山东省水-能源-粮食系统耦合协调关系变化研究 被引量：3

1

作者 潘洪瑞 姜欣 +3 位作者 张保祥 李佩茹 王红瑞 宋美华 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第6期64-68,72,共6页

山东省地处黄河下游,是粮食生产和能源消耗大省,水资源供需矛盾突出,为实现区域资源可持续发展,采用耦合协调评价模型,分析山东省2000—2020年水-能源-粮食系统耦合协调发展变化特征。结果表明:山东省水-能源-粮食系统整体发展趋势较为... 山东省地处黄河下游,是粮食生产和能源消耗大省,水资源供需矛盾突出,为实现区域资源可持续发展,采用耦合协调评价模型,分析山东省2000—2020年水-能源-粮食系统耦合协调发展变化特征。结果表明:山东省水-能源-粮食系统整体发展趋势较为稳定,处于初级协调阶段;各子系统间离散程度相对较低、相互影响程度高,大多数年份水-能源-粮食系统处于初级协调阶段;干旱导致水资源短缺、能源供需矛盾等问题,对系统耦合协调程度影响较大,提升抗旱减灾和能源保障能力可促进山东省水-能源-粮食系统协调可持续发展。 展开更多

关键词 水-能源-粮食 耦合协调评价模型 可持续发展 山东省

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基于蒙特卡罗及博弈赋权法的地热资源潜力与适宜性评估 被引量：1

2

作者 何怡香 丁朋朋 +2 位作者 刘韶华 王明珠 朱磊 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第5期176-187,共12页

【背景】砂岩孔隙型地热能是一种稳定、高效的清洁能源,但热储层非均质性、勘探不确定性等因素使地热资源量概率评估及适宜性识别等方面仍面临重大挑战。【方法】选取鲁西北平原馆陶组地热为研究对象,采用体积法与蒙特卡罗法开展地热资... 【背景】砂岩孔隙型地热能是一种稳定、高效的清洁能源,但热储层非均质性、勘探不确定性等因素使地热资源量概率评估及适宜性识别等方面仍面临重大挑战。【方法】选取鲁西北平原馆陶组地热为研究对象,采用体积法与蒙特卡罗法开展地热资源潜力不确定性评估;从地热资源特性、地质结构属性、社会经济3个方面建立砂岩热储适宜性多维度指标体系,采用博弈组合赋权法计算指标权重,开展地热资源适宜性定量评价,并通过地热井空间分布对评价结果进行校验。【结果和结论】鲁西北平原馆陶组热储最大概率地热资源量为5.68×10^(17) kJ,折合标准煤1.94×10^(10) t,地热资源量为(4.75~6.32)×10^(17) kJ的概率为90%,平均地热资源丰度为3.35×10^(13) kJ/km^(2);研究区适宜性“较好”及以上面积为5557 km^(2),占比35.63%;适宜性“差”区域占比最低,仅为14.32%;综合资源潜力和适宜性结果,鲁西北平原德州潜断陷为地热勘探开发首选靶区。研究成果可为重点地区地热资源勘探优化和开发目标区域识别提供技术支撑。 展开更多

关键词 地热资源 蒙特卡罗模拟 热储特征 体积法 博弈赋权法 适宜性评价 鲁西北平原

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砂岩热储地热能对井采灌温度场演变规律与响应机制和恢复能力 被引量：2

