摘要：华北地区地热资源丰富,新发现的蓟县系高于庄组热储层开发利用潜力更大.然而,高于庄组存在裂缝非均质性强、储层产能低等问题.选取华北平原典型高于庄组地热井,进行了酸化压裂和加砂压裂两种改造技术的实验研究和现场增储改造,分析了改造不同阶段的压力监测曲线,进行了改造效果的评估,并初步提出了储层评价-改造设计-效果评价综合技术方法.结果显示,雄安新区高于庄组热储酸化压裂改造后涌水量由4.72 m^(3)/h增加到44.10 m^(3)/h,单位涌水量由0.024 m^(3)/h·m增加到0.745 m^(3)/h·m;沧县隆起高于庄组热储加砂压裂使得单位涌水量由3.009 m^(3)/h·m翻倍式增加至6.158 m^(3)/h·m,单位涌水量增加1倍多,增产改造效果显著.

摘要：【研究目的】地下水氟污染在世界范围内都被认为是一项重大公共卫生危害。据统计,全球有约2亿多人正面临氟中毒风险,至少有28个国家出现过饮用高氟水造成的氟中毒事件。高氟地下水主要分布于干旱缺水的欠发达地区,普遍缺乏可替代的饮用水源,使地方性氟中毒问题长期得不到有效解决。因此,研发经济可行的氟化物去除技术成为解决高氟地下水问题的关键。【研究方法】基于文献调研结果,以现阶段全球含氟地下水的污染现状为基础,综合考虑研究深度、理论和应用可行性、去除效率、可再生性等多种因素,对国内外含氟地下水研究和应用案例进行总结分析。【研究结果】介绍了世界范围内含氟地下水的成因和分布,系统总结了现有主流含氟地下水处理技术的优劣、除氟机理和应用进展,并对存在问题和未来发展趋势进行了分析和展望。【结论】每种技术都有各自的处理优势和一定的局限性,在选择和应用时需要综合考虑含氟地下水的水质情况和目标需求。同时,当前的地下水除氟技术在研发过程中也存在服务目标针对性不强、综合处理效率不佳以及吸附容量应用与理论值偏差较大等问题。多种处理工艺的耦合应用可以更好地发挥不同处理技术的优势,取得取长补短的效果,正受到人们日益关注。此外,多污染物的联合去除以及结构可人工调控的新型吸附材料的设计研发也是未来重要发展方向。

摘要：[研究目的]京津冀平原水资源严重短缺,供需矛盾十分突出,加大非常规水资源利用力度,形成多元供水格局,可有效缓解水资源供需矛盾,对支撑京津冀协同发展区社会经济协调发展和推动生态文明建设具有重要意义。[研究方法]文章系统开展非常规水资源供水方向、开发利用模式和供水规模分类数据统计,依据各省(直辖市)非常规水资源供水规划及配置目标,分析其开发利用前景及其生态环境效应。[研究结果]该区非常规水资源主要包括微咸水、再生水、淡化海水、雨洪水,其中微咸水主要分布于中东部平原的天津、沧州、衡水等地,供水前景为5.43×10^(8)m^(3);再生水利用以北京、天津等大中型及工业城市为主,供水前景为34.22×10^(8)m^(3);淡化海水利用以天津等滨海城市为主,供水前景为4.19×10^(8)m^(3);雨洪水利用较分散。[结论](1)微咸水用于农业灌溉存在土壤盐渍化风险,需加强水盐调控。(2)再生水用于河流生态补水,沿线地表水富营养化,地下水体未受到明显污染;地下水浅埋区开展再生水灌溉,会增加硝酸盐污染风险;建议将高风险的新兴污染物纳入再生水利用监控体系。(3)海水淡化尾液浓盐水、冷却热水可能改变天然海洋生态系统的分布、构成与多样性,应予以关注。(4)雨洪水利用可降低污水入河的水质风险,但过度利用可能影响区域生态系统的稳定性,建议城市区适度扩大利用。

