管道流模型参数敏感性分析及其在许家沟泉域的应用     

武亚遵  李彦涛  林云  曲鹏冲 《水文地质工程地质》2020,47(2):68-75

在岩溶含水系统中，作为主要排水通道的管道对泉流量动态具有一定的控制作用，而管道特征参数对流量变化亦有影响。为确定管道各参数的影响，前人以管道发育的岩溶水系统为研究对象，进行了短时间序列泉流量响应的分析探讨，而对岩溶管道不十分发育的岩溶水系统的研究较薄弱。为此，本研究结合北方岩溶水系统的发育特征，借助CFP管道流模型对管道各参数对岩溶系统流量和流态的影响程度及各参数的敏感性进行了分析，而后基于河南鹤壁许家沟泉域岩溶水文地质特征构建了泉域的MODFLOW-CFP模型，对泉域岩溶地下水渗流进行了模拟，并对不同降水保证率下的泉流量进行了预测。结果表明:管道流量与管壁渗透系数、管道坡度和管径呈正相关，而随弯曲度和埋深的增加管道流量呈先增大后减小的趋势。管壁粗糙度对流量的影响较小，且呈现出一定的波动性，尤其是当管壁粗糙度较小时，波动比较明显。经敏感性分析发现，管壁渗透系数和埋深的敏感性最高，其次为弯曲度和管道坡度，而管道直径和管壁粗糙度敏感性最低。许家沟泉域在25%降水保证率下，年最大泉流量为0.45 m3/s，平均泉流量为0.36 m3/s；在75%降水保证率下，年最大泉流量为0.41 m3/s，平均泉流量为0.31 m3/s，与实际情况吻合。该法可为我国北方岩溶区水资源评价及泉域水资源开发保护提供借鉴。  相似文献   

东太平洋海隆13°N表层含金属沉积物物质组成与元素赋存状态     

荣坤波  曾志刚  武力  李康 《海洋科学》2018,42(7):70-79

为了解不同类型含金属沉积物在物质组成和元素赋存状态的差异,对东太平洋海隆13°N洋中脊两侧表层含金属沉积物(站号:E271和E53)进行了矿物学、地球化学分析,顺序提取实验,并与前人对轴部表层沉积物(站号:17A-EPR-TVG1)的研究结果作了对比分析。研究结果表明, E271和E53是远端含金属沉积物,由非浮力热液羽状流中颗粒物沉降所形成的;17A-EPR-TVG1沉积物是近喷口含金属沉积物,由黑烟囱或者热液硫化物丘状体崩塌、堆积,或者由热液羽状流中Fe-Mn氧化物和硫化物快速沉淀而形成的,近喷口沉积物比远端沉积物更富集Fe、Cu和Zn等元素。元素在两种含金属沉积物中的赋存状态基本相同,除了Fe,Cu,Zn,Mo和稀土元素(REE)等元素在远端沉积物中主要存在于Fe-Mn氧化物相,在近喷口沉积物中主要在残留相中。远端沉积物中REE页岩标准化配分模式与海水相似,表明REE主要来自海水,而近喷口沉积物中REE配分模式与热液流体相似,说明REE以高温热液流体来源为主。相关研究结果加深了对热液沉积作用研究的认识。  相似文献   

Smectite formation in metalliferous sediments near the East Pacific Rise at 13°N   总被引：1，自引：0，他引：1  

荣坤波  曾志刚  殷学博  陈帅  王晓媛  齐海燕  马瑶 《海洋学报(英文版)》2018,37(9):67-81

A 43 cm long E271 sediment core collected near the East Pacific Rise(EPR) at 13°N were studied to investigate the origin of smectite for understanding better the geochemical behavior of hydrothermal material after deposition.E271 sediments are typical metalliferous sediments. After removal of organic matter, carbonate, biogenic opal,and Fe-Mn oxide by a series of chemical procedures, clay minerals(2 μm) were investigated by X-ray diffraction,chemical analysis and Si isotope analysis. Due to the influence of seafloor hydrothermal activity and close to continent, the sources of clay minerals are complex. Illite, chlorite and kaolinite are suggested to be transported from either North or Central America by rivers or winds, but smectite is authigenic. It is enriched in iron, and its contents are highest in clay minerals. Data show that smectite is most likely formed by the reaction of hydrothermal Fe-oxyhydroxide with silica and seawater in metalliferous sediments. The Si that participates in this reaction may be derived from siliceous microfossils(diatoms or radiolarians), hydrothermal fluids, or detrital mineral phases. And their δ30 Si values are higher than those of authigenic smectites, which implies that a Si isotope fractionation occurs during the formation because of the selective absorption of light Si isotopes onto Feoxyhydroxides. Sm/Fe mass ratios(a proxy for overall REE/Fe ratio) in E271 clay minerals are lower than those in metalliferous sediments, as well as distal hydrothermal plume particles and terrigenous clay minerals. This result suggests that some REE are lost during the smectite formation, perhaps because their large ionic radii of REE scavenged by Fe-oxyhydroxides preclude substitution in either tetrahedral or octahedral lattice sites of this mineral structure, which decreases the value of metalliferous sediments as a potential resource for REE.  相似文献   

