济南岩溶含水介质空隙性与渗透性关系研究
发布时间：2021-11-17 01:36
孔隙、裂隙、管道、溶洞等空隙结构构成了地下含水系统,地下水在含水介质中的运动具有多样性,岩溶发育的不均一性与高度的离散化程度使得地下水渗流更为复杂,地下水渗流主要体现在渗透性,因此,研究含水介质空隙结构对于渗透性的影响可以更好地研究岩溶地区地下水运动。本文将济南岩溶含水介质做为主要研究对象,在阅读国内外文献资料,获取研究区地质及水文地质条件的基础上,采用野外地质调查、CT扫描、数字岩心三维重建、渗流模拟、压汞实验、模糊分析法等方法,分析研究区内岩溶发育结构特征,处理CT扫描图片进行空隙结构提取、网格剖分后,进行不同空隙类型不同压力差情况下的渗流模拟,与室内渗透试验、压汞实验所得数据相结合,对岩溶水介质的水力参数和渗透性进行研究,并综合考虑岩溶含水介质静态因素和动态因素,运用模糊评价法确定岩溶水系统径流区优势渗流通道,为泉水保护工作提供理论与实践指导。本文通过上述分析研究,主要得结论如下:（1）研究区岩溶发育主要以孔隙、裂隙、溶洞、管道为主,岩溶发育具有垂向和水平分带特征的特点。垂向上地表岩溶发育程度较差,60m以浅主要为奥陶系冶里组、亮甲山组地层,岩溶发育率在10.92-16.15%之...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
济南市地理位置图
济南岩溶含水介质空隙性与渗透性关系研究10（3）构造、剥蚀中低山、丘陵地貌：主要位于济南南部中低山、丘陵区，为长期处于缓慢上升的地区，以构造剥蚀为主，加之地层为单斜产状，易形成单面山地形，是济南市地下水的补给区。2.1.3气象水文济南市地处中纬度内陆地带，属于暖温带大陆性季风气候，具有夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春季秋季干旱多风的气候特征。济南市多年平均温度14.3℃，多年最高气温42.7℃，多年最低气温-19.7℃。1951-2016年济南市多年平均降水676.94mm，降水存在年际分布不均的特点，多集中在6-9月，平均降水量467.18mm，约占年降水量的70%左右，12-3月平均降水量32.03mm。济南市地表水系包括黄河、小清河、海河三大水系。黄河干流及其支流属于过境河流且在济南市内支流较多；小清河属本地河流。各主干河流总长度约1048.2km，全市平均河网密度为13.3%。济南市三大水系大小支流共有17条，流域面积8177.48km2，多年平均径流量78875.02万m3。黄河是济南市重要客水资源，济南市通过水库引用黄河水作为灌溉、生产和从生活用水供水水源。小清河是大型人工河道全长237km，流域面积10336km2，与北岸支流相比小清河在济南段南岸支流较多流量大。黄河北徒骇河、德惠新河流域属海河水系。徒骇河现行河道自济阳县的二太平镇殷家桥入境，仁风镇卢家出境，境内长64km，流域面积1418.2km2。图2.2济南市水系图
济南大学硕士学位论文112.2地质条件及水文地质2.2.1地层岩性研究区总体上是向北缓倾斜的大型单斜构造，齐河—广饶断裂以北区域为华北平原地层，齐河-广饶断裂以南区域，位于泰山穹隆的北翼，该区以南基岩大面积裸露，以北石炭、二叠、侏罗系分布区相对下降，隐伏于第四系之下，地形过渡为山前平原。2.2.2岩浆岩济南岩体大多被覆于第四系之下，岩浆由北向南侵入且向南逐渐变薄，南部倾斜覆于奥陶系地层之上。当岩浆由北向南沿各断裂上侵入到一定部位，转成主要顺奥陶系马家沟组灰岩或石炭系本溪组与奥陶系假整合面作侧向侵入。济南岩体除浅部风化带含少量裂隙水外，深部岩性坚硬，致密为不透水层。它对济南市泉水形成和岩溶水富集具有重要作用。较厚的岩浆岩在老城区西、北、东三面包围向北凸出的灰岩，形成一个半环状的相对隔水层，使岩溶水难以向北运动而在城区内富集，承压水沿裂隙岩溶通道和较薄的岩浆岩风化裂隙带上升成泉，钻孔自流，济南“四大泉群”皆由此而形成。图2.3泉群附近岩浆岩厚度等值线2.2.3地质构造研究区在大地构造上属华北板块（Ⅰ），以齐河—广饶断裂为二级构造单元
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于岩石物理实验与核磁共振测井计算毛管压力的方法研究[J]. 王自亮,陈木银,刘行军. 国外测井技术. 2019(05)