摘要：为研究华北地区河湖生态补水对地下水漏斗演变的影响,以京津冀平原浅层地下水漏斗2003年至2022年的相对变化作为识别目标,从气象因素、地形因素、人为因素和含水层水力学特性4个方面进行考虑,选取8个具体指标构建特征变量数据集,使用逻辑回归(logistic regression, LR)、支持向量机(support vector machine, SVM)和随机森林(random forest, RF)方法建立漏斗演变识别模型,并利用敏感度、特异度和决定系数R^(2)对拟合效果进行对比评价,结果显示随机森林为最优模型。进而利用模型分析研究区地下水漏斗演变规律,阐明具体因素对漏斗演变的影响作用。研究表明:京津冀平原区浅层地下水漏斗在2010年之前整体呈扩张趋势,之后在部分地区呈现缩减和消失的态势。河湖补水前,地下水漏斗发展主要受开采影响,其重要度约50%;2018年后河湖补水对抑制漏斗扩张发挥了较为明显的作用,重要度达16%。从发展过程来看,地下水开采依然是控制京津冀平原浅层地下水漏斗变化最重要的因素。对比宁柏隆和高蠡清两个典型浅层地下水漏斗的发展变化可知,河道生态补水对宁柏隆漏斗变化的贡献率接近10%,而对高蠡清漏斗变化影响的重要度仅为1%,因此持续的河流生态补水对宁柏隆漏斗水位恢复会产生积极影响,而对于高蠡清漏斗则需要以水源置换压减农业灌溉地下水量为关键手段实现水位恢复。

摘要：地热作为清洁低碳的可再生能源,对促进实现“双碳”目标具有重要意义.我国深部碳酸盐岩地热资源丰富,但是由于岩体基质渗透率极低,亟需采取高效的储层改造技术建立导流通道才能有效开发.水力喷射酸化压裂工艺是一种集喷砂射孔、水力封隔、酸液刻蚀、多段多簇为一体的增产改造技术,可实现定点沟通地质甜点、一趟管柱体积造缝,对碳酸盐岩热储层具有良好的适用性.首次开展了雄安新区容城地热田水力喷射酸化压裂碳酸盐岩深部地热储层现场试验,通过优化喷嘴结构、优选耐腐蚀管柱材料、针对性设计泵注程序、模拟裂缝扩展形态,研发了能够满足深部碳酸盐岩热储的水力喷射酸压工具和配套工艺,采用“交替泵注交联段塞-胶凝酸”的方式,进一步促进酸液刻蚀远端裂缝,充分沟通天然缝洞,促进水力裂缝与天然裂缝沟通、相交、融汇,从而达到扩大造缝总体积、提高裂缝导流能力的储层高效改造目的.本次现场酸压试验入井总液量为492.65 m^(3),其中压裂液为396.76 m^(3),胶凝酸为95.89 m^(3).试验结果表明:酸压后较酸压前单位涌水量从0.024 m^(3)/(h·m)提高到0.288 m^(3)/(h·m),增产12倍,井口水温增加了10℃,增产效果明显;水力喷射酸压工具耐高温、耐高压、耐磨损、耐腐蚀,节约成本,降低作业风险.研究成果可为深部地热储层增产改造提供技术借鉴与思路.

摘要：地热井经常面临初期产能不足或运营期产能下降等生产性难题,酸化压裂作为一种柔性激发技术,是深层碳酸盐岩热储增产改造的首选技术,其基本原理是通过地热井向热储层注入化学压裂液,利用化学溶蚀作用来提高岩体基质孔隙率和裂隙开度。由于地热领域的酸化压裂工艺以借鉴油气领域的成熟经验为主,尚未形成完整的技术体系,特别是针对深部热储层增产的设计方法、工艺参数优选、预测模拟、效果评价等方面缺乏理论指导。基于裂隙岩体热水力化多场耦合理论框架,通过引入裂隙刚度和最大闭合量的酸蚀修正系数,提出了考虑力学与化学耦合作用的非线性裂隙本构模型,发展了适合于深层碳酸盐岩热储酸化压裂增产改造的数值模拟方法。依托雄安新区D22井酸化压裂增产改造现场试验,验证了所提出的模拟方法的正确性,研究了射孔位置、质量分数、排量等酸化压裂施工参数对增产改造效果的影响规律。结果表明:深层碳酸盐岩热储酸化压裂增产改造主要发生在初始开度较高的裂隙中,且酸蚀裂隙逐渐沟通了周边高渗储层,形成了酸化改造网络;增产改造效果不仅与酸-岩反应和水压作用下裂隙开度增加量显著相关,也取决于改造后裂隙的闭合路径;射孔位置距离高渗储层越近,酸化压裂改造效果越好;高浓度、大排量的施工方案有助于形成长裂缝,有利于连通高渗储层,酸化压裂改造效果更好。