3

作者 李嘉龙 康凤新 +5 位作者 杨亚宾 李振函 赵强 白通 隋海波 郑婷婷 《地质学报》 北大核心 2025年第2期568-587,共20页

合理优化对井采灌系统的采灌参数,定量计算回灌冷水温度恢复的热量来源,对地热资源可持续开发利用具有重要意义。本文基于对井采灌系统长期水动力场和地温场的动态变化监测数据,建立馆陶组热储层对井采灌系统的水-热耦合数值模型,研究... 合理优化对井采灌系统的采灌参数,定量计算回灌冷水温度恢复的热量来源,对地热资源可持续开发利用具有重要意义。本文基于对井采灌系统长期水动力场和地温场的动态变化监测数据,建立馆陶组热储层对井采灌系统的水-热耦合数值模型,研究冷水回灌引起的热储内温度场的演化规律与趋势,并对对井采灌系统的关键参数进行优化,定量计算回灌冷水温度恢复的热量来源。结果显示回灌低温冷水在馆陶组储层底部的底砾岩内运移速度最快,要保证现有采灌井距为180 m的采灌系统运行100年不发生热突破,采灌量应不大于30 m^(3)/h;拟建对井采灌系统的采灌量设计为常规值72 m^(3)/h时,合理采灌井距应不小于300 m。开采井的热突破时间t随采灌井间距R的增大呈幂函数关系增长,相关方程为t_(Q)=aR^(2.4),比例系数a随采灌量的增大而减小。回灌冷水温度恢复的热量来源分析表明,回灌冷水体与其外围热水体的同层对流热为占比最大的热量恢复来源,从开始回灌时的大于70%降低至回灌100年时的36.0%;回灌冷水体从热储顶板和底板汲取的传导热占比从开始回灌时的接近0增大至100年时的30.7%(顶板11.5%,底板19.2%);回灌冷水体从外围热储介质汲取的同层传导热占比从开始回灌时接近0迅速增大至13.5%并保持稳定;回灌冷水体从内部热储介质中汲取的热量占比从开始回灌时的25.4%缓慢降低至回灌100年时的19.8%。 展开更多

关键词 地温场 非均质热储 采灌参数 演化规律 热量来源

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青海省北川河流域孔隙水水化学特征及源贡献解析 被引量：1

4

作者 陆丹 陈京鹏 +3 位作者 闫燕 杨询昌 刘春伟 耿昭克 《地质论评》 北大核心 2025年第1期233-244,共12页

根据2020年采集的53个青海省北川河孔隙水样品,利用ArcGIS10.7、SPSS20.0、Origin2022等软件,基于APCS-MLR模型研究了北川河流域孔隙水水化学特征及并定量分析来源贡献率,结果表明:①研究区孔隙水pH介于7.0~8.0,呈中性~弱碱性。沿水流方... 根据2020年采集的53个青海省北川河孔隙水样品,利用ArcGIS10.7、SPSS20.0、Origin2022等软件,基于APCS-MLR模型研究了北川河流域孔隙水水化学特征及并定量分析来源贡献率,结果表明:①研究区孔隙水pH介于7.0~8.0,呈中性~弱碱性。沿水流方向,Ca^(2+)和HCO_(3)^(-)质量浓度逐渐降低,Na^(+)、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)质量浓度逐渐升高,水化学类型逐渐由HCO_(3)^(-)-Ca^(2+)和HCO_(3)^(-)·SO_(4)^(2-)-Ca^(2+)转化为HCO_(3)^(-)·SO_(4)^(2-)-·Cl^(-)-Na^(+)·Ca^(2+)和HCO_(3)^(-)·SO_(4)^(2-)·Cl^(-)-Na^(+)型,与上游相比,TDS及Na^(+)、Ca^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)等主要离子质量浓度均明显增高,下游水质变差。②北川河流域孔隙水水化学特征总体受矿物溶滤作用的控制,硅酸盐岩、碳酸盐岩矿物溶解是地下水化学组分的主要来源,同时阳离子交换作用强烈,上游到下游,蒸发浓缩作用显著增加,人类活动增加,对孔隙水水化学特征有一定影响。③北川河流域上游孔隙水主要受天然状态下的水文地球化学进程控制,APCS-MLR模型表明,碳酸盐岩矿物溶滤,岩盐钾盐溶解和离子交换,蒸发浓缩的贡献率分别为35.93%,29.68%,26.54%。下游孔隙水中硅酸盐岩溶解、蒸发浓缩作用、工业活动,农业活动,碳酸盐岩矿物溶解的贡献率分别为41.27%、27.73%、22.91%,应加强下游流域水源保护工作。 展开更多

关键词 北川河流域 孔隙水 水化学特征 APCS-MLR模型 青海

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基于AHP-CRITIC综合权重的改进物元可拓模型在地下水水质评价中的应用 被引量：2