[2]基于多尺度X-CT成像的数字岩心技术在碳酸盐岩储层微观孔隙结构研究中的应用[J]. 盛军,杨晓菁,李纲,徐立,李雅楠,王靖茹,张彩燕,崔海栋. 现代地质. 2019(03)
[3]天津市古潜山奥陶系岩溶裂隙发育规律研究[J]. 靳宝珍,杨云霄,邱京卫,田信民,贾志. 中国地质调查. 2019(02)
[4]数字岩心三维可视化技术发展与应用[J]. 黄瑞,昝成,龙威,程浩然,李炜. 电子技术与软件工程. 2019(05)
[5]基于压汞法的彬长矿区直罗组砂岩孔喉分区[J]. 武超,王生全,蔡玥,彭涛,武忠山,刘凯祥,龙良良. 煤矿安全. 2019(03)
[6]非达西裂隙流对渗透性基岩中流场及溶质羽的影响[J]. 李一鸣,文章. 地球科学. 2020(02)
[7]我国南北方岩溶差异[J]. 卢海平,张发旺,赵春红,夏日元,梁永平,陈宏峰. 中国矿业. 2018(S2)
[8]低渗透裂缝性油藏变形双重介质试井解释模型[J]. 王美楠,张俊廷,龙明,王少鹏,陈晓祺. 中国石油和化工标准与质量. 2018(17)
[9]岩溶高原地下水径流系统垂向分带[J]. 王宇. 中国岩溶. 2018(01)
[10]基于CT的数字岩心三维建模[J]. 林承焰,王杨,杨山,任丽华,由春梅,吴松涛,吴玉其,张依旻. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(01)
博士论文
[1]裂隙—管道二元结构的岩溶泉水文过程分析与模拟[D]. 常勇.南京大学 2015
[2]基于低渗透储层的三维数字岩心建模及应用[D]. 屈乐.西北大学 2014
[3]基于数字岩心储层渗透率模型研究[D]. 闫国亮.中国石油大学（华东） 2013
[4]青木关地下河岩溶系统中的氮循环及其相关微生物作用与示踪研究[D]. 贺秋芳.西南大学 2009
硕士论文
[1]煤基多孔碳的孔隙三维表征及渗透研究[D]. 吕邦民.中国矿业大学 2019
[2]济南岩溶大泉优势渗流通道识别[D]. 迟光耀.济南大学 2019
[3]基于CT图像的岩心三维重构及微观输运过程模拟[D]. 晏泽.中国石油大学(北京) 2018
[4]桂林毛村流域岩溶含水层水力特性的研究[D]. 吕全标.中国地质大学(北京) 2017
[5]热采开发技术在JQ稠油油藏的应用研究[D]. 吕兴军.东北石油大学 2017
[6]济南岩溶大泉排泄区渗流场特征研究[D]. 周娟.济南大学 2016
[7]数字岩心图像分割技术研究[D]. 刘凯泉.中国石油大学(华东) 2016
[8]基于荧光示踪技术的微流速测量方法与系统实现[D]. 陈新波.华中科技大学 2015
[9]岩溶山区包气带洞穴滴水水文水化学过程与水量研究[D]. 周文亮.西南大学 2013
[10]岩溶与裂隙交叉渗流特性试验及数值模拟研究[D]. 陈雰.河海大学 2006
本文编号：3499970
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
济南市地理位置图
济南岩溶含水介质空隙性与渗透性关系研究10（3）构造、剥蚀中低山、丘陵地貌：主要位于济南南部中低山、丘陵区，为长期处于缓慢上升的地区，以构造剥蚀为主，加之地层为单斜产状，易形成单面山地形，是济南市地下水的补给区。2.1.3气象水文济南市地处中纬度内陆地带，属于暖温带大陆性季风气候，具有夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春季秋季干旱多风的气候特征。济南市多年平均温度14.3℃，多年最高气温42.7℃，多年最低气温-19.7℃。1951-2016年济南市多年平均降水676.94mm，降水存在年际分布不均的特点，多集中在6-9月，平均降水量467.18mm，约占年降水量的70%左右，12-3月平均降水量32.03mm。济南市地表水系包括黄河、小清河、海河三大水系。黄河干流及其支流属于过境河流且在济南市内支流较多；小清河属本地河流。各主干河流总长度约1048.2km，全市平均河网密度为13.3%。济南市三大水系大小支流共有17条，流域面积8177.48km2，多年平均径流量78875.02万m3。黄河是济南市重要客水资源，济南市通过水库引用黄河水作为灌溉、生产和从生活用水供水水源。小清河是大型人工河道全长237km，流域面积10336km2，与北岸支流相比小清河在济南段南岸支流较多流量大。黄河北徒骇河、德惠新河流域属海河水系。徒骇河现行河道自济阳县的二太平镇殷家桥入境，仁风镇卢家出境，境内长64km，流域面积1418.2km2。图2.2济南市水系图
