运用统计分析法与Lumpfit模型计算烟台于家汤热泉可采资源量

于家汤地热田因地热流体的大量开采已出现水位、水温下降的现象,如何准确评价其可采资源量是地热田可持续开发的首要任务。本文基于于家汤地热田2006～2016年的水位、水温、水质、水量等长期动态观测资料,采用统计分析法计算得出该地热田在温度不低于38℃时的最大允许水位埋深为19 m;利用Lumpfit集中参数模型模拟得出地热田在保持现有平均开采量不变的条件下,水位最大埋深可达14. 5 m;反演计算水位埋深降至19 m时的可采资源量为1523 m3/d,同时通过地热田多观测孔抽水试验解析法计算地热田可采资源量与之对比,充分证明本次研究采用方法的可靠性,从而为于家汤地热田的合理开发利用地热资源提供参考依据。     

控制地面沉降条件下天津深层地下水资源持续利用

天津平原大强度开采深层地下水引发严重的地面沉降。根据地下水位和地面沉降监测结果分析,第四系中更新统和下更新统是深层地下水持续利用的最佳层位。当水位埋深控制在35~40m,引发的地面沉降量小于10mm/a,深层地下水开采资源为26 755×104m3/a,平均资源模数为2.90×104m3/(a.km2)。与1991~2000年平均开采量相比,资源量减少了43.1%,而地面沉降量可以减少68.3%。长期大强度开采深层地下水提高了粘性土的固结程度。保持历史开采层位,稳定开采量,使水位稳定在地面沉降临界水位附近,是深层地下水资源持续利用,控制地面沉降的有效措施。     

超固结土层垂向形变机理及临界水位控沉分析——以西安南郊钻孔土样研究为例

超固结地层发生地面沉降需要一个大于超固结应力的起始附加应力来驱动。依据有效应力原则,临界水位与超固结应力之间存在线性相关关系,则超固结地层垂向形变机理亦可通过临界水位描述为：当人为开采地下水引起的起始水位降深大于临界水位时,地面沉降将明显发生。西安南郊地质技校钻孔埋深100-300m内土样试验资料分析及计算结果表明：该地层普遍呈现超固结特性;第一、二承压含水组的临界水位值分别为63.44m及73.76m;将“临界水位”作为控制地面沉降与最大限度开采地下水资源的主控指标来考虑,是地面沉降的有效防治措施。     

昆明地热田马街(Ⅱ)块段地热资源研究

昆明地热田马街(Ⅱ)块段位于昆明滇池旅游度假区至黄土坡一线的昆明盆地西部,目前块段有地下热水开采井46眼,每天实际开采量为4 800 m3/d,全年为175. 2万m3/a,地热水开发用于疗养院、培训中心、度假村的康体、沐浴用水。在昆明滇池旅游度假区一带由于热水井开采集中,井距小于影响半径,近30多年来,地下热水长期过量的开采,导致地下热水水位不断下降,水位年平均降幅超过1. 3 m,说明块段内地下热水补给量和开采量失恒,处于超采状态,将会对地下热水含水层造成影响和破坏,地下热水的开发利用与资源保护的矛盾日趋突出。因此,采取加强地热资源的统一管理,合理规划、科学开采,加强地热资源监测、研究等措施进行管理,合理开发地热资源。     

基于SBAS-InSAR技术的安徽亳州市地面沉降时空分布特征与影响因素分析CSCD

近年来皖北平原地区地面沉降问题相对突出,区域地面沉降驱动力的量化研究尚且匮乏。为深入研究沉降灾害的发育特征,文章以亳州市为例,基于62景Sentinel-1数据,利用SBAS-InSAR技术获取2021年10月至2022年10月期间地面沉降的时空分布特征,并结合地理加权回归模型对亳州市地面沉降主要驱动力进行探讨。研究结果表明:(1)亳州市主体沉降速率为5~30 mm/a,平均沉降速率为5.7 mm/a。(2)最严重沉降区位于涡阳县公吉寺镇北侧,幅值为84.3 mm/a,沉降主要受煤矿开采所致;非采煤沉降区,最大沉降速率为25.8 mm/a,位于谯城区东北侧。(3)各驱动力因素对地面沉降的贡献度从大到小排序为深层水位变幅、中深层水位变幅、中深层地下水埋深、深层地下水埋深、单位面积GDP、松散层厚度、道路密度、人口密度。研究结果可为地质灾害防治提供基础数据支撑。     