5

作者 刘刚 徐斌 +3 位作者 陈璐璐 黄星 陈子方 张文俊 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期125-133,共9页

权重的确定在地下水水质评价中具有重要作用。利用CRITIC方法对地下水指标进行权重修正,探究该方法对地下水质量评价的适用性。笔者选取代表性指标后,按照一般化学指标、毒理学指标2个层次构建地下水污染评价综合指标体系,建立基于AHP-C... 权重的确定在地下水水质评价中具有重要作用。利用CRITIC方法对地下水指标进行权重修正,探究该方法对地下水质量评价的适用性。笔者选取代表性指标后,按照一般化学指标、毒理学指标2个层次构建地下水污染评价综合指标体系,建立基于AHP-CRITIC综合权重的改进物元可拓模型对研究区地下水开展质量评价。将开发的评价方法应用于工业园区地下水质量评价发现,该方法能够反映地下水质量状况。结果表明:该评价方法在地下水质量评价过程中,能够兼顾不同指标重要程度差异和水质等级的模糊性,研究区5#点位和10#点位有毒有害重金属超标,应进一步查明原因,提出地下水污染阻断措施。 展开更多

关键词 层次分析法 CRITIC法 物元可拓模型 地下水质量评价

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人类活动影响下胶东半岛典型蓄水构造模式研究

6

作者 陈京鹏 康凤新 +4 位作者 韩建江 蒋书杰 王明珠 王炜龙 段晓飞 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1419-1428,共10页

胶东半岛是我国典型的缺水山区,广泛分布有岩浆岩、变质岩及白垩系弱透水性岩层,含水层富水性差异大,同时胶东半岛地区人类活动密集,水质型贫水问题同样突出,资源型缺水和水质型缺水同时存在。为揭示人类活动影响下典型缺水山区蓄水构... 胶东半岛是我国典型的缺水山区,广泛分布有岩浆岩、变质岩及白垩系弱透水性岩层,含水层富水性差异大,同时胶东半岛地区人类活动密集,水质型贫水问题同样突出,资源型缺水和水质型缺水同时存在。为揭示人类活动影响下典型缺水山区蓄水构造模式和找水方向,通过2019~2022年在胶东半岛典型缺水山区开展的水文地质调查,采用本次施工的7组钻孔数据,7组水化学和同位素分析样品,基于蓄水构造理论,结合人类活动影响下的水化学和同位素特征,对比研究不同类型蓄水构造富水性和以硝酸盐为代表的人类活动对水质的影响。提出了洼地沟谷风化壳型、接触带型、断裂型、岩溶型4种蓄水构造模式。揭示了受人类活动影响,以洼地沟谷风化型蓄水构造为代表的风化裂隙水硝酸盐含量升高,水质较差,适宜工农业生产用水;断裂型蓄水构造为代表的构造裂隙承压水,上部完整基岩作为隔水盖层减轻了人类活动对地下水质的影响,硝酸盐含量低,水质较好,适宜城镇、农村生活用水;接触带型和岩溶型蓄水构造开发利用方向则与其含水层埋深有关。 展开更多

关键词 基岩地下水 蓄水构造 水化学 人类活动影响 胶东半岛

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基于水化学同位素技术的地热储层成因模式对比分析——以鲁西北埕宁隆起区为例 被引量：4

7

作者 崔锐 王学鹏 +3 位作者 冯波 刘曦遥 冯守涛 刘帅 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期969-981,994,共14页

