长春市区浅层地温能开发利用方式适宜性分区评价

浅层地温能开发利用方式适宜性分区受地质条件、水文地质条件、岩石的导热性等因素控制。 依据长春市地层岩性特征、含水层分布及富水性和岩石导热性,将长春市区划分为3个地层结构区:贾家洼子－八里铺－兴隆沟基岩裂隙含水带以西区（1区）,贾家洼子－八里铺－兴隆沟基岩裂隙含水带及其以东到伊通河西岸阶地陡坎区（2区）和伊通河谷地区（3区）。各区的综合导热系数实测值分别是1.168、1.401和1.612。对影响适宜性分区的相关因素进行分析,建立了地源热泵和地下水源热泵适宜区的评价指标体系,并提出了适宜区、较适宜区和不适宜区的划分标准。采用模糊综合评判法对3个地层结构区进行了适宜性评价。评价结果是1区适宜采用地源热泵开采浅层地热资源,2区和3区均适宜采用地下水源热泵开采浅层地热资源。     

岩土源热泵在喀斯特地区的应用问题及对策

地源热泵目前的主要形式是岩土源热泵.为厘清系统在喀斯特地区应用时影响运行效果的因素,进行了换热试验和工程调研,认为不利的地层岩性和水文地质条件会在一定程度上制约系统的可持续开发利用,空气潜孔锤钻井技术与施工中存在的问题也会使系统不能正常运行.提出了加强基础地质和水文地质调查、地球物理勘察、钻探技术提升及过程管理等建议和对策.     

长春地区浅层地热能利用条件分析

科学合理地应用地源热泵技术、开发利用浅层地热能资源的前提是对地质条件的适应性进行充分论证。地源热泵技术的适宜性区划和浅层地热能评价是以地质条件、水文地质条件为基础,结合地源热泵系统特征进行划分。依据长春市地质和水文地质条件,长春市区可划分3个地层结构区, 即贾家洼子-八里堡-兴隆沟以西地区、贾家洼子-八里堡-兴隆沟基岩裂隙含水带及其以东到伊通河西岸台地陡坎地带、伊通河谷地区。建立地下水源热泵适宜区的评价指标体系,评价指标体系共分目标层、亚目标层、指标层3层。亚目标层包含水文地质条件、地下水水质、地下水水温,指标层包含含水层厚度等9个指标。采用模糊综合评判法对3个地层结构区进行了适宜性评价。评价结果是Ⅰ区不适宜采用地下水源热泵,Ⅱ区和Ⅲ区均适宜采用地下水源热泵利用浅层地热资源。评价结果对长春市浅层地热能开发利用具有指导意义。     

基于铁路客站的土壤源热泵系统地质条件适宜性研究

地埋管地源热泵技术是一种节能、高效、绿色的暖通空调技术,契合我国铁路客站快速发展的现状和特点。本文通过分析地源热泵系统的应用条件,提出了适宜性分区的原则,根据该分区原则,构建了评价体系,并确定了各影响因素的权重。根据确立的评价体系,本文主要分析了不同地质条件下的土壤换热能力,地质条件对地埋管换热器的经济性影响以及地层初始温度的影响,并最终给出了地源热泵系统地质条件适宜性分区图,为地源热泵系统的应用提供了有力的依据。     

北京地区地源热泵系统地质条件评估工作浅谈

本文介绍了北京地区地源热泵系统地质条件评估工作的相关背景,详细阐述了地质条件评估的本质是把客观真实的地质、热工技术认识与项目可研工作的要求结合起来,深刻分析了地质条件对地源热泵系统项目应用的适合性,风险性和可行性的影响,提出地源热泵系统技术具有典型的双刃剑特征,仍有许多技术问题值得深入思考和研究。     

碳酸盐岩类地层地源热泵系统适宜性研究

碳酸盐岩地区岩溶裂隙发育,破碎带、断层广泛分布,建造垂直换热孔难度大,热物性参数难获取,极大程度制约了地源热泵系统在该区的应用。针对铜仁奥体中心碳酸盐岩类地层,运用物探、钻探、现场热响应试验等综合手段,旨在探索地源热泵系统在碳酸盐岩地区的适宜性。主要成果有:利用物探方法对地质条件进行勘探,分析知,测区有6条断裂破碎带,无溶洞发育特征,西西南区域地层完整性好;测得岩土平均导热系数为2.85 W/(m·℃),夏季、冬季地下平均换热量分别为72W/m、65W/m;弄清垂直地埋管布孔适宜深度为120m,水源井出水量在成孔直径152mm时可达50m~3/h;对建设不同地源热泵形式进行适宜性分区,以期为地源热泵系统在碳酸盐岩地区的推广应用提供参考意见。     

