长江下游崩岸段动力分区特征与地貌适应机制

近年来长江下游潮区界上移、涉水工程建设增多,河道崩岸灾害强度增大。前人通过现场观测、物理模型、数值模拟发现崩岸段存在强烈竖轴回流,但未探讨滩槽交互带水动力分区特征及地貌的微观适应机制。本文基于频繁窝崩岸段多普勒声学流速剖面仪(ADCP)、多波束测深系统获得的高分辨率动力、地貌同步观测数据,结合以往高分辨水下地形资料,研究发现:滩槽交互带流速、流向具有显著分区特性,根据纵向流速u及其与横向流速v的比值|u/v|,即回流强度α,自槽向岸分为主流区(α<1,u>0)、掺混区(α≥1)和贴岸回流区(α<1,u≤0);主流区发育大中型沙波、冲刷槽、冲刷坑,掺混区发育堆积体、小型沙波,回流区发育有窝脊、小型沙波;主流区主流顶冲、回流区回流侧蚀是冲刷地貌发育、崩岸拓展的主要动力,掺混区近主流区一侧的高流速梯度产生冲刷地貌、其余部分低流速使泥沙落淤形成堆积体。本文可为崩岸灾害整治和近岸工程设计监测提供重要参考。

延川南水文地质控气作用研究

延川南区块是我国目前开发层位最深的煤层气田,为了进一步查明区块水文地质特征对煤层气富集规律的影响,提高煤层气开发的效率,通过对区块水化学类型、水动力强度和水动力分区的综合分析,查明了区块水文地质特征,揭示了水化学、水动力等条件对煤层气富集的控制作用。研究结果表明区块存在两个截然不同的水化学、水动力系统,东部煤层水以NaHCO_3型为主,矿化度<10g/L;西部煤层水以CaCl_2型为主,局部为NaHCO_3型,矿化度>10g/L。综合煤层水的矿化度、水型、折算水压头对区块进行了水动力分区,分区结果表明滞留区(万宝山构造带)有利于煤层气保存,煤层气含量最高;径流区(万宝山构造带东北部)煤层气大量逸散,含气量最低;弱径流区介于二者之间。该研究对区块煤层气的后续开发有重要意义。

沁水盆地柿庄南区块排采水特征及其对煤层气富集的控制作用

基于沁水盆地柿庄南区块23口排采1年以上的煤层气井排采水水质分析数据及实测储层压力,采用Schoeller图、Piper图等分析了柿庄南煤层气井排采水地球化学特征及水动力分区特征,探讨了水文地质条件对煤层气富集的影响。研究表明柿庄南区块煤层气井排采水主要为Na—HCO_3水型,反映研究区处于开启—半封闭的水文地质环境;排采水氢氧同位素值均位于全国大气降水线附近,排采水初始来源主要为大气降水;利用折算水位将研究区大致划分为西北部径流区、南部弱径流区及中部过渡带滞流区,水流从西北部和南部向中部滞流区汇聚,水化学参数反映出滞流区煤层气保存条件好于两侧径流区和弱径流区。基于水化学场和水动力场参数建立了煤层气富集区优选指标体系,优选出煤层气富集有利区和较有利区,对下一步煤层气井布置具有指导作用。