新疆地下热水特征及其与地震活动的关系

新疆地下热水广泛分布于昆仑山、天山和阿尔泰山。温泉和地震活动与大地构造、板块运动有着密切的联系。动态观测资料分析表明,热水温度变化不仅受到地震的作用,而且显示出某些地震前兆信息。分析了地下热水的化学成分、气体组分、微量元素、放射性元素,认为某些热水具有低矿化、高碱性、高氟、高氦等独特性质,有可能是形成于地壳深部或上地幔的深成水     

延怀盆地地下热水与稀有气体的地球化学特征

对在延怀盆地采集的 14组 (次 )地下热、冷水和气体样品的分析结果表明 ,地下热水主要是大气降水成因的 ,其循环深度为 16 0 0～ 380 0m ,深部最高温度为 57～ 112℃ ,滞留时间为 50～30 32 0a ;热水中的稀有气体为大气、壳源和幔源成因 ;热水与气体在地震前的异常变化与热水所处的断裂构造及其活动性密切相关。关于该区地下热水的年龄和幔源气体的发现为首次报道 ,它对该区的断裂活动性、地震危险性研究和热水合理利用具有重要的意义     

华南古生代海平面变化与大型-超大型热水沉积矿床的形成

在华南震旦系至三叠系地层中,有与热水沉积作用有关的层状、似层状和脉状金属矿床,主要集中于4个时期:(ⅰ)震旦纪大塘坡期,(ⅱ)早寒武世早期,(ⅲ)中泥盆世晚期和晚泥盆世早期,(ⅳ)早二叠世晚期。4个成矿时期均发生在一级海平面变化旋回的上升过程中的三级海平面变化旋回的最大海泛期前后,一级海平面下降过程的三级旋回的最大海泛期成矿作用微弱。最大海泛期深的海水层和非补偿性饥饿状态的悬浮、低速沉积和低能及缺氧环境为大型和超大型热水沉积矿床的形成和保存提供了有利的沉积环境;最大海泛期也是区域张裂构造活动、深部岩浆和热水作用的强烈活动期,为大型和超大型热水沉积矿床的形成提供了动力和成矿物质来源及有利的热水流体进入海底的通道,并通过热水沉积的快速堆积形成大型和超大型热水沉积矿床。     

区域地震活动与西安地区地下热水活动相关性的研究

根据西影井热水水位的观测资料,分析了区域地震活动与西安地区地下热水活动的相关性,结果表明西安地区地下热水活动与区域地震活动明显相关;西安地区地下热水活动与西安及邻区的地震活动最为密切,表明它们均受长安-临潼活动断裂的控制,西安市抽取地下热水的影响范围主要局限于西安及邻区,即临潼-长安活动断裂的展布区.     

华南古生代海平面变化与大型-超大型热水沉积矿床的形成

在华南震旦系至三叠系地层中,有与热水沉积作用有关的层状、似层状和脉状金属矿床,主要集中于4个时期:(ⅰ)震旦纪大塘坡期,(ⅱ)早寒武世早期,(ⅲ)中泥盆世晚期和晚泥盆世早期,(ⅳ)早二叠世晚期.4个成矿时期均发生在一级海平面变化旋回的上升过程中的三级海平面变化旋回的最大海泛期前后,一级海平面下降过程的三级旋回的最大海泛期成矿作用微弱.最大海泛期深的海水层和非补偿性饥饿状态的悬浮、低速沉积和低能及缺氧环境为大型和超大型热水沉积矿床的形成和保存提供了有利的沉积环境;最大海泛期也是区域张裂构造活动、深部岩浆和热水作用的强烈活动期,为大型和超大型热水沉积矿床的形成提供了动力和成矿物质来源及有利的热水流体进入海底的通道,并通过热水沉积的快速堆积形成大型和超大型热水沉积矿床.     

