分支河流体系河网形态演变规律——以格尔木河流扇为例

为了探索分支河流体系河网分布规律,为创建储层建模训练图像提供知识库信息。利用Google Earth、Global Mapper、91卫图助手等现代地理信息软件,系统测量了现代格尔木河流扇表面河道分叉特征,应用Horton定律和分形方法建立了河流扇的河网形态模型。结果表明：①格尔木河流扇从顶点到入湖段共识别出26级河道,882个节点和2162个河道段,泉线上、下的河道表现出不同的河网形态;②泉线上部共发育64个节点,每级河道数目增长是上一级河道的RB=1.8900倍,每级河道平均长度是下一级河道的RL=1.0095倍,即河网形态特征参数RB=1.8900和RL=1.0095;泉线下部共发育818个节点,每级河道数目增长是上一级河道的RB=1.0279倍,每级河道平均长度是下一级河道的RL=0.9899倍,即河网形态特征参数是RB=1.0279和RL=0.9899;③河网形态特征参数受坡度影响变化较大,坡度较大则河网形态特征参数较大,坡度较小则河网形态特征参数较小。河网形态特征参数定量表征促进了分支河流体系沉积学发展,为开展陆相盆地储层建模和砂体预测提供了新的知识库信息     

苏干湖盆地周缘分支河流体系的几何形态及影响因素分析

本文利用Google Earth、Global Mapper等地理信息软件和雷达数字高程数据对苏干湖盆地周缘发育的分支河流体系(Distributive Fluvial System,简称DFS)进行研究。统计了苏干湖盆地周缘DFS的坡度、扇体半径、汇水盆地面积和周长、DFS面积和周长等数据。结果表明:苏干湖盆地发育的DFS在径向剖面上表现为下凹状,横剖面上表现为上凸状,DFS上发育的河道沿顶点处往下呈现为放射状;各几何形态参数相关性分析显示扇体面积与半径表现为强的正相关,与源区面积也表现为正相关,与坡度则表现为负相关;在盆地不同部位发育的DFS其几何形态参数以及河道样式存在明显的差异,这些差异主要与DFS所处的构造位置、母岩性质、水文条件等因素有关。构造活动的强烈程度与DFS源区大小及扇体形态呈正相关性,构造活动越强烈,其扇体几何形态变化越大。母岩性质对DFS的影响主要表现在物源供给上,地表疏松、抗侵蚀风化能力差的母岩区域,DFS的沉积物供给充足,DFS半径延伸较远,扇面积也较大;水文条件通过控制不同区域水动力大小影响DFS的发育,水动力较强的区域DFS的发育规模较大。     

冲断带构造作用控制下的分支河流体系特征及其成因分析

构造运动是控制分支河流体系发育的重要因素之一,其对沉积体系的控制作用一直是研究的热点与难点。前人对挤压、拉张、走滑等类型的盆地均有研究,但在挤压盆地边缘的冲断带中,冲断带对于沉积体系的控制作用研究较少,特别是对冲断带中常发育的分支河流体系（冲积扇）。为研究逆冲作用对分支河流体系的控制作用,通过Google Earth提供的全球地貌影像结合数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）等数据对塔里木盆地西北缘柯坪地区发育的分支河流体系（Distributive Fluvial System,DFS）进行测量研究与沉积学解析,探究盆地边缘逆冲断裂带的DFS几何形态发育特征及影响因素。在研究区内识别DFS共256个。柯坪地区发育的分支河流体系延伸长度范围为0.26~24.58 km,DFS面积范围为0.044~221.987 km2,物源区面积变化范围为0.1~290 km2,DFS坡度范围为0.011~0.182。柯坪地区分支河流体系上发育的河道主要是辫状河,河道下切程度有明显差异。决定柯坪地区分支河流体系发育的主要影响因素有物源供给,气候水文以及构造背景。物源区大小与DFS规模呈正相关;气候通过降雨量与蒸发量来影响DFS发育特征;水文则通过流域分布来影响DFS发育,分布在研究区内柯坪河流域的DFS,发育规模远大于流域外的;构造作用控制沉积区分布、可容空间的大小、坡度等,影响着DFS的分布与发育。研究结果表明:构造作用作为主要因素影响着柯坪地区DFS的分布与发育。在柯坪逆冲带,构造作用通过控制推覆体逆冲高低来影响DFS的大小与坡度。物源区大小也受地层抬升程度控制,地层出露越多,物源区一般越大。将柯坪地区以构造特征分为三个区,每个构造区的DFS具有明显差异。逆冲山前区的物源区域大,DFS规模最大,以扇形为主,坡度低,下切程度低;逆冲前缘区的物源区域较小,DFS规模变小,以长条形为主,坡度增加,下切程度增加;走滑断层区受断层影响,物源区与DFS规模明显变小,以扇形为主,平均坡度最大,平均延伸距离最小,下切程度显著。     