沧州市地面沉降研究及防治对策

河北省沧州市发生了严重的地面沉降，至2001年的30年间，沧州市沉降中心的地面沉降量已超过2m，导致了城市内涝积水，河床下沉，影响南水北调等引水工程安全。经研究提出了地下水等液体资源的过量开采是诱发地面沉降的主要原因，而厚大的粘性土层为地面沉降的发生提供了物质基础。粘性土的释水压缩的永久性决定了地面沉降的不可逆性。通过不同时期沧州市地面沉降累计沉降量和地下水位降深的相关分析，建立了二者之间的相关公式，提出了警戒水位降深(临界)值(40m)和限制降深(止采)值(70m)，并进行了地面沉降发展趋势预测。文中提出以调控地下水位为主，避让和工程措施相结合的防治对策，以期对沧州市地面沉降防灾减灾工作有所促进和帮助。     

酒泉钢铁公司地下水源地数值模拟及水位预报

依据实际勘察资料,在全面阐述供水水源地水文地质条件及开采状况,进行地下水均衡计算的基础上,建立了勘察区地下水二维流水量数学模拟模型,重点以酒钢近期和远期对地下水资源的需求量2个开采方案为依据,利用模型对未来水源地地下水位的变化趋势和特征进行了预测预报。结果表明,各水源地总计按近期27.648万m3/d开采至2030年,开采区最大水位降深小于设计允许降深12m,并均已形成稳定的降落漏斗,由此引起的泉水溢出量减少对酒泉西盆地生态环境基本无影响,对现有的其它水源地影响甚微。而各水源地总计按远期34.56万m3/d开采至2030年,北大河、嘉峪关水源地开采井降深小于设计允许降深,自2011年降落漏斗已基本稳定,但黑山湖水源地开采降落漏斗中心最大水位降深分别为17.22m和23.60m,远大于设计允许降深,并且地下水位持续下降,降落漏斗不断扩大并与北大河、嘉峪关水源地降落漏斗相连形成区域性大降落漏斗,由此引起的水位降幅将使现有的泉水大量衰减直至完全消失,对下游生态环境将产生巨大的负面影响。为实现水资源的永续利用和酒钢经济的可持续发展,酒泉公司未来必须实施开源与节流并具的用水战略。     

郑州市万滩应急地下水水源地评价

为保障郑州市突发时刻供水安全,在郑州市沿黄河的万滩一带勘查一处应急后备水源地。水源地的选址以资料收集及野外补充调查为主,通过资料综合分析,筛选出合适的水文地质计算参数,通过计算机DOS编程,采用解析法对水源地开采进行水位预报评价,用比拟法对开采资源量进行了验证,确定开采资源量为19.8×104 m3/d,在连续应急开采200d后,中心井位最大水位降深为10.81m,水位降深引发的地质环境问题较小。郑州市万滩应急地下水水源地处于黄河下游的黄河冲积扇中上部,第四系孔隙含水层巨厚,地下水储存量丰富,黄河常年补给地下水,具有丰富的地下水资源补给保障且水质较好。水源地可以作为未来突发时刻郑州市中短期供水的补充水源。     

从TR21孔抽水试验分析板桥凹陷东营组地热资源可采性

在天津地区板桥凹陷中,东营组储存有丰富的地压型地热流体资源,但开采水位降深大,导致勘查和开发比较困难。结合东营组孔隙结构条件及地压条件,对TR21孔抽水试验数据进行整理,认为东营组处于超压之中,存在启动水力坡度。经对0及3次降深抽水试验数据按迭代法拟合求解,求得启动水力坡度为1.16(1 160‰)、超压渗透系数为1.896 m/d。这表明东营组地热流体仅来源于下伏沙河街组超压储层,东营组可圈闭5.12～6.25 MPa的下伏地层超压,为下伏地层超压形成及本组超压保存提供了条件;超压渗透系数大于用渗透率求得的渗透系数(1.392 m/d),表明储层在超压作用下渗透系数增大的客观规律;储层超压及渗透系数的增大,为这一资源的开采提供了条件。     

深层地热水开采与地面沉降的关系研究

本文根据天津塘沽区深层地沉观测标观测到的地面沉降数据,分析了深层地下热水开采对地面沉降的影响比例.在分析地热水开采引起地面沉降机理的基础上,通过统计回归方法建立了深层孔隙型地热水开采量与地面沉降量的相关模型;提出了进行地热尾水回灌和建立深层沉降监测网以加强综合研究的防治对策.     