海底表层土导热系数变化规律的试验研究          下载免费PDF全文

何旭涛  林晓波  徐建良  李世强  杨婧荷  徐海宁 《海洋学研究》2020,38(1):20-26

基于热探针法原理,测试了在杭州湾以东陆架区取得的28个海底表层柱状样0.2、1.0和1.8 m处的导热系数,结合激光粒度分析结果,比较了研究区6种土导热系数的大小,发现含砂量大于10%的粗粒土拥有较大的导热系数。土质类型相同时,含水量和干密度对其导热系数影响显著。杭州湾沉积区、混合沉积区,陆架砂质沉积区表层土导热系数的平均值分别是:1.25、1.45 和1.46 W·m^-1·K^-1,呈现出由近岸向外海增大的趋势。而土样导热系数在垂向的变化表明:水深、埋深等空间分布因素对海洋土的热物性没有直接影响。  相似文献   

黔北煤田长岗向斜煤层气富集的构造控制作用     

吴圣  徐韵  沈家宁  金留青  陈基瑜  李臣臣  胡小林 《煤田地质与勘探》2018,46(2):22-27

根据黔北煤田长岗向斜的煤田地质钻孔及相关测试资料,分析了构造作用对该区煤层气富集的影响。研究表明,长岗向斜轴部为主要的煤层气富集有利区,煤层甲烷含量在20 m3/t以上,且总体表现为由向斜轴部到平缓翼再到边浅部陡坡带,煤层气含量逐渐降低;同时向斜轴部转折部位构造应力相对复杂,以张性应力为主,导致煤层甲烷含量较低,为20 m3/t以下,此外,该区发育的正断层同样造成煤层甲烷逸散,最低为10 m3/t左右。由断层带至断层两侧,甲烷含量逐渐上升。构造作用对煤层气富集的影响可为长岗向斜煤层气进一步的勘探开发提供基础依据。   相似文献   

朱仙庄煤矿“五含”水文地质特征及水害防治对策     

朱冠宇  姜波  朱慎刚 《煤田地质与勘探》2018,46(2):111-117

淮北朱仙庄煤矿北部采区8煤开采主要水害威胁来自顶板侏罗系"五含","五含"压覆下首采面866-1工作面回采过程中发生"五含"溃水溃沙事故,造成重大损失。"五含"赋存条件复杂,勘探程度较低,亟待进一步探查、分析其水文地质条件及水害特征,以便提出根治其水害威胁的防治对策。通过对"五含"的空间展布、构造发育特征、岩溶发育规律、富水性及分区、水化学特征、水位动态特征及与主要含水层的补给关系等方面的勘探分析,对"五含"的水文地质特征进行了深入研究,得出"五含"具有静储量大、径流条件好、水压高、动态补给强等主要水害特征,提出了"帷幕截流"和"疏干开采"相结合的综合水害防治对策。   相似文献   

