雄安新区D21地热勘探井钻探施工技术及成果

为探查容城西部斜坡带地热田地热资源,揭露容城西部寒武系、蓟县系完整地层,中国地质调查局在雄安新区容城部署了地热勘探井D21井。该井设计井深3000 m,完钻井深3083.74 m。本文介绍了D21井钻遇地层情况、井身结构、钻探施工技术和抽水试验过程。总结了取得的钻探技术及成果。D21井获取了寒武系和蓟县系热储层水文地质参数,为容城西部斜坡带热储构造发育提供地质依据,服务于雄安新区地热开发规划。     

雄安新区深部储热构造探测研究与地热井优选技术

为了给雄安新区下步高温、高产地热井的探测提供借鉴, 需要归纳总结雄安新区高阳地热田雁翎潜山高温、高产地热井的成热地质规律。本文系统分析了雁翎潜山地热田地热地质条件与地温场背景, 通过对莫霍面上隆、深大断裂、凹凸相间构造格局、深浅断裂系统的控热、导热作用的综合研究, 总结归纳了地球物理场、区域水动力场、水化学场与温度场的多场耦合指示等探测评价技术对地温场的指示作用。在此基础上, 确定了研究区高温、高产地热井的主要优选布设依据: ①雁翎潜山是距饶阳、霸县深凹陷较近的低凸起, 深凹陷的莫霍面相对上隆使其底部形成相对较高的温度, 热流自深凹陷底部向与凹陷相邻的低凸起汇聚, 有利于形成深部高温异常; (2)雁翎潜山距区域深大走滑断裂——马西断层较近, 马西断层河间段气藏为R/Ra>1的幔源氦异常区, 指示马西断层有可能导通深部幔源热; 潜山东侧的出岸断裂等断裂岩溶发育, 利于碳酸盐岩地下水的深循环对流加热后上涌; (3)雁翎潜山距太行山相对较远, 且未处于与太行山补给区水力联系较密切的安新—文安构造变换带, 受补给区冷水影响较小; 距区域深部岩溶地下水汇流区较近, 有利于热流的集聚。雁翎潜山井口水温123.4°C、109.2°C地热井的成功实施, 说明了深部碳酸盐岩地热井位优选探测技术的科学有效性, 对雄安新区乃至华北盆地深部高温、高产地热井位的优选具有很好的示范意义。     

基于GF-1影像的兰州新区土地利用类型时空变化分析

近年来,国家级新区——兰州新区的发展备受瞩目。能够快速、准确获取土地利用类型变化信息,对兰州新区土地资源合理规划和科学管理具有极其重要的意义。以兰州新区为例,基于2013―2020年的GF-1 WFV遥感影像和辅助数据,在EnMAP-Box支持下,通过随机森林自动分类和人机交互相结合的方法开展土地利用类型变化监测研究,从政策、经济两方面对新区土地利用变化驱动力进行分析。研究发现:兰州新区人工地表用地面积不断增加,从2013年的171.522 km^(2)到2020年的337.397 km^(2),增加了近一倍,主城区热点区域增加更为显著,增加了122.45%,耕地和草地分别减少了57.81%和78.99%。其中,2013―2016年,建筑用地面积明显增加,主要由耕地和草地转化而来;2016―2020年,人工地表用地稳步增加。研究表明,政策因素是兰州新区土地利用发生变化的主要原因,同时经济发展和人口增长起到了驱动作用。     

基于城市群的国家级新区区位选择

作为推进区域社会经济与新型城镇化建设快速发展的重要途径,国家级新区建设是中国国土空间开发格局优化的重要实践;而开展国家级新区区位选择的研究,则是制定科学合理的区域发展格局的重要前提。考虑到城市群对于中国区域经济发展的引领作用及其对新区建设的基础支撑,以中国现有的23个大城市群为评价对象,构建了国家级新区区位选择的"发展战略导向+建设支撑条件(1+4)"评估框架和评价指标体系,综合分析国土空间开发格局优化的区位选择。研究结果表明:就新区建设支撑条件而言,长江三角洲、京津冀、珠江三角洲、成渝、山东半岛、辽东半岛,以及海峡西岸、武汉、江淮、中原、呼包鄂、哈大长等城市群地区支撑能力较优;而综合考虑国家区域开发战略导向及其建设支撑条件,长江三角洲、京津冀、珠江三角洲、成渝,以及辽东半岛、关中、海峡西岸、山东半岛、中原、兰白西、黔中等城市群综合区位最佳,且在基础条件最为优越的城市群可支撑建设1~2个不同功能的国家级新区。而相关评估结果同现有国家级新区分布格局基本吻合,则在一定程度上例证了国家级新区区位选择评估框架的合理性。     