埕宁隆起区是我国重要的地热资源富集地区之一,了解地热田的成因模式对于地热资源的可持续开发利用具有重要意义。采用水化学同位素手段,对埕宁隆起区馆陶组砂岩热储和寒武-奥陶系岩溶热储成因进行对比分析,结果表明:砂岩热储地热水是... 埕宁隆起区是我国重要的地热资源富集地区之一,了解地热田的成因模式对于地热资源的可持续开发利用具有重要意义。采用水化学同位素手段,对埕宁隆起区馆陶组砂岩热储和寒武-奥陶系岩溶热储成因进行对比分析,结果表明:砂岩热储地热水是地质历史时期的大气降水入渗补给的产物,为侧向径流补给水,而岩溶热储地热水不是直接来源于大气降水的就近入渗补给,而是经过较长距离的径流过程,具有明显的氢氧漂移现象。两套热储地热水补给高程、热储温度及热水循环深度分别为459 m和557 m、66℃和72℃、1420 m和1795 m。此外,研究成果还揭示埕宁隆起区地热水补给区位于泰山地区,其地热系统热源为地壳深部及少部分上地幔传导热流。 展开更多

关键词 埕宁隆起 水化学 同位素技术 热储成因模式 地热储层

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黄河流域下游德州地区地下水水化学成因及生态环境影响 被引量：13

8

作者 陈京鹏 闫燕 +4 位作者 冯颖 吴晓华 刘欢 谭志容 蒋书杰 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期125-137,共13页

德州市位于黄河流域下游平原,是主要农业粮食作物产区,地下水资源影响着农业安全和人民健康安全.研究地下水化学成因及生态环境影响,对地下水可持续开发利用具有重要意义.采集243组地下水样品,运用描述性统计分析、因子分析、Piper三线... 德州市位于黄河流域下游平原,是主要农业粮食作物产区,地下水资源影响着农业安全和人民健康安全.研究地下水化学成因及生态环境影响,对地下水可持续开发利用具有重要意义.采集243组地下水样品,运用描述性统计分析、因子分析、Piper三线图、Gibbs图及离子比值等方法,结合地质背景条件,运用PHREEQC计算矿物饱和指数,分析区内地下水化学特征及成因,并分析其生态环境影响.结果表明,德州市地下水为弱碱性水,TDS介于234—28162 mg·L^(-1)之间,区内占优势的阴、阳离子为Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和Na^(+)、Mg^(2+),浅层地下水化学类型以HCO_(3)·Cl-Ca·Mg型,HCO_(3)·Cl-Na·Ca、HCO_(3)·SO_(4)-Na·Ca型等为主,深层地下水以HCO_(3)·SO_(4)-Na型水为主.德州地区地下水化学特征受岩石风化溶滤作用、蒸发浓缩作用、阳离子交换作用的共同影响,以溶滤作用、蒸发浓缩作用为主.岩石风化溶滤作用以硅酸盐岩和蒸发岩矿物溶解为主.深层地下水中阳离子交替吸附作用以正向为主,浅层地下水中该反应较为复杂.德州地区地下水中蒸发盐岩、硅酸盐岩在岩石风化溶滤过程中的贡献率为62.199%,碳酸盐岩风化、其它岩石风化的贡献率约为11.802%.浅层地下水的合理开发,可以减弱蒸发浓缩作用,在一定程度上改良研究区内的土壤质量,减少区内的盐渍化土地面积,因此合理开发利用浅层地下水用于农业灌溉等,在一定程度上可以有益于生态环境的改善. 展开更多

关键词 地下水 水化学特征 成因机理 黄河下游平原 生态环境影响.

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大沽河流域上游水化学特征及其控制因素研究 被引量：11

9

作者 陈京鹏 蒋书杰 +4 位作者 杨询昌 王华飞 刘伟 王学鹏 谭志容 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1853-1862,共10页