干旱型分支河流体系沉积特征与演化过程

在干旱气候背景下,盆地边缘可形成一种发育于盆地边缘并顺源延伸至湖盆边缘终止的大型沉积体系,即分支河流体系,其主体往往被称为冲积扇。分支河流体系规模较大,沉积过程复杂,其沉积物可形成大规模的油气、水储层。为了明确干旱型分支河流体系沉积演化过程及其不同时期沉积特征的差异,通过水槽沉积实验模拟再现其沉积过程,并采用三维激光扫描、延时拍摄等技术手段精确监测。研究结果表明:1）分支河流体系的半径、边缘糙度与模拟期次（沉积物供给）呈对数相关关系,同时其增生规律呈现明显的阶段性差异,据此可将沉积演化过程划分为早期、中期及后期三个阶段。2）各阶段沉积特征存在较大差异,初期阶段以片流为主,片流单元在分支河流体系表面呈连片状多期次迁移叠置,中期阶段非限制性河道的侧向迁移及与其远端相连的限制性河道的形成与废弃共同主导了沉积过程,后期阶段非限制性河道发育程度大大降低而限制性河道发育程度大大增加并主导沉积过程。3）分支河流体系的三阶段演化导致其本身由三个沉积特征差异较大、空间结构迥异的沉积层构成,包括底层片流朵体复合体、中层非限制性河道与限制性河道切割叠覆体、顶层限制性河道切叠沉积体。     

平原河网地区汇水区的划分方法——以上海市为例

借助DEM提取汇水区是分布式水文模型计算和面源污染计算的前提条件.在平坦地区直接使用DEM提取出的水系、汇水区边界与现实情况差异很大.针对现有汇水区提取方法存在的问题,在RIDEM模型的基础上提出了一种平原河网地区汇水区划分的方法,该方法通过将道路、建筑物、水系、沟渠、坑塘等影响径流途径的地物要素融合进DEM,达到细化...     

分支河流体系在东海西湖凹陷南部的运用及其对油气潜力的指示

本文以西湖凹陷南部地区为例,首次将分支河流体系(Distributive Fluvial System)研究思路应用到东海盆地沉积体系的研究中来.通过总结大型分支河流体系形成条件,与国外案例类比认为西湖凹陷南部近物源,构造稳定,存在大型盆山体系,具备发育大型分支河流体系条件;在此基础上根据花港组岩心、古生物特征对分支河...     

地下水中氟的赋存形态研究——以和田河流域绿洲区为例

查明地下水中氟元素赋存形态的种类、含量及空间分布特征可为地氟病成因分析和高氟地下水处理提供重要依据。以和田河流域绿洲区为例,运用PHERRQC软件建立组分平衡模型对地下水中氟元素的赋存形态进行模拟计算。结果表明,绿洲区地下水中氟元素赋存形态主要有6种,含量依次为F->MgF+>CaF+>NaF>HF>HF2-,其中F-是绿洲区地下水中氟元素的主要赋存形态,占氟含量的80.60%～97.49%。以和田河流域绿洲区为例,运用PHERRQC软件建立组分平衡模型对地下水中氟元素的赋存形态进行模拟计算,结果表明,氟仅在含量高的区域有所差异;随F含量变化,F-和MgF+含量呈此消彼长的关系,而CaF+和NaF含量变化规律一致。     

人类活动影响下的干旱区河流地貌演变——以塔里木河为例

全球范围内干旱区河流正日益受到高强度人类活动的扰动,但较少研究报道这种扰动对河流地貌过程的影响。采用历史文献、水文数据和遥感影像相结合的方式,详细分析了人类活动影响下中国最大内陆河塔里木河（简称塔河）的河流地貌变化过程。结果表明:塔河流域人类活动的规模和强度日趋上升,对河流水沙过程和地貌形态等影响显著。近50年来,塔河干流低流量过程发生频率呈显著上升趋势,而中、高流量过程则呈降低趋势,河道径流和输沙量减少显著。塔河干流上游现为游荡河道,冲淤变化剧烈且总体处于淤积抬升状态, 但河道平均河宽呈减小趋势,可能是因为塔河两岸冲积平原的开垦和河岸加固。塔河中游弯曲河道蜿蜒系数在近几十年呈缓慢上升趋势,但明显低于废弃古河道。     