现场热响应试验测试数据对比及应用分析

勘查评价浅层地热能地质条件及换热能力是高效开发浅层地热能资源的关键基础,对高效、可持续利用浅层地热能起着举足轻重的作用。不同区域地质条件千差万别导致地下换热效果不同,目前现场热响应试验,是地埋管地源热泵系统区域调查评价和应用项目场地勘查中,采用的重要勘查手段。通过现场热响应试验获得地温场初始地温、岩土体的热物性参数,计算得出每个地埋孔的换热能力即换热功率,可为评价地埋管地源热泵系统适宜区域的浅层地热换热功率提供依据,指导地埋管地源热泵系统地下换热系统设计。本文主要对地层初始地温、不同测试功能测试所得数据,进行了对比及应用分析,对指导现场热响应试验的科学合理应用,具有重要的参考意义。     

无人机航空遥感地质解译在岩石地层单元识别中的应用——以1:50000西南岩溶区填图试点为例

不同基岩组合形成的微地貌形态特征的获取是大比例尺遥感解译岩石地层单元的基础,关键是提高遥感影像及地形数据的空间分辨率。在西南岩溶区填图试点项目中,通过无人机航空遥感平台（UAV）获取了工作区0.2 m分辨率的高精度遥感影像、高密度的点云数据以及0.5 m分辨率的数字高程模型（DEM）,影像与DEM叠加建立工作区三维地表模型,实现了区内微地貌形态的高清晰度真三维再现,真实客观地描述了区域地表微地貌特征,促进了不同基岩上形成的微地貌特征的精细化研究,提高了遥感数据的解译程度。解译过程中结合已有地质资料,建立工作区不同岩石地层单元的微地貌、颜色及植被等方面的解译标志,基于三维地表模型实现了对工作区岩石地层单元的识别。      

陕西宁强土地垭铜金多金属矿地球化学特征及找矿标志

工作区位于陕西省宁强县北西太阳岭至清河一带,通过土壤测量,岩石、地化剖面等工作手段,大致了解了区内的地层、构造、矿化蚀变特征。基本查明了区内地球化学异常分布情况,引起原生晕异常的构造地质体、石英脉体的分布范围及特征。本次工作共圈定出综合异常3处,圈出2个Au原生晕异常带,Au异常分布比较零散,主要集中在韧性剪切带构造断裂附近,Au异常受构造控制,主要异常以面积大强度低或面积小强度高为特征。同时加强控矿地质条件和赋矿规律的研究,开展成矿预测,总结出区内找矿标志主要有韧性剪切带内的褐铁矿化带、硅化带,石英脉以及化探Au异常。为以后在该区更深入地开展找矿和评价工作奠定了基础。     

辽北猴石地区1：5万航磁地质解释

在覆盖区或半覆盖区进行区域地质调查或地质勘查前，运用航空磁测资料对工作区进行解释，可以对测区地质面貌有系统的了解，根据解释结果有针对性地部置工作，可提高工作效率和质量，降低成本。本文以猴石地区地质测量（１：５万）为例，讨论了有关地层、岩石、构造和矿产的解释依据和方法。     

薄层状盐岩地下储气库工程地质条件及可行性分析

地下盐穴储气库安全性是蓄气运行的关键地质问题.针对平顶山盐田盐层薄、夹层多以及埋藏深等特征,从薄层状盐岩的渗透性、流变性以及稳定性3个方面,详细讨论了储气库的地质可储性及地面沉降问题.首先采集了纯盐岩、互层状盐岩、泥岩夹层3种岩石试样,分别进行了电镜扫描和不同应力水平下的三轴压缩蠕变试验,并应用CYT法对试验区进行了深部盐岩溶腔的探测.鉴于试验区多个采井影响区的重叠,地面沉降量实际监测结果比较复杂,绝对值偏小但具有波动性.综合上述地质特征,作出了平顶山地下盐穴储气库地质条件良好的结论,为我国同类工程提供一定的实际参考.     

