本文關(guān)鍵詞：非傳統(tǒng)能源開發(fā)對氣藏區(qū)周邊水系統(tǒng)的影響分析

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【摘要】：頁巖氣作為一種清潔、高效的能源,能夠有效緩解能源危機(jī),提升國家能源安全。目前,只有美國實(shí)現(xiàn)了頁巖氣的商業(yè)開發(fā),成為各國學(xué)習(xí)的典范。但是頁巖氣開發(fā)的環(huán)境問題成為約束頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素之一。因此有必要對頁巖氣開發(fā)的環(huán)境問題進(jìn)行探究,本文選擇水系統(tǒng)作為研究對象,以賓夕法尼亞州的Marcellus頁巖作為研究區(qū)域,識別并定量分析頁巖氣開發(fā)對水系統(tǒng)造成的影響。通過數(shù)據(jù)分析,直觀地了解頁巖氣開發(fā)帶來的水環(huán)境問題,幫助我國提早準(zhǔn)備以應(yīng)對大規(guī)模開發(fā)頁巖氣帶來的水系統(tǒng)危機(jī)。首先,本文針對頁巖氣開采的水資源短缺問題,采用模糊次分析法(FAHP)評價賓夕法尼亞州頁巖氣開發(fā)水資源利用效率,分別從社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三個方面構(gòu)建評價矩陣進(jìn)行定量加定性地分析。結(jié)果顯示：頁巖氣開發(fā)水資源利用效率受到生態(tài)和經(jīng)濟(jì)因素影響大,其中缺水程度、開采用水量、污水排放達(dá)標(biāo)率、河流流量減少情況對利用效率的影響最大；其次針對頁巖氣開發(fā)帶來的水環(huán)境問題,選擇污染指示物甲烷和鐳元素,借助地統(tǒng)計(jì)方法,對研究區(qū)域的污染物進(jìn)行空間插值通過Arcgis直觀展示評價結(jié)果。結(jié)果表明：甲烷和Ra226平均濃度,逐年增加,其中甲烷濃度在2009和2010年均處于危險閾值以內(nèi),未對水環(huán)境造成危害,2011-2013年濃度超過危險閾值,Ra226和Ra228在調(diào)查年份內(nèi)均值均超過安全飲用水標(biāo)準(zhǔn)；模擬圖顯示研究區(qū)域內(nèi)甲烷和鐳影響的區(qū)域逐年增多,高濃度區(qū)域主要分布在Allegheny、 Lycoming、 Bradford、Indiana四個頁巖區(qū)塊,濃度分布呈現(xiàn)出從西南到東北的帶狀分布,有逐年向西北和東南擴(kuò)散的趨勢,Ra226與Ra228存在微弱的負(fù)相關(guān)關(guān)系,甲烷與賓州頁巖氣產(chǎn)量存在極強(qiáng)的線性正相關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：頁巖氣 水資源 水環(huán)境污染 模糊層次分析 地統(tǒng)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X82;TV213.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 研究問題及研究路徑11-12
• 1.2.1 研究問題的提出11
• 1.2.2 研究內(nèi)容11-12
• 1.2.3 研究路徑12
• 1.3 研究創(chuàng)新點(diǎn)及難點(diǎn)12-14
• 第二章 文獻(xiàn)綜述14-22
• 2.1 頁巖氣開發(fā)的水資源利用評價14-15
• 2.1.1 國外頁巖氣開發(fā)的水資源利用研究14-15
• 2.1.2 國內(nèi)頁巖氣開發(fā)的水資源利用研究15
• 2.2 頁巖氣開發(fā)的水環(huán)境評價15-17
• 2.2.1 國外研究進(jìn)展16
• 2.2.2 國內(nèi)研究進(jìn)展16-17
• 2.3 頁巖氣開采水資源與水環(huán)境監(jiān)管17-19
• 2.3.1 管理現(xiàn)狀17-19
• 2.3.2 發(fā)展趨勢19
• 2.4 研究區(qū)域概況19-22
• 2.4.1 地理環(huán)境19-20
• 2.4.2 氣候環(huán)境20
• 2.4.3 水資源20
• 2.4.4 頁巖氣資源20-21
• 2.4.5 開采區(qū)水資源與水環(huán)境現(xiàn)狀21-22
• 第三章 基于模糊層次分析法的頁巖氣開采區(qū)水資源利用評估22-36
• 3.1 水資源利用系統(tǒng)的模糊性22
• 3.2 模糊層次分析法(FAHP)22-23
• 3.3 模糊層次分析法權(quán)重確定23-26
• 3.3.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型23-24
• 3.3.2 構(gòu)建三角模糊評判矩陣24-25
• 3.3.3 一致性檢驗(yàn)與模糊計(jì)算25-26
• 3.4 案例研究26-33
• 3.4.1 指標(biāo)體系構(gòu)建26-30
• 3.4.2 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算30-33
• 3.5 結(jié)論分析33-35
• 3.5.1 一級指標(biāo)分析33-34
• 3.5.2 二級指標(biāo)分析34-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第四章 基于地統(tǒng)計(jì)插值的頁巖氣開采區(qū)域水環(huán)境污染評估36-61
• 4.1 地統(tǒng)計(jì)法36-37
• 4.2 水環(huán)境空間插值評價模型37-44
• 4.2.1 平穩(wěn)性假設(shè)37-38
• 4.2.2 空間相關(guān)性模擬38-42
• 4.2.3 克里金插值42-44
• 4.3 案例研究44-58
• 4.3.1 代表污染物的選取44-45
• 4.3.2 數(shù)據(jù)來源45-46
• 4.3.3 數(shù)據(jù)處理46
• 4.3.4 結(jié)果分析46-58
• 4.4 潛在污染路徑分析58-60
• 4.4.1 地表水污染路徑59
• 4.4.2 地下水污染路徑59-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第五章 結(jié)論與展望61-64
• 5.1 結(jié)論61-62
• 5.2 展望62-64
• 5.2.1 對我國啟示62
• 5.2.2 深化研究62-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 附錄69-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果72-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作73-74
• 致謝74-75
• 作者簡介75
• 在校期間獲獎項(xiàng)目75

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本文編號：585946