京北地区热水水文地球化学特征与地热系统的成因模式

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     

青藏高原东北缘热水-日月山断裂带热水段古地震初步研究

通过遥感影像解译和详细的野外填图,获得了热水-日月山断裂带热水断裂段的断错地貌,其水系右旋断错量为140～940m.沿断裂带的探槽开挖,揭示距今9645±220 a B.P,热水段曾发生一次古地震事件;结合前人的研究结果,认为热水-日月山断裂带热水断裂段上古地震复发间隔约3365 a,全新世以来的倾滑速率为0.03 mm/a.热水-日月山断裂带上已揭露出3次古地震事件,分别为9865±40 a B.P～9425±35 aB.P,6280±120 a B.P和2220±360 a B.P,复发间隔为3500 a左右,由于该断裂段最近一次古地震事件距今已接近2220年,与其复发间隔3365 a年相比尚有一段时间,但考虑到古地震事件的不确定性和年代样品的误差,初步推断热水-日月山断裂带热水段的地震危险性不大,但不排除有中强地震的可能性.     

新疆地下水热水特征及其与地震活动的关系

新疆地下热水广泛分布于昆仑山,天山和阿尔泰册。温泉和地震活动与大地构造,板块运动有着密切的联系。动态观测资料分析表明,热水温度变化不仅受到地震的作用,而且显示出某些地震前兆信息。分析了地下热水的化学成分,气体组分,微量元素,放射性元素,认为某些热水具有低矿化,高碱性,高氟,高氦等独特性质,有可能是形成于地壳深部或上地幔地深成水。     

辽宁省海城市西荒地地热资源及其医疗价值初探

本文对辽宁省海城市西荒地地热田的区域地质构造、地热水的赋存状况进行了分析,在对地下热水化学组份分析的基础上,探讨了本区地下热水在医疗及医疗旅游方面的价值,以及在此方面开发利用的前景。     

西安地区地下热水活动与区域地震活动的R/S分析

利用西影井热水水位和陕西省地震台网的观测资料,研究了西安地区地下热水活动和渭河盆地及邻区地震活动的关系。结果表明,西安地区地下热水活动与区域地震活动的Hurst指数变化趋势十分相似,在地震发生前后,地下热水活动和区域地震活动的Hurst指数均存在"下降—低值—回升"的趋势,西影井水位Hurst指数H值与渭河盆地及邻区地震频次Hurst指数H值具有较强的相关性,相关系数为0.86。研究结果表明,地下热水活动与区域地震活动可能受同一构造力源的控制,由区域应力场改变引发了地下水系统的变形进而导致了岩石孔隙水压力的变化,从而导致了深层地下热水活动和地震活动的异常。     

2015年尼泊尔MS8.1地震引起的井水位与井水温同震效应及其相关性分析

尼泊尔M_S8.1地震引起中国大陆大量地震观测井水位和水温的同震响应. 从宏观结果看, 在54个同时存在水位和水温同震效应的观测井中, 有51口观测井的变化类型为水位上升-水温上升、 水位下降-水温下降、 水位振荡-水温上升或下降(以下降为主), 井水位与井水温同震效应表现出良好的相关性, 这可能与地下水动力学作用有关; 有3口观测井的水位变化与水温变化方向相反, 且水温变化均为震后效应. 另外, 有1口观测井水位无变化而水温同震效应明显. 这些不同类型的同震变化与井孔条件、 水温梯度、 传感器位置及水位埋深等多种因素有关. 从微观结果看, 井水位同震效应出现的时间及变化幅度与井水温同震效应出现的时间及变化幅度之间的关联性比较复杂, 这与井孔条件和温度梯度等因素有关.      

祁县井水温和水位的奇异潮汐关系探讨

Tidal phase of water temperature in Qixian well, Shanxi Province is ahead of water level, which is different from the normal tidal relationship between water temperature and water level. Observation curves of this phenomenon are introduced in this paper, and co-seismic response data of water temperature and water level are used to check the thermometer time system, confirming that this phenomenon is true. Using the harmonic analysis method, variations of time difference between water temperature and water level for the M2 wave are worked out, which indicates that this phenomenon exists during the whole observation. According to the variations of phase lags for water temperature and water level, and the survey of observation conditions, it is considered that the abnormal phenomenon may be related to inadequate passage of water caused by a well blockage at the depth where the water temperature probe was set.     