核岛结构设计地基场地及计算基底效应研究

针对新型核电工程结构AP1000核岛结构设计地基中的5类非坚硬岩场地,即硬岩场地、软岩场地、上限软-中等土场地、软-中等土场地和软土场地,采用一维土层场地模型开展场地土和计算基底条件对设计地震动影响计算分析。分析中,场地模型的计算基底剪切波速分别取为700、1 100、2 438 m/s,计算基底输入地震动分别选择基于核电建设相关技术文件和规范规定的反应谱RG1.60谱、AP1000谱和HAD101/01谱（5个阻尼比）合成的人工地震动时程。计算分析表明：非坚硬岩场地会导致场地地震动峰值加速度及频谱特性显著变化,场地越软影响程度越显著;除软土场地外,场地对地震动峰值加速度和反应谱的影响均为放大作用,软土场地对地震动较低频段反应谱有放大作用,但对峰值加速度和较高频段反应谱具有强烈的减小作用;对于各类场地,计算基底及其剪切波速的变化均会导致地表地震动峰值及频谱特性明显甚至显著变化,其影响程度与计算基底剪切波速成正比;随着场地由硬变软,计算基底剪切波速的变化对场地地震动的影响程度大为减小,至软土场地几乎不产生影响。考虑到场地类型及计算基底选取对场地地震动的显著影响,我国核电厂建设引用AP1000标准设计时应合理分析场地的适宜性。     

高放废物深地质处置地下水数值模拟应用综述

开展地下水数值模拟研究是高放废物处置场地安全评价的重要组成部分,然而深地质处置介质类型的复杂性、基岩深部资料的相对匮乏性导致模拟结果存在不确定性,如何刻画深部地下水动力场并评估可能引起的风险已成为高放废物处置安全评价中重点关注的问题。在大量文献调研的基础上,综述了世界典型国家高放废物深地质处置场地的地下水数值模拟与不确定性分析应用,并归纳总结该领域研究经验,得到以下认识:（1）深地质处置场深部构造、裂隙的发育与展布决定了地下水循环条件,探究适用于基岩裂隙地区新的水文地质试验方法是提高地下水数值模型仿真性的基础;（2）不同尺度模型融合是解决深地质处置地下水模拟的有效技术方法,区域尺度多采用等效连续介质法,场地尺度使用等效连续多孔介质和离散裂隙网络耦合模型,处置库尺度使用离散裂隙网络方法,其次需重点关注未来大时间尺度下放射性核素在地质体中的迁移转化规律,模拟预测场址区域地下水环境长期循环演变对核素迁移的潜在影响;（3）考虑到不同的处置层主岩岩性以及在多介质中发生的THMC（温度场—渗流场—应力场—化学场）过程,目前国内外常用的地下水模拟软件有:Porflow、Modflow、GMS及MT3DMS等用于模拟孔隙或等效连续介质,Connectflow、Feflow及FracMan等用于模拟地下水和核素在结晶岩、花岗岩等裂隙中的迁移,TOUGH系列软件主要应用于双重介质的水流、溶质及热运移模拟;（4）指导开展有针对性的模型和参数的不确定性分析工作,减少投入工作量,提高模型精度,并可针对处置库长期演变、废物罐失效、极端降雨等多情景预测模拟,为处置库安全评价及设计提供基础数据支撑;（5）针对我国深地质处置地下水数值模拟研究现状,下一步应加强区域地质、水文地质、裂隙测量以及现场试验等相关的调查及监测工作,多介质耦合、多场耦合模拟及不确定性分析研究将会是未来的研究重点。     

A technical note on seismic microzonation in the central United States

Microzonation is an effort to evaluate and map potential hazards found in an area, urban area in particular, that could be induced by strong ground shaking during an earthquake. These hazards include: ground motion amplification, liquefaction, and slope failure. The microzonation maps, depicting ground-motion amplification, liquefaction, and landslide potentials, can be produced if the ground motion on bedrock (input) and the site conditions are known. These maps, in combination with ground-motion hazard maps (on bedrock), can be used to develop a variety of hazard mitigation strategies such as seismic risk assessment, emergency response and preparedness, and land-use planning. However, these maps have certain limitations that result from the nature of regional mapping, data limitations, generalization, and computer modeling. These microzonations show that when strong ground shaking occurs, damage is more likely to occur, or be more severe, in the higher hazard areas. The zones shown on the hazard maps should not serve as a substitute for site-specific evaluations.     

