深埋隧洞地温场的数值模拟研究

本文结合某水电站勘探平硐的地质及地温实测资料，在考虑地形，岩性，构造及地下水活动等因素的基础上，用有限元反演的方法，对山体的地温场进行了数值模拟，并对进一步掘进隧洞的地温场变化作了预测。     

川藏铁路折多山段隧道温度场与热害初步预测

高温热害是川藏铁路面临的主要地质灾害之一。折多山一带地处地热资源丰富的康定地热田,隧道热害问题突出。由于高原山区的交通和施工条件恶劣,在部分区域钻探或其他物探手段难以施展。为了更加精确地预测隧道沿线围岩温度场分布特征,弥补在困难地区勘察工作的不足,基于现场调查获取的地质资料,考虑断层、岩性、地温、地下水等因素,结合稳态法地热研究理论,建立折多山区域地热场模拟数值模型,揭示A隧道方案沿线围岩温度场分布特征;并在前人研究的基础上,对隧道沿线热害危险性进行了分区评价,为隧道线路的选址、设计和施工方案的确定提供参考依据。     

龙子湖水文工程地质条件分析与渗漏控制

在详细分析了龙子湖地区水文地质条件和工程地质条件的基础上,根据龙子湖的设计方案,指出龙子湖建成后可能存在渗漏量过大的问题,从而影响该区的生态环境等环境地质问题。本文建立了三维渗流数值模型,通过数值模拟证实了龙子湖建成后确实存在渗漏量过大的问题,并为解决这些环境地质问题提供参考方案,还预测分析了环境水文地质条件改变后可能进一步出现的问题并提出了相应的解决方案。     

非常规油气藏地质建模与数值模拟一体化技术研究

非常规油气藏地质建模与数值模拟是通过对地质、地震、油藏综合研究,建立储层精细地质模型。首先建立构造模型,同时运用地震反演的成果结合单井岩相数据建立岩相模型,利用钻井泥浆漏失、油气田和单井的实际生产情况和微地震监测,描述油气藏内发育的天然裂缝和人工压裂裂缝,最终利用岩相模型控制建立孔隙度和饱和度等属性模型,为数值模拟提供能够反映与实际地质情况相符的三维油气藏粗化地质模型。在此模型的基础上,进行生产历史拟合、产量预测,并制定合理的开发方案。     

流体包裹体在建立四川盆地古地温剖面研究中的应用

根据四川盆地沉积－埋藏史、主要地热事件、井下Ｒ０部面及钻井测温资料的综合分析,应用流体包裹体均一温度资料推算了四川盆地中部各地质时期地层的古地温,并建立了古地温梯度表,用此表可计算四川盆地各地期地层古地温。根据包裹体均一温度确定的古地温表明：四川盆地地层地温梯度由古至今逐渐降低,现今地温状况对古地温状况有明显的继承性。东吴运动（地裂运动）峨嵋山玄武岩大规模喷溢时期是盆地地温梯度最高时期,推算其地温     

基于年平均地温的青藏高原冻土分布制图及应用

年平均地温是指多年冻土年较差为零的深度处的地温,是冻土分带划分的主要指标之一.利用青藏公路沿线钻孔实测年平均地温数据,进行回归统计分析,获取年平均地温与纬度、高程的关系,并基于该结果,结合TOPO30高程数据模拟得到整个青藏高原范围上的年平均地温分布.以年平均地温0.5℃作为多年冻土与季节冻土的界限,对比分析模拟图与青藏高原冻土图,除个别区域有较明显的差异,模拟结果图较好地体现了青藏高原冻土的分布情况.利用模拟结果,根据青藏高原多年冻土分带指标及寒区工程多年冻土区划指标,对青藏高原多年冻土分布进行了分带划分,并统计各分带面积;根据简化的冻土厚度计算公式,计算了青藏高原多年冻土的厚度分布.最后,利用数值预测方法的结果,在气候年增温0.04℃的背景下,对高原未来冻土分布进行了预测.     

山西沁水寿阳ST区块煤储层三维精细地质建模

煤储层三维地质模型的精确性直接影响到后期煤层气开发方案的部署和煤层气井的产量。本文以山西沁水盆地寿阳ST区块为例,基于地质数据、岩心数据、测井数据和地震数据等资料,提出了井震约束条件下煤储层的三维地质建模方法。通过建立构造模型,采用序贯指示模拟方法模拟煤层在三维空间的分布,建立研究区岩相模型。通过序贯高斯模拟方法模拟煤层含气量、孔隙度、渗透率等参数分布规律,建立反映煤层气特征的精细三维属性模型,预测了相关属性参数的空间分布特征。基于地质模型划分了产能潜力区,结合产能数值模拟技术,进行了煤层气井单井产能预测。本文划分的煤层气产能潜力区与产能预测结果,与目前区块内煤层气开发部署和实际产气情况吻合。     

