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关中盆地地下热水的可更新性与回灌问题研究

作　者: 贾旭兵
导　师: 马致远
学　校: 长安大学
专　业: 地下水科学与工程
关键词: 可更新性热水回灌同位素地下热水关中盆地
分类号: P314
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文以关中盆地地下热水为研究对象,利用环境同位素和水文地球化学方法对关中盆地地下热水的补给来源、赋存环境和循环模式进行了分析,进而定性的推断关中盆地不同区域地下热水的可更新性;同时利用地下热水中的氚同位素建立模型计算出含氚值的地下热水的年龄,结合部分热水井孔的CFC数据及¹⁴C年龄定量化的分析了关中盆地地下热水的可更新性。最后定性和定量相结合对关中盆地地下热水可更新性进行了初步的划分。并在可更新性研究的基础上探讨了关中盆地地下热水回灌的相关问题。关中盆地地下热水的同位素分布特征为:盆地周边地下热水样点基本沿大气降水线展布,关中盆地中部咸阳、西安深部的地热水样点δ¹⁸O同位素明显偏离大气降水线,发生了δ¹⁸O漂移,西安地下热水漂移线与大气降水重合处与秦岭山前地热水的δD组成基本一致,咸阳地下热水漂移线与大气降水重合处与渭北地热水的δD组成基本一致。表明盆地南部秦岭山前及盆地北部地下热水为现代大气降水或现代、古代大气降水的混合水补给,西安地热水漂移前补给源可能为秦岭山前大气降水,咸阳热水漂移前补给源可能为北山大气降水或渭北岩溶水。根据6δ¹⁸O、δD值等值线图,¹⁴C年龄的分布特征,水化学特征分析地下热水的循环模式和赋存环境,表明愈近盆地中部,地下热水的赋存环境愈封闭,埋藏愈深,地下热水的可更新性愈弱。利用指数—活塞模型计算出含氚热水样点的混合水平均年龄,结合CFC、¹⁴C年龄及同位素特征将关中盆地地下热水的可更新性划分为强可更新、可更新、弱可更新和不可更新四类。回灌是解决关中盆地地下热水更新的有效方法之一,回灌可以处理地热废水、恢复热储的产热能力、补充地下热水和缓解水位下降维持关中盆地地下热水的可持续开发利用,由可更新性可知,关中盆地地热水的回灌盆地周边容易中部难,即在热储埋藏深、水压大,热储压实性好的盆地中部回灌率低,回灌中容易堵塞。但在盆地中部开启性好的断裂带附近设置回灌井,采用二氧化碳洗井的真空加压回灌方法,加强回灌试验,高度警惕关中盆地回灌过程中易出现的问题及迅速采取相应解决措施也能很好的实现回灌,使关中盆地地下热水可持续开发利用。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第一章绪论  11-16
  1.1 选题目的与意义  11-12
  1.2 地下热水研究现状  12-13
  1.3 研究内容、方法及创新点  13-16
第二章研究区基本概况  16-29
  2.1 关中盆地范围及交通  16-17
  2.2 关中盆地经济状况  17-18
  2.3 气象、水文及地形地势  18-20
  2.4 关中盆地地质条件  20-29
第三章关中盆地地下热水同位素与水化学分布特征  29-41
  3.1 氢氧稳定同位素分布特征  29-32
  3.2 ~(14)C年龄的分布特征  32-34
  3.3 关中盆地地下热水的水化学特征  34-37
  3.4 关中盆地地下热水的水岩作用  37-41
第四章关中盆地地下热水的循环模式及赋存环境  41-45
  4.1 关中盆地地下热水的补给  41
  4.2 关中盆地地下热水的运移  41-42
  4.3 关中盆地地下热水赋存环境  42-45
第五章关中盆地地下热水可更新性  45-60
  5.1 地下水年龄概述  45-46
  5.2 利用稳定同位素研究关中盆地地下热水的可更新性  46
  5.3 利用~3H和~(14)C及CFC研究地下热水可更新性  46-53
  5.4 关中盆地地下热水的可更新性分类  53-60
第六章关中盆地地下热水回灌问题探讨  60-82
  6.1 回灌的必要性  60-63
  6.2 研究区回灌整体方案及面临的问题  63-68
  6.3 研究区可行的回灌方法、方式及回灌步骤  68-70
  6.4 关中盆地各种回灌解决方法的适用性  70-72
  6.5 回灌井配套设备工艺及技术要求  72-73
  6.6 回灌过程易出现的问题及解决措施  73-77
  6.7 关中盆地回灌试验分析  77-82
结论与建议  82-83
参考文献  83-87
致谢  87

关中盆地地下热水的可更新性与回灌问题研究

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