大沽河流域是青岛市、烟台市重要的供水源区,为研究大沽河流域水化学特征及成因机制,选取大沽河流域上游补给区开展研究,采集35个地下水样品和5个地表水样品。综合运用描述性统计分析、Piper三线图、Gibbs图以及离子比值等方法,结合水... 大沽河流域是青岛市、烟台市重要的供水源区,为研究大沽河流域水化学特征及成因机制,选取大沽河流域上游补给区开展研究,采集35个地下水样品和5个地表水样品。综合运用描述性统计分析、Piper三线图、Gibbs图以及离子比值等方法,结合水文地质条件,分析研究区水化学特征,探索其水化学组成的成因机制。结果表明,大沽河流域地下水为弱碱性水,占优势的阴、阳离子分别为HCO_(3)~-、SO_(4)^(2-)和Ca^(2+)、Mg^(2+)。水化学类型共分多种,其中以HCO-_(3)~·SO~_(4)(2-)—Ca^(2+)·Mg^(2+)为主。大沽河流域水化学特征受水—岩作用、阳离子交换作用的影响,岩石风化溶解是水化学特征的主要控制因素,且阳离子交换作用活跃。Na~+、K~+、Cl~-、偏硅酸主要来源于硅酸盐岩的溶解,Ca^(2+)、Mg^(2+)和SO_(4)^(2-)主要来源于碳酸盐岩的溶解,显著高于来自蒸发盐岩风化溶解的贡献。人类活动对地下水化学特征有较大影响,农业种植、养殖业等人类活动导致水中NO-3浓度普遍偏高,同时人类活动加剧了硅酸盐矿物的风化溶解,使得偏硅酸浓度升高,超过74%的水样偏硅酸质量浓度达到了25mg/L。 展开更多

关键词 地下水 地表水 水化学特征 控制因素 离子来源 大沽河

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岩浆岩与变质岩分布区蓄水构造模式浅析——以胶东地区为例 被引量：4

10

作者 刘春伟 胡彩萍 +4 位作者 李传磊 刘帅 李波 吴璇 刘小天 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期526-534,共9页

胶东地区地层岩性多为岩浆岩和变质岩,富水性差异大,整体为缺水区。伴随着社会经济发展,人民对美好生活的需求不断提升,优质、稳定的地下饮用水也成为胶东人民的重要民生问题之一。笔者等通过大比例尺水文地质调查成果总结和已有研究成... 胶东地区地层岩性多为岩浆岩和变质岩,富水性差异大,整体为缺水区。伴随着社会经济发展,人民对美好生活的需求不断提升,优质、稳定的地下饮用水也成为胶东人民的重要民生问题之一。笔者等通过大比例尺水文地质调查成果总结和已有研究成果分析,结合地下水勘查案例,从水文、地形地貌、含水层岩性和地质构造4个方面,对岩浆岩地区的地下水富集机理进行分析,提出了断裂型、接触带型、岩脉型、洼地风化带型和多期变质作用形成的5种蓄水构造模式,并对各类蓄水构造特征进行了分析,同时总结了风化裂隙水、构造裂隙水和岩溶裂隙水3类岩浆岩、变质岩分布区裂隙水的找水方向,进一步丰富了岩浆岩与变质岩缺水地区蓄水构造模式研究,对该地区地下水资源探寻具有一定的指导作用。 展开更多

关键词 胶东 岩浆岩 蓄水构造 富水机理

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干热岩钻探高温可循环泡沫钻井液技术研究 被引量：2

11

作者 聂德久 刘刚 +1 位作者 杜志强 吴清华 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2542-2546,共5页

针对高温可循环泡沫存在的主要技术难点,优选了抗高温发泡剂GFJ,增黏剂GDRP,稳泡剂WPJ等关键处理剂,构建了高温可循环泡沫钻井液配方。结果表明,应用3%~4%钠膨润土、2%~3%SEP(海泡石绒)、0.5%~1.0%GDRP(增黏剂)、0.3%~0.5%WPJ(稳泡剂)、... 针对高温可循环泡沫存在的主要技术难点,优选了抗高温发泡剂GFJ,增黏剂GDRP,稳泡剂WPJ等关键处理剂,构建了高温可循环泡沫钻井液配方。结果表明,应用3%~4%钠膨润土、2%~3%SEP(海泡石绒)、0.5%~1.0%GDRP(增黏剂)、0.3%~0.5%WPJ(稳泡剂)、0.4%~0.8%GFJ(发泡剂)和水配成了钻井液体系。该体系在240℃下密度在0.6~0.9 g/cm3范围可调,半衰期>48 h,流变性好,具有较好的悬浮携带能力,可满足深部地热钻探施工需求。 展开更多

关键词 干热岩 低压地层 发泡剂 可循环泡沫钻井液 高温

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