福州市永升城基坑深井降水设计与施工技术

永升城基坑深井降水位于福州市内软土地区,面积约10000m2,开挖深度13m,围护桩四周透水,降水总涌水量达19000m3/d,基坑开挖深度及降水规模均列当时福建省同类工程之首。如何合理布置降水工作量及减少对外围其他建筑物的影响是此类工程需要解决的课题。永升城基坑降水解决了这两大课题。     

鲁北坳陷区地热资源开发利用关键性问题研究

鲁北坳陷区地热资源丰富,但由于缺乏有效补给来源,长期过量开采将会引起水位持续下降、地热沉降等地质环境问题。本文在总结区内地热资源开发利用现状的基础上,系统研究了最大允许水位降深、合理布井井距、尾水回灌等影响地热资源合理开发利用的关键性问题。可以看出,在以消耗静储量为主的沉积盆地型地热田,通过科学规划,可以实现地热资源的可持续开发利用,为生态文明建设和发展绿色低碳经济提供动力。     

山东鲁北平原地下水资源与可持续利用

鲁北平原目前区内供水水源以黄河客水和地下水为主。最新均衡计算结果为:浅层地下水开采资源量37 03×108m3 a,深层地下水开采资源量2 62×108m3 a。据山东省水资源可持续利用总体规划报告,现状年需水量约74×108m3 a,2010年需水量为93×108m3 a,2030年需水量为109×108m3 a,现状年供需基本平衡,远景供水不足。浅层地下水易采易补,更新能力强,应以合理调控水位为中心,优先开采浅层地下水,充分发挥浅层地下水资源的供水功能,尤其是东阿—齐河—商河—利津沿黄地区更应加强开发浅层水的力度。浅层水为可持续利用的地下水资源量。深层地下水更新能力弱,应严格限制其开发利用。在德州、滨州漏斗中心区,建议实施部分封井,调减开采量。实行地表水与地下水联合调度,优化水资源开发结构,适当增加地表水引用量,实施含水层的恢复工程,遏制地面沉降等环境问题的继续发展,走全面、协调、可持续发展的路子。     

苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水开采条件与水、土应力平衡探讨

基于水、土应力平衡观点，获得了对Ⅱ承压水过量开采发生地面沉降和可开采资源的认识，但平衡条件尚有模糊性，认为承压水一开采就产生水、土应力失衡。其分析研究在含水层弹性释放量上，未分天然状态土体自重压缩和开采至水、土应力失衡互动时含水层压缩弹性释放量，这就导致水、土应力平衡条件认识上的模糊性。通过土体压缩曲线与地面沉降发生曲线变化特征，结合苏州市城市规划区东部郭巷Ⅱ承压水开采过程中水位与地面沉降同步监测资料研究，论述苏锡常地区Ⅱ承压水具高压强，有一个天然动态下水、土应力平衡面，Ⅱ承压水开采其顶板以上土体不同厚度区，按天然状态水、土应力平衡面以上水压力控制开采，不会发生地面沉降。这一问题的深化有助于地面沉降机理研究和承压水可开采资源评价及开采利用条件的认识，为超采区划定和沿江及高水位地区由封井转入按水、土应力平衡开采提供了理论依据。     

山东省泰安市城区-旧县岩溶水系统地下水资源潜力评价

山东省泰安市城区-旧县岩溶水系统位于山东省中部的泰山南麓,为单斜构造式岩溶含水系统,由城区和旧县两个水源地组成,地势总体北高南低,面积约112 km2。含水系统内地层以新生界第四系和古生界寒武、奥陶系为主,此外,在南部和北部分布有较大面积的太古界泰山岩群火成岩。本区在构造单元上属鲁西台背斜的一部分,泰莱断陷盆地之西半部。区内断裂构造发育,主要有NE向的泰山断裂、徂徕山断裂及结庄断裂,NW向的洪沟断裂、滂河断裂、岱道庵断裂。含水系统包括第四系松散岩类孔隙含水岩组和寒武-奥陶系碳酸盐岩类裂隙岩溶含水岩组,地下水动态受降水及人工开采影响明显。截止2012年底,地下水日均开采量为5.2万m3,接近系统允许开采量5.79万m3,处于采补平衡状态。本文在充分利用前人研究资料的基础上,通过对牟汶河修建拦河坝,河水位抬高引起的岩溶水补给条件变化的研究,确定该含水系统尚具有开采潜力,其潜力主要来源于地表水入渗补给。通过研究计算,目前该含水系统还具有约2万m3/d的开采潜力。      