河流形态的分维及与洪水关系的探讨--以长江中下游为例

河流水系形态特征可以通过河流的分形特征来反映,分形维数则是河流分形特征的量化表示,其与河流洪水之间存在着一定的关系。以长江中下游为例,利用网格覆盖法计算出长江中下游河流分维,分析了长江中下游河流的分形特性,并在此基础上结合长江中下游洪水分析不同水系特征下洪水的特点。研究结果表明,一般来说河道分维越大、河网分维越小,洪水发生可能性则越高。     

干湿气候交替与内陆湖盆河流扇砂体的形成与分布——以鄂尔多斯盆地延长组为例

鄂尔多斯盆地是我国陆上最主要的油气盆地之一,三叠系延长组是该盆地的主要含油层位。本文通过大量野外露头及钻井岩芯观察与实测,结合室内鉴定分析,系统研究了延长组沉积时的古气候环境及沉积特征,取得了如下认识：(1)延长组沉积时期,气候具有三分性：早期为干旱环境;中期转变为温暖潮湿气候环境,生物繁盛,是烃源岩发育的最有利时期;晚期再次转变为半干旱—半湿润气候环境;(2)受干旱气候控制,延长组早期与晚期无大面积汇水区存在,洪水事件主导了盆地中心地区大规模砂体的形成与分布,尤其洪水的接力搬运与多次分选可能是造成延长组砂岩粒级普遍较细的主因;(3)延长组发育干旱与潮湿两种环境沉积模式,前者以低位域河流扇体系为特征,后者以湖侵期河流-三角洲-湖泊-重力流体系为特色;(4)干旱环境低位域河流扇砂体与潮湿环境水进域富含有机质泥岩相匹配,形成了延长组“满盆含砂、满凹含油”的特征。该研究发展了大型坳陷湖盆的沉积模式,对丰富陆相盆地沉积理论认识及指导油气勘探实践均有积极意义。     

深水扇沉积研究现状和展望——以珠江口盆地白云凹陷珠江深水扇系统为例

与深水扇有关的储层将处于油气勘探和生产的最前沿。虽然深水扇沉积作用的研究已经取得了一定的进展,但目前国内外对其地质概念和沉积模式等方面的认识仍存在较大分歧。在国内外研究进展的基础上,结合我国南海北部珠江口盆地白云凹陷珠江深水扇系统的沉积特征,文中详细地描述了深水扇沉积体系中下切水道及其充填序列、水道、天然堤—溢岸及叶状体的沉积特征,具体地阐述了深水扇的层序发育特点及层序界面的识别标志。     

基于不确定性分析框架的动态环状河网水质模型--以温州市温瑞塘河为例

以温州市温瑞塘河为背景,基于不确定性分析的框架,开发了动态环状河网水质模型。用HSY(Hornberger,Spear and Young)算法作水质参数的不确定性分析,求得模型参数的空间分布,从而提高模型使用的可靠性、降低决策的风险度。模型由水量子模型及水质子模型两部分组成:水量子模型采用圣维南方程并用四级解法求解;水质子模型采用CSTR(Continuously Stirred Tank Reactor)模型的机理,并结合环状河网特征作了修正,由于只需解常微分方程,因而避免了矩阵求解,显著提高了计算效率,使得用HSY算法进行不确定性分析成为可能。模型选取温州市温瑞塘河流域的鹿城区河网进行了首次应用,用HSY算法率定水质参数并讨论了参数的不确定性。对参数率定结果进行验证,结果比较理想。最后简要讨论了参数不确定性传递。     

受水库调蓄影响的设计洪水分析——以格尔木河大干沟水电站为例

以青海省海西州格尔木河大干沟水电站为例,研讨了受上游水库调蓄影响时设计洪水的计算方法。根据水电站上游洪水的地区组成,采用同频率地区组成法定量分析了温泉水库对大干沟水电站洪水的消减作用,推荐选用最不利组合方案"以区间来水为主、上游水库相应的洪水组合"作为设计洪水成果,200年一遇洪水时温泉水库对大干沟水电站的削峰率为19%。计算方法可为大干沟水电站及青海省受水库调蓄影响的流域设计洪水提供参考。     

冲积性河流河床冲淤调整对洪水泥沙过程的响应——以黄河游荡型河段为例

为研究冲积性河流造床机理,基于能量耗散原理分析河床调整与水沙过程（变异特性）间的关系十分必要。以黄河游荡型河段为例,利用实测资料分析和平面二维水沙数值模拟方法,进行了各种洪水泥沙条件下河流冲淤规律的探讨。研究发现平滩面积、河相系数与径流泥沙特征值间存在的关联性映射出冲积性河流能量关系中的制约机制;不同洪水泥沙过程的河床冲刷强度变化具有阶段性,主槽累积刷槽效应与洪水泥沙过程有密切响应关系;高效输沙的洪水过程通过塑造最适宜的河床断面形态,能实现最佳输沙效率与主槽的最大冲刷。在不同漫滩洪水条件中,综合系数Φ最大时的洪水过程具有最大累积刷槽效应,因此对应流量可作为黄河下游漫滩洪水的调控指标。     