湖南湘东钨矿含矿石英脉辉钼矿Re-Os定年及地质意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

董超阁  余阳春  梁新权  单业华  聂冠军  伍式崇  付建刚  张小琼  朱浩峰 《大地构造与成矿学》2018,(1):84-95

湘东钨矿是一个典型的石英脉型钨锡多金属矿床,发育百余条含矿石英脉,矿脉陡立,从北到南走向呈NE、NEE和EW向,反映了矿脉形成时处于近NW-SE向区域拉伸状态。矿区内的老山坳断层分割了重要的南、北两组矿脉。北组脉具有毒砂-黄铜矿-黑钨矿等矿物组合,富含金属硫化物,多具有平行脉壁的条带状构造;南组脉则主要体现辉钼矿-黑钨矿-黄铜矿-闪锌矿-方铅矿等矿物组合,金属硫化物含量较少,具有块状构造。本次研究通过对南组脉辉钼矿Re-Os同位素测年,获得等时线年龄为150.4±1.5 Ma(MSWD=0.52),模式年龄加权平均值为150.7±2.3 Ma(MSWD=0.10),代表成矿时间。含矿石英脉的形成略晚于区内燕山期二云母花岗岩(154.4±2.2 Ma)和煌斑岩(152.1±0.9 Ma)的侵位,指示含矿石英脉在成因上与燕山早期岩浆活动密切相关。事实上,包括湘东钨矿在内的南岭钨锡多金属成矿省均形成于165~150 Ma期间,具有统一的地球动力学背景,即由太平洋板块俯冲和俯冲板片断离所引起的弧后伸展环境。  相似文献   

娘子关泉域岩溶地下水开发利用现状及保护管理建议探析     

苏红文 《地下水》2018,(6):70-70,161

通过对娘子关泉域岩溶水开发利用现状及存在的主要问题的分析,提出应通过娘子关泉水流量保护目标、水质保护目标和岩溶水凿井开采总量控制目标,制定岩溶水资源保护与管理规范性文件、严格控制岩溶地下水的开采措施、提高污水回用率实现污水资源化和开展煤矿老窑水水污染调查与防治技术研究等保护管理措施,合理开发利用地下水资源,实现水资源可持续利用。  相似文献   

中国南方古生界碳酸盐岩发育对页岩气成藏和开发控制问题     

淡永  卢炳雄  梁彬  张庆玉  李景瑞 《中国岩溶》2018,37(3):343-350

中国南方古生界有利暗色页岩发育,但现页岩气勘探取得突破较少,主要原因是南方地质条件复杂,尤其是南方暗色页岩与碳酸盐岩间互发育,页岩气勘探开发面临复杂的碳酸盐岩地质问题。文章从国外勘探经验及近年来南方地区页岩气勘探实践中总结并详细分析了碳酸盐岩发育对页岩气成藏和开发控制的5大问题:（1）地表或近地表岩溶地质问题对开采的影响;（2）页岩目的层顶底板及其内部碳酸盐岩层对成藏和开采的影响;（3）页岩中碳酸盐类矿物含量对开采压裂的影响;（4）页岩层中天然裂缝被方解石充填对成藏的影响问题;（5）常规碳酸盐岩储层与非常规页岩共同成藏问题。建议在南方古生界开展页岩气勘探开发中,把碳酸盐岩本身储集成藏和碳酸盐岩对页岩气成藏、开采、钻井施工等的影响综合考虑,以总含油气系统的思路,综合选井,以促进南方古生界页岩气的勘探开发。   相似文献   

基于小波分析与Mann-Kendall法的岩溶大泉动态研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

迟光耀  邢立亭  侯新宇  黄林显  杨奕  张文静 《中国岩溶》2018,37(4):515-526

研究地下水动态是认识地下水资源的有效手段。根据1956－2013年济南岩溶泉域大气降水及地下水水位动态监测资料,采用小波分析法、Mann-Kendall趋势检验、突变检验法研究了58个水文年泉水位对大气降水的响应,可以看出:（1）大气降水和泉水位呈现出多尺度的变化特征,长时间尺度上两者的变化周期基本相同,变化周期为16年和12年,说明大气降水对泉水位有直接影响;（2）在1956—2013年,济南泉域地下水水位具有0.65 m·（10a）-1的年际显著下降趋势,但降水具有12.65 mm·（10a）-1的不显著上升趋势,说明在人为因素影响下泉水动态的影响因素的权重发生了变化;（3）大气降水在1999年发生突变,1999年之后年降水为增加趋势;而地下水水位突变年份为1967年,1967年以后水位持续降低,2004年以后水位快速上升,泉水位未来趋势应与降水保持一致,呈上升趋势,说明大气降水并非泉水动态的唯一影响因素;（4）通过建立不同时段的多元回归模型,表明近58年来地下水水位的主要影响因素由大气降水到人工开采之间的转换,同时验证了小波分析和Mann-Kendall法研究地下水动态的适宜性和可靠性,也为济南市的保泉提供了参考依据。   相似文献