济南大学硕士学位论文112.2地质条件及水文地质2.2.1地层岩性研究区总体上是向北缓倾斜的大型单斜构造，齐河—广饶断裂以北区域为华北平原地层，齐河-广饶断裂以南区域，位于泰山穹隆的北翼，该区以南基岩大面积裸露，以北石炭、二叠、侏罗系分布区相对下降，隐伏于第四系之下，地形过渡为山前平原。2.2.2岩浆岩济南岩体大多被覆于第四系之下，岩浆由北向南侵入且向南逐渐变薄，南部倾斜覆于奥陶系地层之上。当岩浆由北向南沿各断裂上侵入到一定部位，转成主要顺奥陶系马家沟组灰岩或石炭系本溪组与奥陶系假整合面作侧向侵入。济南岩体除浅部风化带含少量裂隙水外，深部岩性坚硬，致密为不透水层。它对济南市泉水形成和岩溶水富集具有重要作用。较厚的岩浆岩在老城区西、北、东三面包围向北凸出的灰岩，形成一个半环状的相对隔水层，使岩溶水难以向北运动而在城区内富集，承压水沿裂隙岩溶通道和较薄的岩浆岩风化裂隙带上升成泉，钻孔自流，济南“四大泉群”皆由此而形成。图2.3泉群附近岩浆岩厚度等值线2.2.3地质构造研究区在大地构造上属华北板块（Ⅰ），以齐河—广饶断裂为二级构造单元
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于岩石物理实验与核磁共振测井计算毛管压力的方法研究[J]. 王自亮,陈木银,刘行军. 国外测井技术. 2019(05)
[2]基于多尺度X-CT成像的数字岩心技术在碳酸盐岩储层微观孔隙结构研究中的应用[J]. 盛军,杨晓菁,李纲,徐立,李雅楠,王靖茹,张彩燕,崔海栋. 现代地质. 2019(03)
[3]天津市古潜山奥陶系岩溶裂隙发育规律研究[J]. 靳宝珍,杨云霄,邱京卫,田信民,贾志. 中国地质调查. 2019(02)
[4]数字岩心三维可视化技术发展与应用[J]. 黄瑞,昝成,龙威,程浩然,李炜. 电子技术与软件工程. 2019(05)
[5]基于压汞法的彬长矿区直罗组砂岩孔喉分区[J]. 武超,王生全,蔡玥,彭涛,武忠山,刘凯祥,龙良良. 煤矿安全. 2019(03)
[6]非达西裂隙流对渗透性基岩中流场及溶质羽的影响[J]. 李一鸣,文章. 地球科学. 2020(02)
[7]我国南北方岩溶差异[J]. 卢海平,张发旺,赵春红,夏日元,梁永平,陈宏峰. 中国矿业. 2018(S2)
[8]低渗透裂缝性油藏变形双重介质试井解释模型[J]. 王美楠,张俊廷,龙明,王少鹏,陈晓祺. 中国石油和化工标准与质量. 2018(17)
[9]岩溶高原地下水径流系统垂向分带[J]. 王宇. 中国岩溶. 2018(01)
[10]基于CT的数字岩心三维建模[J]. 林承焰,王杨,杨山,任丽华,由春梅,吴松涛,吴玉其,张依旻. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(01)
博士论文
[1]裂隙—管道二元结构的岩溶泉水文过程分析与模拟[D]. 常勇.南京大学 2015
[2]基于低渗透储层的三维数字岩心建模及应用[D]. 屈乐.西北大学 2014
[3]基于数字岩心储层渗透率模型研究[D]. 闫国亮.中国石油大学（华东） 2013
[4]青木关地下河岩溶系统中的氮循环及其相关微生物作用与示踪研究[D]. 贺秋芳.西南大学 2009
硕士论文
[1]煤基多孔碳的孔隙三维表征及渗透研究[D]. 吕邦民.中国矿业大学 2019
[2]济南岩溶大泉优势渗流通道识别[D]. 迟光耀.济南大学 2019
[3]基于CT图像的岩心三维重构及微观输运过程模拟[D]. 晏泽.中国石油大学(北京) 2018
[4]桂林毛村流域岩溶含水层水力特性的研究[D]. 吕全标.中国地质大学(北京) 2017
[5]热采开发技术在JQ稠油油藏的应用研究[D]. 吕兴军.东北石油大学 2017
[6]济南岩溶大泉排泄区渗流场特征研究[D]. 周娟.济南大学 2016
[7]数字岩心图像分割技术研究[D]. 刘凯泉.中国石油大学(华东) 2016
[8]基于荧光示踪技术的微流速测量方法与系统实现[D]. 陈新波.华中科技大学 2015
[9]岩溶山区包气带洞穴滴水水文水化学过程与水量研究[D]. 周文亮.西南大学 2013
[10]岩溶与裂隙交叉渗流特性试验及数值模拟研究[D]. 陈雰.河海大学 2006
本文编号：3499970
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