Numerical simulation and land subsidence control for deep foundation pit dewatering of Longyang Road Station on Shanghai Metro Line 18

In terms of controlling groundwater in deep foundation pit projects, the usual methods include increasing the curtain depth, reducing the amount of pumped groundwater, and implementing integrated control, in order to reduce the drawdown and land subsidence outside pits. In dewatering design for confined water, factors including drawdown requirements, the thickness of aquifers, the depth of dewatering wells and the depth of cutoff curtains have to be considered comprehensively and numerical simulations are generally conducted for calculation and analysis. Longyang Road Station on Shanghai Metro Line 18 is taken as the case study subject in this paper, a groundwater seepage model is developed according to the on-site engineering geological conditions and hydrogeological conditions, the excavation depth of the foundation pit as well as the design depth of the enclosure, hydrogeological parameters are determined via the pumping test, and the foundation pit dewatering is simulated by means of the three-dimensional finite difference method, which produces numerical results that consistent with real monitoring data as to the groundwater table. Besides, the drawdown and the land subsidence both inside and outside the pit caused by foundation pit dewatering are calculated and analyzed for various curtain depths. This study reveals that the drawdown and the land subsidence change faster near the curtain with the increase in the curtain depth, and the gradient of drawdown and land subsidence changes dwindles beyond certain depths. In this project, the curtain depth of 47/49 m is adopted, and a drawdown-land subsidence verification test is completed given hanging curtains before the excavation. The result turns out that the real measurements basically match the calculation results from the numerical simulation, and by increasing the depth of curtains, the land subsidence resulting from dewatering is effectively controlled.     

潍坊市北部漏斗区的含水层调蓄库容研究

近年来,由于过量开采地下水,潍坊市北部地区形成了大范围的地下水降落漏斗,而漏斗区产生了连续的储水空间。本研究收集了潍坊市北部水文地质条件资料,分析了研究区地质构造,并划分了水文地质单元。同时,选取研究区有代表性的钻孔,绘制了水文地质剖面图,刻画地下含水层的空间分布状态。然后根据土壤粒级将地下空间划分为透水层、弱透水层和不透水层。其中,透水层再细分为潜水含水层、微承压水含水层和承压水含水层。最后,利用松散岩型地下水调蓄公式计算研究区调蓄库容。本研究还利用GMS空间建模,绘制了地下水库三维实体模型。研究结果表明,潍坊调蓄区段内地下水补给源条件及调蓄条件良好,具有很好的储蓄水能力。研究区的调蓄库容为11.81亿m3,可开采量为9.44亿m3。这些研究结果为潍坊市利用地下空间储存水资源提供了数据支持。     

Numerical simulation and land subsidence control for deep foundation pit dewatering of Longyang Road Station on Shanghai Metro Line 18

In terms of controlling groundwater in deep foundation pit projects, the usual methods include increasing the curtain depth, reducing the amount of pumped groundwater, and implementing integrated control, in order to reduce the drawdown and land subsidence outside pits. In dewatering design for confined water, factors including drawdown requirements, the thickness of aquifers, the depth of dewatering wells and the depth of cutoff curtains have to be considered comprehensively and numerical simulations are generally conducted for calculation and analysis. Longyang Road Station on Shanghai Metro Line 18 is taken as the case study subject in this paper, a groundwater seepage model is developed according to the on-site engineering geological conditions and hydrogeological conditions, the excavation depth of the foundation pit as well as the design depth of the enclosure, hydrogeological parameters are determined via the pumping test, and the foundation pit dewatering is simulated by means of the three-dimensional finite difference method, which produces numerical results that consistent with real monitoring data as to the groundwater table. Besides, the drawdown and the land subsidence both inside and outside the pit caused by foundation pit dewatering are calculated and analyzed for various curtain depths. This study reveals that the drawdown and the land subsidence change faster near the curtain with the increase in the curtain depth, and the gradient of drawdown and land subsidence changes dwindles beyond certain depths. In this project, the curtain depth of 47/49 m is adopted, and a drawdown-land subsidence verification test is completed given hanging curtains before the excavation. The result turns out that the real measurements basically match the calculation results from the numerical simulation, and by increasing the depth of curtains, the land subsidence resulting from dewatering is effectively controlled.     

密集井点小泵量基坑降水技术的应用

介绍了在水源补给充分、水位降深较大的基坑施工中,采用密集井点小泵量连续抽水控制地下水位,使降水漏斗曲面平缓,减小基坑周围地面沉降的风险的方法,以及取得的良好的降水效果。