their suitability for future ASR installation. Six cycles of injection and recovery at various rates were analyzed at each ASR site by using a transient calibrated model until the end of the year 2030. The area of influence is axisymmetrical in the sand dune area and non-symmetrical in the east and northeastern areas because of the steep topography and groundwater table gradient. At the sites that possess a non-symmetrical influence, the area of influence is always high upstream of the groundwater flow. Heterogeneity-induced variation in the fluctuation of the groundwater table is noted in all sites. Even with 100% recovery, the groundwater table did not reach the ambient groundwater table during the recovery period. This finding confirms the contribution of regional groundwater to the site during recovery. All sites selected for future ASR installation, except site 5, are capable of storing the volume needed to meet expected water demand. Site 2 is considered the most suitable site for ASR installation in the future. This study will facilitate the scientific communities and authorities in understanding the feasibility of ASR installation for sustainable water storage and supply in the Abu Dhabi emirate.  相似文献   

15.
地源热泵系统地下水热量运移阶段特性模拟研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
含水介质中地下水热量运移过程模拟是地源热泵系统这类新型浅层地温能利用工程科学论证的重要内容。通过建立饱和含水介质中热量运移对流-弥散数学模型,模拟了拟建地源热泵系统理想的对井抽-灌运行特定水流及热源条件下地下水热量运移过程。结果表明热泵系统完整运行周期(一年)内地下水热量运移过程具有显著的"阶段性"特征,"夏、冬抽-灌输运"和"春、秋停运蓄存"两阶段取决于不同的作用因素。从数学和概念模型两方面讨论了地下水流作用对热量输运过程的决定性影响,说明不同时期抽、灌井互换运行是解决拟定工作模式下热(冷)能浪费问题的理想途径。  相似文献   

16.
The impact of groundwater withdrawals on the interaction between multi-layered aquifers with different water qualities in the Viterbo geothermal area (central Italy) was studied. In this area, deep thermal waters are used to supply thermal spas and public pools. A shallow overlying aquifer carries cold and fresh water, used for irrigation and the local drinking-water supply. Starting with a conceptual hydrogeological model, two simplified numerical models were implemented: a steady-state flow model of the entire groundwater system, and a steady-state flow and heat transport model of a representative area, which included complex interactions between the aquifers. The impact of increased withdrawals associated with potential future development of the thermal aquifer must be considered in terms of the water temperature of the existing thermal sources. However, withdrawals from the shallow aquifer might also influence the discharge of thermal sources and quality of the water withdrawn from the shallow wells. The exploitation of the two aquifers is dependent on the hydraulic conductivity and thickness of the intervening aquitard, which maintains the delicate hydrogeological equilibrium. Effective methods to control this equilibrium include monitoring the vertical gradient between the two aquifers and the residual discharge of natural thermal springs.  相似文献   

17.
马冰  贾凌霄  于洋  王欢 《中国地质》2021,48(6):1734-1747
地热能作为一种零碳、清洁能源,其开发利用对于碳中和具有重要价值。2015-2020年,全球新增地热发电约3649 GW,增长约27%;地热直接利用总装机容量增长52.0%。两者之和,所用热能比2015年增长72.3%。全球每年地热直接利用可防止7810万t碳和2.526亿t CO2排放到大气中。世界地热能发展呈现五大趋势:(1)发展非常规地热系统;(2)向海上地热资源开发进军;(3)降低钻探成本与石油热能协同生产;(4)加大浅层地热能的开发利用;(5)加强含水层热能储存技术研发。  相似文献   

18.
The present study assesses groundwater resources in the semiarid central Sudan, where 20 deep productive wells were installed to supply a major city in the region, El Obeid. The wells, which has an average 20 L/s discharge each, are taping a deep semiconfined to confined aquifer of fluvial silisiclastics deposited in the Tertiary–Pleistocene. Groundwater modeling was used as a technique to interpret the hydrologic system in arid to semiarid central Sudan and to simulate the future influence of the project on the hydrogeologic system. The simulation confirmed that steady-state flow conditions have been currently reached as indicated by consistency of computed heads. It also calibrated the values of the conductivity and recharge and ensured the sustainability of the El Obeid water supply project. A total of 3.5 × 107 m3/year can be continually extracted from the deep aquifer to supply El Obeid city without endangering the groundwater resources in the region. The decline in water level will not exceed 25 m during the first 10 years, while indefinite continuous pumping will affect only the vicinity of the wells in a circle of 30 km diameter. Therefore, aquifer storage capacity and hydraulic properties encourage further groundwater exploitation. The present use of groundwater is extremely lower than the present demand, and it can potentially cover future demands without introducing significant changes to the system. The increase of pumping cost due to the decline in head subsequent to project operation was found to be minimal and of local effect.  相似文献   

19.
同位素技术是研究区域地下水循环规律的主要手段之一。本文对平原区地下水进行了取样分析,运用同位素技术并结合水文地质条件,研究了北京市平原区地下水循环演化规律。运用^3H和^14C的测年技术确定了地下水年龄;利用D和18^O关系曲线探讨了地下水的起源;按照是否积极参加了现代水循环的原则将第四系地下水划分为浅层水和深层水;对浅层水和深层水的更新状况进行了研究。研究表明,浅层水广泛分布于北京平原区,径流条件好,更新快;深层水主要分布于永定河、潮白河冲洪积扇下部及冲洪积平原的深部地区,补给条件相对差,与现代大气降水联系弱,径流条件差,更新慢。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号