高温地热生产井碳酸钙结垢定量评价：水文地球化学——以西藏羊八井为例

高温地热井井筒结垢是地热开发遇到的突出问题之一,其中涉及到复杂的水文地球化学过程.本文首先联合井筒两相流动、水-气-结垢物水文地球化学和井壁粘附模型,建立了井筒碳酸钙结垢定量评价的耦合模型.针对西藏羊八井地热田典型井开展了井口取样和分析,结果显示井筒结垢物为碳酸钙,地热流体中碳酸盐矿物过饱和,非凝结气体主要成分是CO₂.利用建立的耦合模型及实测流体数据,定量评价了井筒碳酸钙的结垢位置和速率,并给出了其在井筒中的结垢形状.CO₂分压对碳酸钙的析出有控制性的作用,最大结垢厚度位置发生在闪蒸面以上10～20 m位置,持续1年的开采最大结垢厚度在考虑井筒粘附动力学时为14～25 mm,假设完全粘附条件下为200 mm.流体中CO₂含量越高,结垢厚度也越大.     

延河泉岩溶水系统Sr/Mg、Sr/Ca分布特征及其应用

山西省延河泉岩溶水系统是我国北方岩溶大泉之一。依据碱土金属比值Sr Mg、Sr Ca与矿化度关系,分析了延河泉岩溶水系统Sr Mg、Sr Ca分布规律及形成条件。从补给区到径流区、排泄区,Sr Mg、Sr Ca值逐渐增高;径流条件好,Sr Mg、Sr Ca值低;径流条件差,其值高;径流滞缓区最高。并且Sr Mg、Sr Ca值主要受径流条件控制,不受人为作用的影响。因此,Sr Mg、Sr Ca是比较理想的天然示踪剂。根据Sr Mg、Sr Ca值将延河泉岩溶水系统划分为三个子系统,即下河泉子系统(泉1、2、3、5),延河泉子系统(泉4、6),南部散泉子系统(泉7、8、9)。     

某滑坡坝天然坝高评价及洪水漫坝可能性分析

滑坡坝及形成的堰塞湖在世界各国的山区广泛分布。它能够形成天然水库，在发生溃坝和洪水漫坝的情况下，造成的灾害损失很大。历史上产生过许多天然滑坡坝，有些很快发生溃坝，有些存在时间很长。存在时间较长的滑坡坝，它周围风景秀丽，成为旅游热点地区，同时也可开发其水资源。在开发和利用这种滑坡坝时，它的安全性需要分析评价。由于它的坝高是自然形成，不受人为控制，坝高的安全程度需要分析研究。在人工坝高超高设计方法中，库区风速、浪高等是影响坝高的因素。计算时考虑最危险的情况和风速、波浪等因素叠加，滑坡坝的坝高符合设计坝高，满足规范要求，在这种情况下不会发生洪水漫坝和溃坝，不会对下游造成危害。某滑坡坝位于拟建某水电站的上游，在国家级自然保护区内，是著名的旅游景点，其安全性对旅游开发、工程建设和下游居民生命财产安全影响很大。为了评价滑坡坝的稳定性，需要对其发生洪水漫坝和溃坝的可能性进行研究，论证其安全性。通过使用人工坝超高计算方法进行计算，结果表明：它的天然坝高超过同等规模人工坝的设计超高要求，不会发生洪水漫坝和溃坝，对电站建设和下游居民不会产生威胁。滑坡坝是稳定的，可以进行综合开发。这种计算方法对类似工程也有一定的借鉴意义。     

某电站大型地下洞室群主变洞确定性块体稳定性评价

以黄河上游某大型电站地下洞室群主变洞为例,通过在AutoCAD软件中建立洞室与结构面的三维实体模型,借助自编程序切割,展示这些结构面在主变洞边墙及拱顶的出露情况,在此基础上检索出组合块体21个,最后对这21个块体进行了确定性块体稳定性评价,给出其在主变洞上下游边墙及拱顶的块体组合情况、滑动方式、出露桩号和高度、出露面积、分布深度、体积、稳定性系数等。     

降雨条件下露天平台边坡的稳定性研究

节理、裂隙控制着地表岩体的力学强度和导水特性。采用遍布节理力学模型和饱和非饱和等效连续介质渗流模型反映节理的主导作用,基于节理连通率将岩体的渗流特性与力学特性耦合起来,分析了在FLAC3D中实现渗流与力学耦合机制、降雨边界条件处理以及连通率演化,并开发了适用于FLAC3D的多组遍布节理模型,模拟了海南矿业联合有限公司一顺层平台边坡降雨过程中渗流场和力学场的变化。计算结果表明,降雨开始后边坡地表迅速饱和并形成暂态饱和区,随着降雨的继续,边坡负压区进一步缩小,同时暂态饱和区也不断扩大;在降雨结束后,由于水压力迅速消散造成暂态饱和区开始减小,在降雨过程中渗流也会引起层面的破坏和其裂隙连通率的演化。因此,运用上述耦合分析模型计算降雨入渗对边坡稳定性的影响是可行的。