基于地下水熱耦合模擬的開封深層地?zé)岢樗?回灌研究
發(fā)布時間:2021-10-29 04:01
隨著石油、煤炭等傳統(tǒng)化石能源對地球環(huán)境的影響越來越大,地?zé)崮茏鳛橐环N綠色能源越來越受到關(guān)注,綠色低碳可再生的優(yōu)點使其在未來開發(fā)潛力巨大。開封市地處開封凹陷,地?zé)豳Y源豐富程度及開發(fā)程度在河南省均處于前列,地?zé)豳Y源的開發(fā)為促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和提高民生均做出了較大貢獻(xiàn)。但長期的“只開采而無尾水回灌”式開發(fā)致使熱儲層水位埋深日益增大、地?zé)崴椴闪肯陆档葐栴}。而地?zé)嵛菜幕毓嗍墙鉀Q上述問題的有效途徑,保障地?zé)豳Y源的長期利用。因此在研究區(qū)進(jìn)行地?zé)岢樗毓嗄M是十分有必要的。本文利用FEFLOW建立研究區(qū)地下水流與熱運移耦合模型,依據(jù)模型對不同采灌情況進(jìn)行模擬分析,并分別對滲流場和溫度場對滲透系數(shù)及巖石熱導(dǎo)率的參數(shù)敏感性進(jìn)行分析,對第四熱儲層資源量及可采資源量進(jìn)行計算,主要得到以下結(jié)論:(1)在第四熱儲層內(nèi)規(guī)劃地?zé)峋?為避免熱突破,回灌溫度15℃時,回灌率分別為30%、50%、100%時,建議地?zé)岢楣嗑g距分別200m、300m、400m為宜。(2)以控制變量法對回灌率及回灌距離的變化對滲流場和溫度場的影響的進(jìn)行模擬分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)回灌率的增大可有效減小開采井中水位降深,減小降落漏斗面積,但會使開采井的...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
92研究區(qū)概況本章在簡單介紹研究區(qū)自然地理及區(qū)域地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,重點介紹研究區(qū)熱儲層的水文地質(zhì)及地?zé)岬刭|(zhì)條件,為之后研究區(qū)水熱耦合模型的建立提供基矗2.1自然概況2.1.1地理及地形地貌開封市地理上處于華北平原中部地區(qū),區(qū)域海拔大多分布于69m到78m之間,地形平坦,地勢上總體上呈現(xiàn)為由西向東逐漸降低,微向北東、南東傾斜的特征。圖2-1為開封市地理位置示意圖。區(qū)域內(nèi)地貌類型主要以堆積地形為主,大部分地區(qū)屬黃河下游沖積平原,地面開闊平坦,按形態(tài)劃分為四類,分別為黃河漫灘區(qū)、背河洼地區(qū)、微傾斜平原區(qū)、沙丘分布微起伏地區(qū),如圖2-2所示。圖2-1開封市地理示意圖
10圖2-2開封市及鄰近地區(qū)地貌圖2.1.2氣象水文開封市屬于溫暖帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候,四季有明顯的差異。工作區(qū)多年氣溫的平均值分布于13.1℃~14.5℃之間,多年降水量平均值約為600mm。全年降水量大多發(fā)生在在每年的6、7、8、9月份。研究區(qū)多年平均水面蒸發(fā)量1200~1400mm,陸面蒸發(fā)量為500~600mm,主要集中在每年的4~7月份。多年相對濕度的平均值為65%~75%,表現(xiàn)為自東南向西北降低。開封地區(qū)發(fā)育兩大水系,分別為黃河水系、淮河水系。兩大水系中黃河流經(jīng)開封長度約為30km,是流經(jīng)該地區(qū)最大水系,黃河水系多年流量平均值約為1406m3/s,黃河單寬流量約為3000m3/d且有較強(qiáng)的側(cè)滲能力,是開封市地下水資源的補(bǔ)給來源之一。2.2區(qū)域地質(zhì)條件2.2.1地層巖性研究區(qū)內(nèi)地?zé)崴饕_采自新生界。該地區(qū)新生界的厚度一般為3000m左
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國內(nèi)地?zé)豳Y源類型特征及其開發(fā)利用進(jìn)展[J]. 王轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),歐成華,王紅印,靳平平,李丹,張玉萍. 水利水電技術(shù). 2019(06)
[2]2018年地?zé)峥碧介_發(fā)熱點回眸[J]. 馬峰,王貴玲,魏帥超,孫占學(xué). 科技導(dǎo)報. 2019(01)
[3]中國地?zé)豳Y源潛力評價[J]. 王貴玲,張薇,梁繼運,藺文靜,劉志明,王婉麗. 地球?qū)W報. 2017(04)
[4]咸陽地區(qū)地?zé)岵晒嗑罴丫喾治鯷J]. 黨書生,馬致遠(yuǎn),鄭磊. 地下水. 2016(01)
[5]西安與咸陽孔隙型熱儲尾水回灌堵塞機(jī)理對比[J]. 鄭磊,馬致遠(yuǎn),鄭會菊,何丹,李妍. 水資源保護(hù). 2015(03)