Surface water deficiency zoning of China based on surface water deficit index (SWDI)

China’s economic and social development is severely restricted by regional water deficiency, and the determination of water deficiency level in different regions is an important basis of water resource management. In this study, we zoned 32 provinces of China into five surface water deficiency levels based on surface water deficit index derived from the Chinese meteorological satellite FY-2C images. The result shows that China is facing serious water shortage crisis with only 15.44% of total area without water deficiency, which is located in the south and southeast coast. More than 60% of total area of China suffered from severe or extremely water deficiency, which are mainly distributed in western and northern regions. Jingjinji area (namely Beijing, Tianjin and Hebei province), which is a special region with high amount of gross domestic product and relative abundant water resources, is suffering from severe water deficiency. It revealed that water resources were interacted with regional development and water management should consider local conditions. To Jingjinji area, water management should focus on adjustment of industrial structure, urban expansion control and scientific water resources allocation. In general, the surface water deficit index based water deficiency zoning will be of significant value to be applied in water resources management at regional scales.     

昆明地震台流体观测井水文地球化学特征

以昆明地震台井水、渔塘水为研究对象,通过水质、同位素分析方法并结合水文地质、构造地质等资料,探究井水地球化学特征及意义,以及井水与渔塘水之间的水力关系。研究结果显示：昆明地震台井水、渔塘水水化学类型为HCO₃—Ca型,水质受含水层和隔水层岩性控制,与2018年相比2020年井水水化学特征发生了显著变化,K⁺、HCO₃^-浓度降低,这反映了昆明地震台井—含水层渗透性有所增加;SO₄^2-、Cl^-浓度的增加则表明昆明地震台井水会受到人为干扰。研究区构造活动平稳,井水为未成熟水,演化程度较低,因含水层渗透性增强和人为干扰,自2018年7月至2020年11月昆明地震台井水—岩作用有所增强,表现为δD、δ¹⁸O富集,Mg²⁺浓度升高。井水补给来源为大气降水,补给区位于观测井正北的石关一带。渔塘水与昆明地震台井水间存在水力关系,在分析地表水对昆明地震台井的影响时应予以考虑,但渔塘水不是影响井水的主要因素。     

断层泥力学性质与含水量关系初探

断层泥是影响断层运动的重要地质因素。研究它的力学性质和影响其力学性质的各种因素具有重要的意义。本文利用最近完成的我国五大断裂断层泥基本力学性质的实验结果,分析了含水量对断层泥力学性质的影响。发现断层泥的粘滞系数、杨氏模量、抗压强度和残余体应变均随含水量的增加而明显地减小。断层泥的韧度随含水量的增大而增大。断层泥的体积模量、弹性波速和抗剪强度与含水量的关系不明显。天然断层泥是粘土、断层碎屑和水的混合物,水在其中的作用比水对岩屑或粘土本身的作用更复杂。强调了对天然断层泥进行实验研究的重要性     

传感器放置深度对水温动态特征的影响及其机理分析

地热井的观测规范要求尽可能将水温传感器放置在井下深处, 一般放置深度应当大于100 m, 小于200 m。 然而, 近几年的观测结果表明, 水温传感器的放置深度对水温动态特征的影响较大。 在多数观测井中, 同井水温与水位的时值动态、 潮汐效应、 同震响应及震后阶变等动态特征的相关性或一致性, 多与水温传感器的放置深度有关。 本文主要探讨了传感器放置深度对水温动态特征的影响, 水温传感器放置在观测含水层中, 都受井—含水层间水流运动的影响, 会造成水温动态随井水位变化而变化; 当放置在观测含水层下部时, 水温动态则不受井水位变化的影响, 多表现为动态相对稳定。 其原因是水温动态的形成受水热动力学与地热动力学两种不同机制的控制, 此外, 井—含水层系统的条件也会产生影响。     