摘要：工程地质评价是保障重大工程建设安全的重要工作内容。本文面向新时代重大工程规划建设需求,提出了地质安全评价的内涵和目标任务,以高原山区铁路工程建设为例,阐述了地质安全评价的方法、工作流程和应用实例。着重提出:服务铁路工程的不同规划建设阶段对应于不同的评价尺度要求,规划阶段适用区域廊带尺度,以区域地壳稳定性评价为基调,基本比例尺可≤1:5万,目的是定性给出廊带安全性或适宜性;可研阶段适用关键区段尺度,以工程地质稳定性评价为基调,基本比例尺1:1万~1:2.5万,目的是进一步厘定不良地质组合和重大地质风险,指导线路比选和优化;设计阶段适用工程场地尺度,聚焦具体的地质风险或工程岩体稳定性问题,基本比例尺1:2000,依据相关技术标准和专题分析研究进行专项评价。通常,随着地质风险等级从高到低,对应地质安全等级从低到高;地质安全评价结果可根据地质风险等级与防治难度划分为安全、较安全、欠安全和不安全四个等级,目前技术条件下达不到安全要求的地带应首先考虑避让。建议把地质安全评价纳入国家级工程建设管理的必要环节,并加快相关技术标准的制订。

摘要：开发利用华北东部低海拔平原浅层弱渗透含水层地下水,是挖掘水土资源潜力与提高光热生物环境资源利用水平的关键问题。通过借鉴国内外经验和现场勘查设计施工,在天津、沧州、衡水和济阳等地成功建立了'抽咸换淡辐射井'、'河水-雨洪水-潜水循环利用井'、'虹吸连通增采井'等不同类型示范工程,取得了在低成本条件下的良好效果。这既解决了淡水、微咸水、甚至是咸水地区的农业灌溉用水问题,也使浅层咸水大规模改造利用成为可能,为合理开发利用水土资源开辟了一条可行的途径。

摘要：为研究地震作用下隧道洞口段顺层边坡的动力响应特征及动力破坏模式,基于动力模型试验的相似关系,设计完成了隧道洞口段顺层边坡振动台缩尺模型试验.试验结果表明,地震作用下模型边坡具有典型的地形放大效应,模型边坡具有明显的坡表动力放大效应,相同条件下与坡内相比坡表的动力放大效应较大;地震动输入方向及强度对模型边坡的动力响应特征具有影响,相同条件下与输入垂直地震动相比输入水平地震动时模型边坡的动力放大效应较大;隧道结构改变了模型边坡的局部动力响应特征,对坡体的动力放大效应具有放大作用;地震作用下模型边坡的动力破坏模式为地震诱发-最上层结构面逐渐形成滑带-最上层结构面以上滑体滑动破坏-滑体堆积坡脚.

摘要：【研究目的】:中国地下水污染调查和修复日益受到科学界的重视,了解和掌握地下水污染修复方法和技术有助于对污染场地进行科学修复。【研究方法】:本文在系统分析国内外地下水污染修复案例的基础上,对中国地下水污染修复现场实施的技术方法进行总结。【研究结果】:结合中国区域经济发展特征和地下水污染调查评价成果认为,复杂的水文地质条件制约,污染物受地下水流速、流向和渗透系数的非均一性影响,使修复后的场地出现拖尾和反弹;污染物与含水层岩性制约,污染物与低渗透性岩土的附和解吸,常生成二次污染;场地详细调查和评价需求,修复工程的设计需由场地详细调查进行指导,场地地下水质量评价、地下水污染健康风险评估、污染程度评价为修复工程开展和完成提供科学依据。【结论】:中国地下水污染修复面临着方法与技术方法相协调的机遇和挑战,地下水污染修复需以含水层岩性和水文地质条件为依托。