[6]魯北砂巖熱儲地?zé)嵛菜毓嘣囼炑芯縖J]. 趙季初. 山東國土資源. 2013(09)
[7]從歐洲地?zé)岚l(fā)展看我國地?zé)衢_發(fā)利用問題[J]. 汪集暘,龔宇烈,陸振能,馬偉斌. 新能源進(jìn)展. 2013(01)
[8]開封凹陷區(qū)地?zé)崴瘜W(xué)特征及同位素分析[J]. 王現(xiàn)國,張慧,張娟娟. 安全與環(huán)境工程. 2012(06)
[9]地?zé)岵晒鄬毓鄿囟葓龅哪M研究[J]. 程萬慶,劉九龍,陳海波. 世界地質(zhì). 2011(03)
[10]孔隙型地?zé)岵晒嚅_發(fā)方案的數(shù)值模擬研究[J]. 雷海燕,朱家玲. 太陽能學(xué)報. 2010(12)
博士論文
[1]基于水源型淺層地?zé)崮懿杉瘓龅厮獰狁詈夏M與應(yīng)用[D]. 孫海洲.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2018
[2]地下熱水流動與熱量運移的三維非穩(wěn)定流數(shù)值模擬研究[D]. 趙敬波.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[3]水源熱泵對地溫場的影響及適宜性評價研究[D]. 趙靜.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2009
碩士論文
[1]水源熱泵適宜性評價及含水層溫度場分析[D]. 賴光東.長安大學(xué) 2018
[2]西安三橋地區(qū)孔隙型地?zé)嵛菜毓嗄M及前景展望[D]. 許勇.長安大學(xué) 2018
[3]天津東麗湖區(qū)基巖地下熱水的三維非穩(wěn)定流數(shù)值模擬[D]. 李婧瑋.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[4]瓊北盆地地?zé)崽锾卣骷傲髁俊獪囟锐詈夏P脱芯縖D]. 石小蒙.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[5]北京市小湯山地區(qū)基巖熱儲數(shù)值模擬研究[D]. 朱加藍(lán).中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[6]忻州市奇村地?zé)豳Y源評價[D]. 王俊鑫.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[7]廣東從化溫泉區(qū)地下熱水的分布特征和數(shù)值模擬研究[D]. 郭帥.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[8]基于地下流場與溫度場耦合模擬的抽水~回灌優(yōu)化方案研究[D]. 韋衛(wèi)敏.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[9]開封市城區(qū)地?zé)崴Y源評價及可持續(xù)開發(fā)利用研究[D]. 張良.河南理工大學(xué) 2011
[10]地?zé)峄毓嗍聚櫦夹g(shù)及熱儲模擬實驗研究[D]. 李元杰.中國地質(zhì)科學(xué)院 2010
本文編號:3463918
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
92研究區(qū)概況本章在簡單介紹研究區(qū)自然地理及區(qū)域地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,重點介紹研究區(qū)熱儲層的水文地質(zhì)及地?zé)岬刭|(zhì)條件,為之后研究區(qū)水熱耦合模型的建立提供基矗2.1自然概況2.1.1地理及地形地貌開封市地理上處于華北平原中部地區(qū),區(qū)域海拔大多分布于69m到78m之間,地形平坦,地勢上總體上呈現(xiàn)為由西向東逐漸降低,微向北東、南東傾斜的特征。圖2-1為開封市地理位置示意圖。區(qū)域內(nèi)地貌類型主要以堆積地形為主,大部分地區(qū)屬黃河下游沖積平原,地面開闊平坦,按形態(tài)劃分為四類,分別為黃河漫灘區(qū)、背河洼地區(qū)、微傾斜平原區(qū)、沙丘分布微起伏地區(qū),如圖2-2所示。圖2-1開封市地理示意圖
10圖2-2開封市及鄰近地區(qū)地貌圖2.1.2氣象水文開封市屬于溫暖帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候,四季有明顯的差異。工作區(qū)多年氣溫的平均值分布于13.1℃~14.5℃之間,多年降水量平均值約為600mm。全年降水量大多發(fā)生在在每年的6、7、8、9月份。研究區(qū)多年平均水面蒸發(fā)量1200~1400mm,陸面蒸發(fā)量為500~600mm,主要集中在每年的4~7月份。多年相對濕度的平均值為65%~75%,表現(xiàn)為自東南向西北降低。開封地區(qū)發(fā)育兩大水系,分別為黃河水系、淮河水系。兩大水系中黃河流經(jīng)開封長度約為30km,是流經(jīng)該地區(qū)最大水系,黃河水系多年流量平均值約為1406m3/s,黃河單寬流量約為3000m3/d且有較強(qiáng)的側(cè)滲能力,是開封市地下水資源的補(bǔ)給來源之一。2.2區(qū)域地質(zhì)條件2.2.1地層巖性研究區(qū)內(nèi)地?zé)崴饕_采自新生界。該地區(qū)新生界的厚度一般為3000m左