鄱阳湖典型洲滩湿地水分补排关系

湿地水分在地下水含水层-土壤-植物-大气界面的运移和转换是维持能量和营养物平衡的重要环节,水分运移是湿地生态水文过程研究的关键.数值模型模拟已成为水分运移研究的重要手段,然而限于复杂的湿地自然条件及有限的监测手段,部分界面水分通量连续动态变化数据的获取及定量化工作较为困难,目前应用数值模拟法于湿地水分运移研究的案例仍不多见.本文以鄱阳湖典型湿地为研究区,构建垂向一维数值模型,阐释了湖泊水位显著季节性变化条件下,湿地水分在不同界面的传输过程,量化了湿地水分的补排关系.结果表明:(1)界面水分通量季节性差异大,降雨入渗地面和根系层水分渗漏均对降雨变化响应敏感,主要集中在4—6月,分别占年总量(1450和1053 mm)的65%和73%.土面蒸发和植物蒸腾年总量为176和926 mm,土面蒸发主要受气候条件影响,植物蒸腾还与植物生长特征有关,均集中在7—8月,分别占年总量的30%和47%.深层土壤向浅层根系层的水分补给集中发生在地下水浅埋时段6—8月,占年总量(609 mm)的76%;(2)湿地植物根系层水分补排受鄱阳湖水位季节性波动影响显著.除丰水期(7—9月)主要补给为深层土壤水外,退、枯、涨水期的主要补给均为降水入渗.涨水期(4—6月)和枯水期(12—3月)的主要排泄为根系层水分渗漏,丰水期以植物蒸腾排泄为主,退水期(10—11月),土面蒸发与植物蒸腾为主要排泄,且比重相当.本文定量了鄱阳湖典型湿地不同界面水分连续交换关系,区分了土面蒸发和植物蒸腾,辨析了各界面水分的主要影响因子,研究结果有助于深入理解水分在湿地生态系统地下水含水层-土壤-植物-大气界面的相互作用机制,认识湖泊洲滩湿地水量平衡,为揭示湖泊水情变化对湿地生态的可能影响提供依据,为湿地生态水文过程研究提供重要方法和理论参考.     

庐山星子温泉及其地热田的基本特征

庐山星子温泉,位于庐山南麓的星子县温泉村,泉水水温最高达72℃。热矿水类型为氟水、硅水、硫化氢水和氡水,适宜休闲、旅游、度假、理疗开发利用。在温泉出露处以西约1km南山公路的南侧,钻孔揭露见地热水,水温63℃。两地地热水的特征有其相似性,其形成与分布都受控于EW、NNE、NWW向断裂,但二者又有各自相对独立的热储结构。     

一维河网不稳定流模型在黄河下游枯季水量调度中的应用

随着黄河下游工农业生产的不断发展,人民群众生活质量不断提高,黄河水资源供需矛盾越来越突出.确保黄河不断流必然面临着越来越大的压力,必须提高水量调度的快速反映能力.本文讨论了一维河网不稳定流数值计算模型在黄河下游枯水演进中的数学基础、 实现方法和在此基础上建立的枯季水量调度软件的应用.从对八十年代以来的枯水年份的模拟情况来看,流量拟合结果均能达到乙级以上,这对于水资源短缺的黄河下游的引黄调度具有重要的参考价值.     

Experimental and finite element studies of the forced vibration response of morrow point dam

Measured accelerations and water pressures obtained during a recent forced vibration test on a large thin arch dam at high water are compared to predictions from a finite element model for which water compressibility is both included and neglected. The numerical model is calibrated using the antisymmetric response data because they are only slightly affected by water compressibility; good agreement is obtained. In the effort to reproduce the symmetric response data, for which water compressibility plays a strong role, the calibrated model shows better correlation when water compressibility is included, but the agreement is still inadequate. A successful isolation of the fundamental water resonance from the experimental data shows significantly different features from those of the numerical water model, indicating possible inaccuracy in the assumed geometry and/or boundary conditions for the reservoir. Some other results at low water level are also included.