山东文登ZKCW01干热岩钻孔地质特征及资源潜力

山东半岛属于中国干热岩潜力靶区之一。基于研究区地质、地球物理和地热地质等资料,经大地电磁和可控源勘探,确定了干热岩钻孔位置。通过钻探、测井、取芯及岩矿分析测试,全面得到深部文登花岗岩体规模、裂隙储层空间分布、深部地温及地温梯度、花岗岩热物性参数和岩石力学参数等,建立干热岩三维地质模型,通过数值模拟分析了其发电能力。研究区侵入岩、构造断裂发育,大地热流值为48～85mW/m2,地热异常区地温梯度为5. 3~18. 59℃/100m,表明研究区具有非常好的深部地热能赋存条件。数值模拟揭示,对研究区4000m储层进行人工激励后,以30kg/s的注入速率,17℃的注入水,运行20年后,产出水温度从168℃降低到149℃,降低了11. 3%;流动阻抗在上升至0. 076MPa/(kg/s);年发电量3. 7~3. 4MW,高于法国Soultz的发电量。     

郑州市航空港区应急水源地数值模拟研究

在分析郑州市航空港区地质、水文地质条件的基础上,采用Visual Modflow软件对郑州市航空港区应急水源地进行了地下水数值模拟研究,通过对研究区的地下水流场与实测资料的识别与校正,建立地下水模型,并对不同的开采方案进行预测评价,为拟建水源地的科学运行提供了重要依据。     

硇洲岛海水入侵数值模拟

通过对硇洲岛地质和水文地质条件的综合分析,建立了本研究区三维地下水数值模型,并获取了相关含水层参数。从而建立海水入侵数值模型,对硇洲岛在不同开采条件下的海水入侵趋势进行了模拟预测,结果表明,减少开采量能减缓硇洲岛海水入侵;在满足当地供水需求的前提下,减少浅层水开采量,在远离沿海区域的中部地区适当增加中层水开采量的开采方案优于现状开采条件下的方案。本研究也为减缓海水入侵提供了相关科学依据。     

基于T-PROGS的地下水三维数值模拟及应用

首先阐述转移概率地质统计软件(T-PROGS)基本原理,然后充分利用已知钻孔的岩性信息,应用地质统计学条件模拟技术建立研究区水文地质结构模型;在此基础上,采用基于概念模型的方法建立研究区水文地质概念模型;最后通过水文地质单元流(HUF)软件包实现二者有机集成,最终建立和识别研究区地下水三维数值模型,水文地质参数以岩性赋值,并应用该模型进行水源地开发利用方案预测,得出水源地日供水8×104m3是有保障的,其可开采资源量为26.23×104m3/d。     

青海省马匹寺电厂水源地数值模拟研究

针对山间河谷类傍河水源地共有的地质条件,本文应用国际通用的Visual Modflow软件包对选取的典型地段进行地下水流数值模拟研究,通过对研究区的地下水梯度场、降速场以及水均衡结果与实测资料的识别与验证,建立地下水流模型,并对不同降水频率下的开采方案进行预测评价,保证了拟建水源地所需的可开采水量,也为同类型水源地的研究提供借鉴.     

寺家庄井田地温负异常及其主控因素

地温场是采矿活动的重要地质条件之一。基于332井次钻孔测温数据、地层岩性及其组合特征、构造地质及水文地质条件等,探讨了寺家庄井田地温负异常及其主控因素。结果表明:寺家庄井田现代地温场受地层及热导率、地下水和开放型构造等三大地质因素控制。地层砂岩所占比例较高,其导热性强、热传导快,不易造成局部聚热,是井田地温值整体偏低的主要控制因素,区域地下水的强径流状态是现代地温整体偏低的宏观控制因素;地下水径流状态对围岩温度起到"制冷"和诱发构造通道散失双重控制作用,是研究区地温负异常和地温场分异的重要控制因素,开放型张性较大正断层、陷落柱不但为地温的散失提供了有利通道,亦为邻近含水层间地下水循环、径流对围岩温度的"制冷"提供了有利条件,是井田地温负异常和地温场分异的关键控制因素。      

水布垭尾水洞开挖与支护顺序的智能优化分析

选取清江水布垭电站尾水洞区域,通过正交设计构造不同的开挖与支护施工方案,建立三维数值模型,模拟施工开挖衬砌支护过程,研究了复杂地质条件下大型地下洞室群围岩开挖位移和塑性区;用进化神经网络学习预测其余方案,优化全局方案,构建稳定性的综合判据指标,分析大型洞室群的整体稳定性,得到最优的施工顺序,为设计和施工提供了参考依据。     

