Exploración de aguas subterráneas en la cuenca de Ordos
(1) Introducción a los resultados
1. Por primera vez, se determinó la cantidad total de recursos de agua subterránea en toda la cuenca y su potencial de desarrollo y utilización.
Los recursos totales de abastecimiento de agua subterránea en la cuenca son 654,38 005 millones de m3/a, los recursos recuperables son 5,8 mil millones de m3/a, el volumen minero actual es de 6543,8 0,654,38 005 millones de m3/a, y el El potencial minero es de 47 100 millones de m3/a. Las áreas con gran potencial minero incluyen principalmente aguas subterráneas kársticas en los bordes este y sur de la cuenca, aguas subterráneas del Cretácico en el noroeste, aguas porosas del Cuaternario en el noreste y aguas freáticas del Río Amarillo. Río y sus afluentes. Estas áreas tienen áreas de enriquecimiento de aguas subterráneas con potencial minero18 y se han descubierto fuentes de aguas subterráneas161. Después de una evaluación preliminar, la capacidad de suministro de agua del área de la fuente de agua puede alcanzar los 2,2 mil millones de m3/a.
Según el plan de desarrollo económico regional, la demanda total de agua en la cuenca de Ordos será de 7.200 millones de m3/a y 9.000 millones de m3/a para 2010 y 2030, respectivamente. La cantidad total de recursos hídricos disponibles en toda la cuenca es de 654,38 mil millones de m3/a, incluidos 4,6 mil millones de m3/a de agua superficial y 5,8 mil millones de m3/a de agua subterránea. A través del análisis del equilibrio entre la oferta y la demanda, se cree que es posible seguir mejorando. Los recursos hídricos se pueden lograr mediante la demarcación de áreas de fuentes de suministro de agua centralizadas. Mediante la evaluación de la exploración, la planificación general y la asignación científica, los recursos hídricos totales en la cuenca pueden satisfacer básicamente las necesidades de agua planificadas a corto y mediano plazo. base.
2. Se identificaron las reglas de formación y evolución de las aguas subterráneas en la cuenca y se resolvieron una serie de problemas científicos y tecnológicos reconocidos internacionalmente.
Por primera vez se estableció un modelo digital tridimensional de la estructura geológica de toda la cuenca y un modelo digital de la estructura del acuífero del Cretácico. Se identificaron el mecanismo de formación y el modelo de circulación de las aguas subterráneas kársticas y del Cretácico alrededor de la cuenca, y se revelaron cuantitativamente la edad de formación y la tasa de renovación del agua subterránea a diferentes profundidades en el acuífero grueso del Cretácico. La base de datos de aguas subterráneas y el sistema de información espacial de la Cuenca de Ordos se han establecido para lograr una gestión eficaz de la información geográfica, geología básica, hidrogeología, prospección geofísica e información de teledetección, proporcionando una plataforma digital para el desarrollo racional, la gestión y la protección ambiental de los recursos de aguas subterráneas. .
3. Se obtuvo una gran cantidad de datos medidos, proporcionando información geológica básica importante para el desarrollo económico y social regional.
Por primera vez se han obtenido sistemáticamente datos medidos masivamente sobre geología e hidrogeología básica de toda la cuenca. Los resultados del proyecto se utilizan ampliamente en la planificación del desarrollo económico y social de Shaanxi, Gansu, Ningxia, Mongolia, Shanxi y otras provincias (regiones). Los gobiernos populares de la provincia de Shaanxi, la provincia de Gansu, la región autónoma de Mongolia Interior y la región autónoma de Ningxia Hui han aumentado la inversión en la exploración de aguas subterráneas y han mejorado aún más el nivel de exploración de fuentes de agua. Durante la implementación del proyecto, mediante la combinación de exploración y minería, se perforaron más de 100 pozos de agua para el área local, con una producción de agua acumulada de 330.000 metros cúbicos por día, resolviendo el problema de más de 20 pueblos y aldeas en cinco provincias (regiones), Shaanxi, Gansu, Ningxia, Mongolia y Shanxi. Problemas de agua potable para casi 570.000 personas en 100 aldeas y algunas fábricas y empresas mineras.
