包气带中温度变化对水分分布影响的实验研究

笔者在高180cm、宽50cm的砂槽中,做了温度对水分运移影响的模拟试验。试验结果表明,在包气带一定深度以下,孔隙相对封闭,孔隙内液态水与气态水处于动态平衡,相对湿度接近或达到饱和状态。在此条件下,砂柱内温度场的任何微小变化都会导致孔隙系统内的水分发生蒸发或凝结。当包气带内温度场发生变化时,气态水在温度梯度作用下,向最低温度界面运移,蒸发或是凝结取决于最低温度界面的性质。在不发生聚集的开放性界面上出现蒸散,消耗包气带内水分。在聚集性封闭界面上则出现凝结,使包气带内水分增加。在温度场控制下,包气带中气态水凝结或蒸发是水分运移的另一重要形式,它在一定程度上决定着水分的分布状态,尤其在温差巨大的地区,这种作用显得十分重要。     

四川巴塘县茶洛地区温泉及间歇喷泉水化学特征和成因分析

温泉的水化学和成因研究对地热资源的开发利用有重要意义。四川巴塘县茶洛温泉的分布受茶洛—松多断层带的控制,沿北东—南西向的河流两岸出露,附近出露三叠系灰岩、砾岩和燕山期花岗岩。在温泉区出露有近20个泉眼,对其中10个泉眼进行采样测试。受出露点冷水混入的影响,东北部的两个泉眼温度为45~51 ℃,中西部地区的泉眼温度为77~89 ℃,部分为沸泉泉眼;各泉眼流量为0.01~1.8 L/s;pH值为6.1~8.1,矿化度为0.39~1.06 g/L,F^-含量为15~22 mg/L,偏硅酸含量为69~356 mg/L。泉水主要阳离子为Na⁺、K⁺和Ca²⁺,主要阴离子为 {\mathrm{CO}}_3^{2-}、 {\mathrm{HCO}}_3^{-}、Cl^-和 {\mathrm{SO}}_4^{2-},水化学类型为HCO₃-Na型。氢氧同位素数据表明,研究区地下热水来源于大气降水,补给高程约为4 400~4 800 m,补给区年均气温在-10 ℃左右。利用SiO₂温标估算茶洛温泉热储层温度约为150~200 ℃,热水循环深度约为2 810~3 480 m。茶洛温泉为大气降水入渗后在地下深循环过程中被大地热流加热,再沿断层带在河谷涌出地表而形成的温泉。在河流西北岸分布有灰岩,地下水溶蚀形成空洞,来自浅处的冷水和来自深部的热水在空洞中混合并被加热至沸点,导致热水间歇性上升喷出地面,形成间歇喷泉。     

试用有限单元法评价深层地下卤水资源量

用有限单元法评价浅层地下水资源量,是人们十分熟悉的。但对深层地下卤水资源量的评价,尚无完善的方法。本文对某储卤构造深层储卤层进行概化,用有限单元法模拟卤水生产过程并作出预报,提供了相应的结果。     

深层地热井腐蚀与堵塞原因的初步认识

腐蚀和堵塞现象在地热井揭露深层地下热水后和开采热水过程中时有发生。本文依据热水水质分析资料、井下电视摄象和探测记录 ,对一个地热井的腐蚀性和堵塞原因进行初步分析。     

云南云龙和兰坪地区温泉中游离二氧化碳特征

CO2气体伴随着温泉的出露而逸出,其中有一部分以溶解状态存在于泉水中。分析温泉水中CO2的含量特征,研究气体与围岩岩性、断层的关系,可以推断断层的活动性和CO2的来源。依据现场测试获得温泉中游离CO2的含量,分析云南云龙和兰坪地区部分温泉游离CO2的含量特征,发现该地区温泉水中游离CO2含量普遍较高,最高达到286.0 mg/L,并与p H呈负相关,与Eh、lg PCO2呈正相关。研究区温泉的出露受深大断裂的控制,CO2含量高还反映了断裂较强的活动性,此外,研究还发现出露在红层中的温泉游离CO2含量相对较高。研究区温泉中CO2的δ13C值主要分布在-8‰~0‰,表现出幔源特征。经计算泉水中CO2分压为10-2.19~10-0.57Bar,都大于大气的分压,但只有牛街温泉具备钙化沉积的条件。     

