西宁盆地地下热水循环机制与资源评价.pdf

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1、■分类号：Ｆ６４１．８Ｈ学校代码：１０的７，Ｊ：公开学号密级：２０１２３１４８３————————？ＪｒＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ号ＵＫ亨恆破±巧交’ＳＰＥＣＩＡＬＺＥＤＭＡＳＴＥＲＩＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ：：－巧吉Ｖ；西宁盆地地下热水循环机制与资源评价＇…－：編＇‘＊＇．听Ｌ，．．．崩纖．ｗ学科名称：地质工程专业学位类别：工程硕壬作者：孙惜指导老师：５武蓄￥西北大学学位评定委员会二〇—五

2、年西北大学学位论文知巧产枚声明书、保存。本人完全了解西北大学关于收集、使用学位论文的规定学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。，’也指导教师签名；学位论

3、文作者签名ｌ：Ｌ＇《声［年衣月日主年６月Ｓ日西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名；么［？摘要经济的发展离不开能源，过度开采石油、煤炭等不可

4、再生资源所带来的能源紧缺和环境问题日趋严重，，寻求新能源迫在眉睫而对地热资源的开发利用在经济、技术和环一境方面均是种很好的能源解决方法。本文主要通过对西宁盆地地下水动为场、地下水化学场、地温场Ｗ及同位素的研究，分析地下热水的来源或成因，并对地下热水循环机制进行研究分析，对盆地地下热水的允许；论文通过地下水流数值模拟方法开采量进行计算与评价，对设计的不同开采方案进行模型预测，并与地下热水现状开采情况进行对比分析，其研究成果为西宁盆地地热资源的合理开采和利用提供了科学依据。最

5、后对地热流体水质进行评价并提出了在开采过程中所遇到的技术上有待解决的难题。论文的主要研究内容和结论如下；（１）地下热水的循环：承压自流水径流方向由盆地边缘流向盆地中也，接受盆地、四周山区各类水源补给，地下水具有从高水头的盆地边缘向低水头的盆地中必径流汇集和排泄的总体补径排持征。（２）盆地地温场特征：通过地热井测温结果看出，随着地热井深度増加，地下热水湿度也越高。通过１００ｍ、２００ｍ、５００ｍ、１０００ｍ和２０００ｍ深度水平上的地温显示，由盆地边缘向中必不断增高，

6、反映出深部热源由下而上的热传导作用；在循环过程中，地下水吸收周围岩体释放的热量从而形成地下热水。循环深度越深，水温越高。物探资料显示：盆地地下热水的主要热源来至于偏高的大地热流或地温梯度加热。（３）盆地水化学场特征：统计的１３个地热并地下热水水化学资料显示，西宁盆地矿化度呈现由盆地边部向中也逐渐增高的环带状水平分带特征，地热井煤１２矿化度高达１４８．６２ｇ／Ｌ，属高矿化度地下热水。同时水化学类型由盆地边部向盆地中也依次出现一硫酸盐型水一氯化物型水的环带状水文地球化学水平分

7、带演化趋势从重碳酸盐型水。（４）同位素特征；Ｈ组样品的氨氧同位素组成基本落在克雷格降水线上，说明盆地地下热水主要来源是周边山区大气降水补给。由于落在线上的位置不同，说明Ｈ组样品控制的地下水补给区补给时间、补给区位置、形成年龄及在不同系统中运移速率不同。根据氨氧同位素的含量与当地大气降水中氨氧同位素曲线对比，并利用降水中的高度效应，推测出西宁盆地地下热水补给区海拔大于巧０３ｍ。ｉ４Ｃ年龄对地下热水年龄测定分析后得出结论通过放射性同位素：地下热水主要沿凸起构造旁侧断裂带向

8、上运移，导致深部地下热水的年龄低于上部；目前盆地内所开采的地下热水不是和含水层同时产生的沉积水。随着地下热水的循环，之前的地下热水不Ｉ断被新水所替代，且度种缓慢替换的作用仍在持续。（５）通过地下水流数值模拟的方法，模拟不同开采量下的地下水水位和降深状态，并选３出最佳合理的开采方案得出盆地地下水允许开采量为１６０７９ｍ／ｄ。通过地热资源评ＷＸ可开采地热储量为ｉ７价所需参数的确定，计算盆地地热储量为４．２９ｌ〇ｊ，４２９Ｘ１〇Ｊ。关键词：地下热水，循环机制，地温特征，水