河流水质时空变化及其受土地利用影响的研究——以深圳市主要河流为例

从深圳市的现实研究需求出发,在对地表水体主要水质指标因子分析的基础上,研究了深圳市境内五个集雨面积大于100 km2的河流近10年的水质时空变化特征。然后结合5个流域的土地利用详查数据,应用统计分析和空间分析方法论证了流域内土地利用类型与河流水质关键指标之间的相关关系。研究结果表明,从1996-2004年深圳市5个主要河流的有机物污染程度有不断增加的趋势,不同时间段内5个流域的耕地、园地和建设用地的数量对相应河流水质的有机物污染有明显的正效影响作用。因此为了制定和实施合理的水环境保护对策,需要对流域内土地利用结构进行优化调整,以期构建流域尺度上水土资源协调发展的可行预案。     

应用粒度分析资料建立洪积扇沉积环境判别模式——以克拉玛依油田七中东区克拉玛依组为例

粒度分析资料是一个传统的划相指标,洪积扇储层的概率粒度曲线以其粗粒度、宽区间、低斜率为特征.洪积扇主槽样品的概率粒度曲线Ф值从-6~+6,而一般河道样品的概率粒度曲线Ф值一般都大于0,粒度曲线斜率相对陡.体现了洪积扇沉积物颗粒粗细混杂、粒级分选极差的特点.洪积扇样品概率粒度曲线的截点一般也多于河道样品的曲线Ф值截点.以克拉玛依油田西北缘七区储层的洪(冲)积扇沉积为例,以粒度平均值MZ、粒度标准偏差SI、偏度SKI和峰态KG等4项粒度参数为准,运用粒度资料建立了洪积扇的福里德曼模式和萨胡洪积扇沉积环境判别图,通过与河流、三角洲沉积的对比,认为洪积扇样品具有偏度与标准偏差都大的特点,在弗里德曼离散图上判别洪(冲)积扇沉积环境界限是明显的,该模式对克拉玛依组洪积扇相划分是可行的,对其他地区类似洪积扇的划相工作也有一定参考意义.     

河流储层建筑结构要素的定量识别——以胜坨油田二区沙二段3砂层组为例

针对地下河流相储层内部建筑结构分析难度大、非均质性突出的问题,在岩芯、露头、钻井、测井资料分析的基础上,以胜坨油田二区沙二段3砂层组（胜二区S32）辫状河沉积体为例,运用Miall的结构要素分析法,进行层次界面解剖、岩相类型和建筑结构要素的划分,提取相应测井曲线特征参数,建立有效的结构要素定量模糊识别模型,并编成软件,对研究区进行了实际资料处理,结果与地质专家解释结果相当吻合,最后建立了储层建筑结构展布模型,精细表征了砂体间的接触方式和连通程度,为进行精确的储层预测和剩余油挖潜提供了地质依据。     

西北干旱区河流与城镇分布耦合关系研究——以兰州、西宁地区为例

为研究西北干旱区河流与城镇分布的耦合关系,本文首先提取了兰州西宁地区的河流和城镇的位置信息,然后分析河流和城镇分布的相互位置关系,得出该研究区80％城镇依附着河流分布于河谷中,得出结论在西北地区这种干旱的自然环境下河流是影响城镇布局的重要因素.     

地震沉积学在近岸水下扇沉积体系分析中的应用以泌阳凹陷东南部古近系核三上亚段为例

泌阳凹陷东南部受盆地边界断层控制,主要沉积平氏、栗园两套近岸水下扇复合体。为解决砂砾岩体分布预测的难题,本次研究在建立泌阳凹陷东南部陡坡带核三上亚段高频层序地层格架的基础上,运用地震沉积学的技术,进行相位转换、分频处理、地层切片,分析研究区古近纪核桃园组上亚段4个四级层序(从上到下SQH31-SQH34)内,近岸水下扇复合沉积体系的砂体展布特征,并与钻井资料相结合,建立了研究区核三上亚段的沉积相模式。研究表明核三上亚段沉积早期,断裂活动强度大,SQH34-SQH33内扇体展布面积较大,核三上亚段沉积晚期SQH32-SQH31,扇体横向展布相对稳定。其中,中扇亚相的辫状水道砂体,以及扇体前端的滑塌浊积体是油气勘探的主要目标。