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昆明地热田Ⅱ块段地下热水系统溶质运移的数值模拟

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 05:12:32
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昆明地热田Ⅱ块段地下热水系统溶质运移的数值模拟【摘要】:近年来,随着社会经济尤其旅游业的加快发展,昆明地热田地下热水的需求量迅猛增加,地下热水开发规模大幅度增大。由于地下热水的过度

【摘要】:近年来,随着社会经济尤其旅游业的加快发展,昆明地热田地下热水的需求量迅猛增加,地下热水开发规模大幅度增大。由于地下热水的过度开采,开采密集的地区己产生大范围热水水位的持续下降和地下水污染等问题。本文选取昆明地热田Ⅱ块段为研究对象,在对地下热水系统进行充分调查、分析的基础上,运用GMS软件,对其溶质运移进行数值模拟研究工作,主要取得以下成果: 1、根据所收集的昆明地热田,尤其是Ⅱ块段地下热水的动态监测资料,进一步加深了对于昆明地热田地下热水的水文地质条件的认识,确立了模拟区地下热水由南向北部逐渐运移的总体变化规律。 2、昆明地热田Ⅱ块段地下热水的主要排泄方式为人工排泄,主要补给方式为沿南部边界的侧向补给及少量的上覆基岩冷水和大气降水沿断裂带垂直补给。 3、建立了昆明地热田Ⅱ块段地下热水系统的概念模型及溶质运移三维非稳定流数学模型,并运用GMS软件进行数值模拟。 4、采用间接人工调参的方法,结合对部分监测孔历年的水头及C1-、NH4+等离子浓度进行实测值与模拟值的对比,完成模型的识别验证,获取了较为合理的水文地质参数。经过对部分孔位历年(1990年—1995年)模拟值与实测值的对比,以及1994年与1995年地下热水模拟流场及实测流场的对比,结果显示,模拟的吻合度良好;选取C1-、NH4+等2个因子,进行地下热水溶质运移的预测模拟,经过对部分孔位历年(1990年—1998年)离子浓度模拟值与实测值的对比,以及1995年和2000年的C1-、NH4+浓度模拟浓度等值线的对比分析,结果显示模拟的吻合度也较高。这说明,所建立的模拟模型与反演确定的水文地质参数,基本能反映实际的水文地质条件。 5、运用所建模型和确定的水文地质参数,分别对C1-、NH4+浓度值进行了预测模拟,获取其2010年C1-、NH4+浓度模拟等值线图。结果反映,在当前开采条件下,Ⅱ块段地下热水系统中的溶质场未来的变化较大。 【关键词】:溶质运移 数值模拟 GMS软件 地下热水系统 昆明地热田Ⅱ块段
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P314
【目录】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-6
  • 目录6-8
  • 第一章 前言8-16
  • 1.1 论文选题及国内外研究进展8-13
  • 1.1.1 选题依据及研究意义8-9
  • 1.1.2 国内外研究进展9-12
  • 1.1.3 GMS软件介绍12-13
  • 1.2 研究内容、目标与技术方案13-15
  • 1.2.1 研究内容13
  • 1.2.2 研究目标13-14
  • 1.2.3 技术路线14-15
  • 1.3 论文工作概况15-16
  • 1.3.1 工作安排及进度15
  • 1.3.2 完成的主要工作量15-16
  • 第二章 昆明地热田地质背景16-28
  • 2.1 自然地理16-19
  • 2.1.1 地理位置16-17
  • 2.1.2 地貌17-18
  • 2.1.3 气象、水文18-19
  • 2.2 地层19-25
  • 2.3 构造25-26
  • 2.3.1 南北向构造体系25-26
  • 2.3.2 东西向构造体系26
  • 2.4 新构造运动与地热26-28
  • 第三章 昆明地热田水文地质条件28-43
  • 3.1 地质背景28-33
  • 3.1.1 地层及其富水性特征28-29
  • 3.1.2 断裂及其控热地质特征29-33
  • 3.2 地质结构33-36
  • 3.2.1 热储结构33-34
  • 3.2.2 边界条件34-36
  • 3.2.3 地热块段划分36
  • 3.3 水文地质特征36-43
  • 3.3.1 地温场36-37
  • 3.3.2 热储流场37-38
  • 3.3.3 热水化学特征38-40
  • 3.3.4 同位素特征40-43
  • 第四章 昆明地热田Ⅱ块段溶质运移的数值模拟43-62
  • 4.1 模拟区的水文地质43-49
  • 4.1.1 含(隔)水岩组43
  • 4.1.2 地下热水类型43-44
  • 4.1.3 地下热水补、径、排特征44-45
  • 4.1.4 水化学特征45-47
  • 4.1.5 边界条件47-48
  • 4.1.6 水文地质条件概化48-49
  • 4.2 数学模型49-51
  • 4.2.1 承压水渗流模型49-50
  • 4.2.2 溶质运移模型50-51
  • 4.3 溶质运移的数值模拟51-60
  • 4.3.1 单元剖分及时间离散51-52
  • 4.3.2 初始条件52-53
  • 4.3.3 汇源项的确定53-54
  • 4.3.4 模拟因子的选取54-55
  • 4.3.5 模型的识别验证55-60
  • 4.3.6 模拟效果分析60
  • 4.4 溶质场动态预测60-62
  • 第五章 结论及建议62-64
  • 5.1 结论62-63
  • 5.2 建议63-64
  • 致谢64-65
  • 参考文献65-69
  • 附录A 攻读硕士期间发表的小论文及参加的科研活动69


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