基于渗流-管流耦合模型的陇东地区水平井取水数值模拟及影响因素分析

为缓解油气资源开发中的缺水问题,常利用水平井开采地下水资源,但目前极少分析水平井取水影响因素问题。因此,利用数值模型模拟水平井开采方式,探究水平井布设方向、埋藏深度、管长及井管渗透性能对取水效果的影响。结果表明,在考虑取水效率和施工难度的情况下,最优水平井布设方向应沿来水方向,位置尽可能布设于洛河组上层,管长和井管渗透性能分别推荐为800~1000 m和0.15,对应开采量为1 368~2 389 m~3/d。研究结果对缓解陇东地区油气资源开发中水资源短缺问题和制定合理的水资源开发策略具有重要的指导意义。

榆林地区降水特征分析及降水量预测

依据榆林地区1951—2015年逐日降水资料,应用Mann-Kendall非参数方法(M-K法)、改进后的有序聚类分析法等方法综合分析榆林地区的降水特征,对比改进前后的有序聚类法对突变点识别的精度,并结合加权马尔科夫链及模糊集理论对其未来10 a的降水量进行预测。结果表明:榆林地区降水年内分布极为不均,M-K法求得的春、夏、秋、冬统计检验量Z值分别为0.861、0.503、1.358、6.960,说明年内降水量的趋势检验结果与线性趋势分析的结果吻合,其多年年际变化Z值为1.40,呈递增趋势;改进后的有序聚类法识别的降水突变年份较改进前更加精确,计算结果表明降水量在2000年和2011年发生突变;加权平均马尔科夫链及模糊集理论预测未来10 a内的降水量呈增加趋势,预测降水量均值为433.2 mm,增加幅度为47.0 mm/10 a。

定边平原水源地开采条件下地下劣质水体运移及水源地保护

地下水是定边地区主要的用水来源,近年来,由于地下水过度开采,引发区域地下水水位下降、劣质水体入侵、土地荒漠化等一系列问题,甚至威胁到当地用水安全。通过实地调查取样与数值模型计算的方法,选取定边地区典型区域,分析定边地区当前地下水化学组分及分布特征。建立数值模型,计算水源地不同开采条件下地下水化学组分的运移情况,探究地下水开采强度对水源地劣质水体入侵的影响程度。同时,设计了灌浆帷幕与水力帷幕两种水源地保护措施,以探究合理的水源地保护方案。结果表明,第四系萨拉乌苏组潜水主要为SO_(4)·Cl-Ca·Mg型水,矿化度较低。白垩系环河组潜水、微承压水均为SO_(4)·Cl-Ca·Mg型水,矿化度较高。开采条件下第四系萨拉乌苏组潜水矿化度升高,可能危及到水源地水质安全。地下水开采强度越强,水源地Cl离子超标范围面积越大。与灌浆帷幕方案相比,设置水力帷幕的方案可有效抑制劣质水体入侵水源地,以达到保护饮用水源地的目的。同时,还需要采取控制抽水与加强地下水水质长期观测等措施,为水资源保护及可持续开发利用打好基础。