华东地区地热资源评价研究——以苏皖地区为例

以苏皖地区为例,通过现有资料结合前人成果,以两省作为一个整体分析了其现今地热地质特征,在区域地质构造、地温场、地热异常等综合研究的基础上,提出地热远景区预测原则并根据此原则圈定远景区,并就今后地热开发利用提出工作建议。     

华北平原及其邻近地区大地热流资料报道与讨论

本文报道的我国第一批正式热流数据,系几年来我们在开展地温普查、矿山地温等工作的同时,选取了一部分较为理想的钻孔进行大地热流测量的结果。测点主要位于华北平原及其近邻的山区,个别在江淮地区。这项工作得到煤炭、地质、冶金等部门的大力协助。     

青藏铁路多年冻土区沼泽化斜坡路基稳定性分析

青藏铁路多年冻土斜坡段路基稳定性对铁路长期运营具有潜在的威胁,分析评价当前和未来斜坡路基稳定性可指导路基工程的正确设计和施工,从而保证铁路的安全运营。多年冻土地温变化使斜坡路基稳定性分析不同于普通土路基,其冻融交界面位置是制约斜坡路基稳定性的关键所在。通过对安多试验段3a来的地温监测,分析路基地温变化规律,并预测了未来50a内试验段地温的变化趋势,建立了当前和未来条件下的斜坡路基稳定性模型,计算分析了斜坡路基的稳定性。通过上述研究,取得以下认识和结论:(1)铁路路堤的填筑,引起多年冻土温度场重分布;由于坡向不对称和几何不对称,使得地温场存在不对称;(2)依据冻融界面位置和活动层的地温特征将冻土路基划分为4个不同时期,即冬季严寒期(1~2月)、春夏融化活动期(3~8月)、最大融深期(9~10月)及回冻活动期(11~12月);通过计算对比分析,每年最大融深期的稳定性系数最小;(3)数值分析的预测结果表明,20a以后,安多段试验段路基的多年冻土完全退化,在所预测的第10年最大融深期稳定性系数最小。     

地下水及溶质运移数值模拟系统

介绍了地下水及溶质运移数值模拟的研究进展、数值模型的分类和数值模拟的步骤。根据数值模拟中涉及到的地质信息资源的特点，提出了基于地理信息系统(GIS)技术的地下水及溶质运移数值模拟系统的设计思路。该系统能够对模拟区域的基础地质资料、水文地质勘探资料以及数值模型的输入、输出资料进行动态管理，而且随着勘探、科研和生产的不断进行，通过对数据库的及时更新以及对数值模型的不断校正，可为不同的科研和生产方案的预测与评价提供信息资源。     

FLAC3D在海底隧道涌水量预测中的应用

通过分析FLAC3D软件的基本特征、解析特点和本构模型,在分析研究区地质条件的基础上,采用半无限空间的水文地质计算模型,确立了研究区的模拟方案。结合某海底隧道具体水文地质和工程地质情况,以其中的9个典型剖面模拟计算为例阐述了其在海底隧道涌水量预测中的应用。将计算结果与经验解析法的结果进行了比较分析,阐述了FLAC3D数值模拟法的适用条件和工况。总结出了一些有益于隧道施工组织设计和排水设计的结论,对指导工程实践具有一定参考价值。     

基于小波变换与神经网络的石羊河流域夏季地温预测模型研究

地温变化在气候反馈效应中起着重要作用, 理解地温及其与影响因素之间的时空关系对预测全球温度变化至关重要。利用1998 - 2017年石羊河流域的逐日常规气象观测资料, 采用小波分析结合BP（Back Propagation）神经网络构建了石羊河流域夏季地温预报模型, 结果表明： 日平均地温预测效果在不同站点均为最佳, 其中预测值和观测值的相关系数均大于0.87, 3 ℃以内的预测概率均大于84%。其中, 民勤地区地温预测效果最好, 预测值和观测值的相关系数达到0.91, 3 ℃以内的预测概率达到86%。日最高地温的预测值与观测值的相关系数高于0.8, 但误差平方和、 标准差较大。永昌地区日最高地温的模拟效果最好, 3 ℃以内的预测概率达到83%。日最低地温的预测与观测值的平均相关系数高于0.66, 3 ℃以内的预报概率高于83%, 但预测值略低。其中, 武威地区日最低地温的预测效果最好, 预测值与观测值的相关系数为0.72, 3 ℃以内的预测概率达到94%。研究成果可为有效弥补干旱、 半干旱区地温观测资料缺失和探讨其与局地气候的关系提供一些参考。