覆盖型岩溶地面塌陷综合地质预测与危险性评估

为了给覆盖型岩溶地面塌陷防治提供依据,以岩溶地面塌陷的沙漏型、土洞型和泥流型等三个塌陷机理为基础,根据岩溶地质结构,结合岩溶发育程度和触发因素,提出了覆盖型岩溶地面塌陷综合地质预测和危险性评估方法。根据塌陷变形中土颗粒行为特征,将可溶岩上覆盖层土体区分为砂性土、粘性土和软弱土三种基本类型。依据三类土层在剖面上的组合关系,划分出三大类九个亚类岩溶地质结构。首先,依据岩溶地质结构的平面分布特征,结合岩溶发育程度和研究区可能存在的触发因素,对岩溶地面塌陷进行综合地质预测,即区分为高、中、低三个易发区;然后结合塌陷灾害对周围环境的可能影响程度,进行地面塌陷危险性评估,即划分为高、中、低三个危险区。覆盖型岩溶地面塌陷综合地质预测与危险性评估方法的地质理论依据充分,具有较好的实用性和可操作性。     

程潮铁矿地下开采引起岩层移动机制初探

在对矿区地质条件、采矿情况以及监测资料分析的基础上,提出了悬臂梁的力学模型。该悬臂梁是由NWW向节理切割下盘的花岗岩岩体而产生。地下采矿引起的岩层移动分为两个阶段,筒状破坏延伸到地表之前为第1阶段;筒状破坏延伸到地表后,则进入第2阶段。筒状破坏延伸到地表使水平构造应力释放,悬臂梁受力发生变化,而发生弯曲折裂变形和破坏,从而形成了深部岩体破坏的4个区:破裂岩体区、破裂过渡带、变形区和未扰动岩体区。通过对矿区地表测点所测数据进行分析,结合上述岩层移动机制和裂缝产生过程,将变形区域划分为:变形累积区、裂缝产生区、裂缝扩展区和裂缝闭合区。随着采矿的进行,深部岩体4区将逐渐向下延伸,地表4区将逐渐向外扩展。     

川藏铁路可研阶段重大工程地质风险分析

川藏铁路作为史上修建难度最大的铁路,沿线具有显著的地形高差、强烈的板块活动、密集的深大断裂、频发的山地灾害等恶劣地质环境特点,工程建设面临着复杂多变的地表和地下重大地质安全风险挑战.为深入综合分析川藏铁路可研阶段沿线地质风险,定量评价其对工程的影响,基于川藏铁路沿线翔实的时空数据集及资料,采用三维结构建模、数值统计建模...     

广州市白云区夏茅村岩溶地面塌陷特征及致灾因素和风险分析

广州市白云区夏茅村岩溶塌陷地质灾害严重,塌陷区内地质环境条件极其复杂,隐伏灰岩岩溶土洞发育强烈,溶洞、土洞规模较大,且发育多层溶洞,溶洞间相互连通,岩溶塌陷区基岩面起伏较大,高程变化剧烈,第四系覆盖层厚度较大,底部粉质黏土层土洞发育,土体中规模巨大的土洞是产生岩溶地面塌陷的基础条件。基岩断裂构造带及其影响带范围内,岩石破碎,形成导水断层,存在地下水迳流通道,沿断裂带地下水循环活跃,溶蚀强烈,形成岩溶强发育带,为岩溶塌陷的发生提供了良好的动力条件。区内楼房基础施工扰动了地下水和土洞间的平衡状态从而成为了地面塌陷发生的诱发因素。运用7项地质环境条件指标和5项经济人口指标分别定性评估岩溶地面塌陷的易发度和易损度,并将二者叠加进行地质灾害风险评估。研究结果表明,夏茅村潜在地质灾害风险大,只有严格控制地下水动力条件,才能避免再次发生岩溶地面塌陷。