雄安新区容城地热田碳酸盐岩热储采灌数值模拟

采灌均衡是水热型地热资源可持续开发利用的有效模式。为了模拟不同采灌情景下热储的温度与压力响应,为地热资源可持续开发提供理论支撑,本文采用数值模拟技术建立了雄安新区容城地热田蓟县系碳酸盐岩热储的数学模型。首先利用COMSOL软件对300 km²区域内已有地热井的开采数据进行了数值模拟,模拟结果与监测数据吻合较好。然后在此基础上,对单井开采模式下蓟县系热储未来50 a内温度场和压力场变化趋势进行了预测;并针对热储水位下降趋势制定了回灌方案,分析了不同井间距对热储温度场和压力场的影响程度。结果表明：无回灌开采模式下,在40 a左右,水位埋深降低至150 m,每年水位下降约1.13 m;采用“一采一灌”方案的对井系统,在井间距分别为600、800和1 000 m 3种情况下,增大井间距虽然减少了布置的对井数量,但是延长了热突破时间,增加了开采量,从而可以开采更多的热量。在实际工程中应通过数值模拟方法优化对井间距,保证开采量的增加同时延长热突破时间,以开采更多的热量。     

雄安新区地热D20井钻井液固控循环系统应用分析

根据环保要求和雄安新区地热D20探采井钻探工程需求,开展钻井液固控循环系统研究和应用效果分析工作。整套系统由4+1个模块化封闭罐体组成,配置五级净化设备,满足钻探实施过程中钻井液的配制、储备、循环、净化、补给、加重及井下复杂情况处理等工艺需求与闭环处理环保要求。现场应用表明,系统满足绿色勘查要求和D20探采井钻探工程需求,但在结构设计及优化配置等方面有待进一步改进,并提出优化建议。     

白洋淀水量平衡生态风险评价

在河北省雄安新区发展建设背景下,评价白洋淀的水量平衡生态风险,旨在为白洋淀周边水资源规划和管理提供依据,实现建设绿色生态宜居雄安新区的规划发展目标。通过构建白洋淀水量平衡分析模型,利用历史数据和最新的规划数据,预测白洋淀入淀水资源量、周边用水量和水的自然消耗量;根据预测结果,在生态适宜水位上,计算白洋淀的水资源缺口和水量平衡概率,确定白洋淀的水量平衡风险等级。研究结果表明,白洋淀存在平均每年0.15×108m3的水资源缺口;白洋淀达不到在适宜水位上的水量平衡的概率为50.2%,白洋淀有中等水量平衡生态风险;未来,白洋淀的消耗水量主要是周边区域的用水量,占总消耗水量的77.92%,其中,农业用水量占总消耗水量的48.63%。在雄安新区建设过程中,建议从构建水源互通和多源互补的雄安新区供水保障体系、提高居民、工农业和生态水资源利用效率、建设精细化智慧水资源管理体系三方面采取措施,以维护白洋淀的水量平衡。     

我国高校新区发展中的问题及其思考——以郑州市高校新区为例

进入21世纪后,我国高校迎来了一个前所未有的高速发展时期.规模扩招带来校舍明显不足,校园拥挤不堪导致高校纷纷寻求空间扩张.高校新区的概念就是在这一实践中应运而出.高校新区发展在实践中产生的种种问题,又引发了政府、理论界、高校等各方面的思考.作者首先介绍了大学城发展的起源,并对高校新区与大学城2个概念及其关系给予了界定;其次,在对郑州4个高校新区深入调查研究的基础上,借助相关理论,对其进行了利弊分析;最后,针对我国高校新区建设与发展中存在的共性问题,提出了几点思考.