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國內(nèi)地?zé)豳Y源類型特征及其開發(fā)利用進(jìn)展[J]. 王轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),歐成華,王紅印,靳平平,李丹,張玉萍. 水利水電技術(shù). 2019(06)
[2]2018年地?zé)峥碧介_發(fā)熱點回眸[J]. 馬峰,王貴玲,魏帥超,孫占學(xué). 科技導(dǎo)報. 2019(01)
[3]中國地?zé)豳Y源潛力評價[J]. 王貴玲,張薇,梁繼運,藺文靜,劉志明,王婉麗. 地球?qū)W報. 2017(04)
[4]咸陽地區(qū)地?zé)岵晒嗑罴丫喾治鯷J]. 黨書生,馬致遠(yuǎn),鄭磊. 地下水. 2016(01)
[5]西安與咸陽孔隙型熱儲尾水回灌堵塞機(jī)理對比[J]. 鄭磊,馬致遠(yuǎn),鄭會菊,何丹,李妍. 水資源保護(hù). 2015(03)
[6]魯北砂巖熱儲地?zé)嵛菜毓嘣囼炑芯縖J]. 趙季初. 山東國土資源. 2013(09)
[7]從歐洲地?zé)岚l(fā)展看我國地?zé)衢_發(fā)利用問題[J]. 汪集暘,龔宇烈,陸振能,馬偉斌. 新能源進(jìn)展. 2013(01)
[8]開封凹陷區(qū)地?zé)崴瘜W(xué)特征及同位素分析[J]. 王現(xiàn)國,張慧,張娟娟. 安全與環(huán)境工程. 2012(06)
[9]地?zé)岵晒鄬毓鄿囟葓龅哪M研究[J]. 程萬慶,劉九龍,陳海波. 世界地質(zhì). 2011(03)
[10]孔隙型地?zé)岵晒嚅_發(fā)方案的數(shù)值模擬研究[J]. 雷海燕,朱家玲. 太陽能學(xué)報. 2010(12)
博士論文
[1]基于水源型淺層地?zé)崮懿杉瘓龅厮獰狁詈夏M與應(yīng)用[D]. 孫海洲.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2018
[2]地下熱水流動與熱量運移的三維非穩(wěn)定流數(shù)值模擬研究[D]. 趙敬波.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[3]水源熱泵對地溫場的影響及適宜性評價研究[D]. 趙靜.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2009
碩士論文
[1]水源熱泵適宜性評價及含水層溫度場分析[D]. 賴光東.長安大學(xué) 2018
[2]西安三橋地區(qū)孔隙型地?zé)嵛菜毓嗄M及前景展望[D]. 許勇.長安大學(xué) 2018
[3]天津東麗湖區(qū)基巖地下熱水的三維非穩(wěn)定流數(shù)值模擬[D]. 李婧瑋.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[4]瓊北盆地地?zé)崽锾卣骷傲髁俊獪囟锐詈夏P脱芯縖D]. 石小蒙.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[5]北京市小湯山地區(qū)基巖熱儲數(shù)值模擬研究[D]. 朱加藍(lán).中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[6]忻州市奇村地?zé)豳Y源評價[D]. 王俊鑫.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[7]廣東從化溫泉區(qū)地下熱水的分布特征和數(shù)值模擬研究[D]. 郭帥.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
[8]基于地下流場與溫度場耦合模擬的抽水~回灌優(yōu)化方案研究[D]. 韋衛(wèi)敏.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[9]開封市城區(qū)地?zé)崴Y源評價及可持續(xù)開發(fā)利用研究[D]. 張良.河南理工大學(xué) 2011
[10]地?zé)峄毓嗍聚櫦夹g(shù)及熱儲模擬實驗研究[D]. 李元杰.中國地質(zhì)科學(xué)院 2010
本文編號:3463918
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