深层卤水自喷钻井若干特征的分析

本文以四川盆地中部的L_1井为例,讨论深层卤水自喷钻井卤水产出特征、水文地球化学特征和开采动态特征,并对钻井的测试资料进行分析,预测该钻井的卤水可采资源量。     

四川省盐源县盐泉的特征与形成

研究天然盐泉的形成有助于揭示陆地水文循环过程中的物质迁移。采用水文地球化学的方法,分析四川省盐源县的9个泉水和卤水水样的水化学特征和同位素特征,探讨盐泉的溶质来源,总结盐泉的成因模式。水样可以分为TDS为311.69 g/L的Cl-Na型卤水、TDS为55.77~89.43 g/L的Cl-Na型盐泉、TDS为1.17 g/L的Cl-Na型微咸泉和TDS为0.26~0.56 g/L的以HCO₃-Ca、HCO₃·SO₄-Ca·Mg型为主的淡水泉。泉水和卤水的氢氧同位素显示其来源于大气降水;水样的特征系数显示盐泉和卤水都属于溶滤型,且指示研究区基本不具有找钾前景。泉水的盐分主要来源于石盐、方解石、石膏和白云石等矿物的溶滤。盐泉的形成模式可以概括为:在山区获得大气降水入渗补给后,地下水经历较浅和较深的地下径流并且溶滤含盐地层或者盐矿,使其矿化度升高,在地形较低处汇集出露地表成泉。     

柴达木盆地西部地下卤水水化学特征及其起源演化

柴达木盆地西北角分布有基岩,盆地西部分布山麓堆积及河、湖相沉积地层,新生界发育有多个北西—南东走向的规模不一的背斜,新近系分布有富钾地下卤水。利用统计方法分析卤水中TDS、K+和B2O3的富集情况。结果显示：TDS值出现双峰,卤水样品富K+和B3+的概率分别为628%和6129%。使用Piper图研究地下卤水时,经常出现样品点过于集中而不易反映主要离子含量的变化。本次研究改进了前人的图示方法,绘制适合于表示地下卤水的水化学图。利用钠氯系数、氯溴系数、氯碘系数、钾氯系数、脱硫系数、钙镁系数对研究区卤水水样进行分析,结果显示卤水样品多数未达到石盐沉积,少数达到石盐沉积。研究区水样氢、氧稳定同位素数据显示新近系地下卤水δ18O值和δD值均发生漂移,表明卤水经历长时间的蒸发浓缩。研究区地下卤水起源于早上新世的古大气降水,上新世以后由于青藏高原快速隆升,柴达木盆地抬升和沉降中心东移,接受沉积形成良好的盖层,同时大气环流的改变致使气候变得干燥,地下卤水经历蒸发浓缩封存,形成现今的卤水。     

利用不对称的地下水位潮汐波动确定滨海含水层参数

在滨海地区,地下水水位受潮汐波动影响较大,使得传统的抽水试验、水位回复试验等方法确定含水层参数存在困难且花费较大。通过对广西北海市滨海含水层地下水位动态资料进行分析,发现其上升段和下降段是不对称的。基于海岸带承压含水层正弦潮汐波的传播理论,提出了确定含水层参数的分段法,并与振幅衰减法和滞后时间法进行对比,各种方法求出的储水系数与导水系数之比(S/T)很接近,说明分段法是有效的。对于北海市滨海含水层,上升段求出的S/T值比下降段要大,其成因机理还有待进一步分析。