4. Explora un conjunto de formas organizativas para proyectos importantes y cultiva un grupo de talentos destacados.
El proyecto organizó equipos de estudios geológicos de cinco provincias (regiones), Shaanxi, Gansu, Ningxia, Mongolia y Shanxi, y más de 500 miembros del personal científico y tecnológico de 17 unidades, incluidos famosos colegios y universidades profesionales nacionales. , para adoptar disciplinas interregionales y multidisciplinarias y múltiples brazos para abordar conjuntamente problemas clave, y las últimas teorías y métodos técnicos de exploración de aguas subterráneas se aplican a la exploración de aguas subterráneas en la cuenca de Ordos, haciendo que el nivel científico y tecnológico del proyecto alcance el liderazgo internacional. nivel. Explore un conjunto de modelos organizativos y operativos para importantes proyectos de planificación con integración multidisciplinaria y de múltiples unidades, cooperación internacional y cooperación de gobiernos locales. Mediante la combinación de industria, academia e investigación, y la cooperación con famosas instituciones de investigación extranjeras, se ha cultivado un grupo de pilares técnicos y talentos líderes capaces de emprender grandes proyectos, sentando una base de talento para la exploración de aguas subterráneas en otras grandes cuencas fluviales de mi país. . En la actualidad, ha publicado 2 monografías y 50 artículos, incluidos 2 artículos extranjeros, 2 artículos incluidos en SCI y EI, y 21 revistas principales; ha realizado más de 10 intercambios académicos en congresos académicos nacionales e internacionales; ha capacitado a 16 doctorados; estudiantes y 27 estudiantes de maestría.
(2) Características técnicas
A partir de las teorías y métodos técnicos de exploración de aguas subterráneas en grandes cuencas nacionales y extranjeras, se utiliza como soporte un conjunto de SIG y bases de datos, desde desde estudios geológicos hasta datos geofísicos. Explicar las teorías y los métodos técnicos de exploración y evaluación de grandes cuencas, desde la verificación de perforación hidrogeológica, el modelado geológico tridimensional hasta el análisis isotópico e hidroquímico, la división del sistema de aguas subterráneas y la simulación numérica de aguas subterráneas, etc.
Todo el trabajo de exploración combina industria, academia e investigación, investigación especial y evaluación integral, adopta métodos integrales multidisciplinarios y multimétodos, absorbe e introduce completamente nuevas tecnologías y métodos de exploración extranjera de aguas subterráneas y fortalece cooperación técnica internacional y comunicación. Al mismo tiempo, en los trabajos de exploración, especialmente en los trabajos de perforación hidrogeológica, es necesario combinar las necesidades locales tanto como sea posible, esforzarse por mejorar el nivel de la investigación de exploración y aprovechar los beneficios económicos y sociales. Las soluciones técnicas específicas son las siguientes:
1. Interpretación de la teledetección hidrogeológica de la cuenca de Ordos
Utilizar tecnología de teledetección cuantitativa y estimar la evaporación superficial de la cuenca en función de la energía de la superficie. Principio del sistema de equilibrio (SEBS). Combinado con el estudio de los patrones cambiantes del índice de vegetación en el área, se determinó un nivel ecológico de agua subterránea razonable.
2. Investigación sobre el modelo geológico visualizado tridimensional de la Cuenca de Ordos.
Utilice varios datos espaciales existentes (incluido el perfil sísmico de 12930 km, los datos de registro y perforación petrolera de yacimientos de carbón de 1956, los últimos 203 datos de pozos hidrogeológicos) y aplique tecnología de análisis de cuencas sedimentarias y tecnología de visualización tridimensional, estableció un modelo tridimensional de la estructura geológica de toda la cuenca, un modelo digital de la distribución espacial de los cuerpos de arena del Cretácico y un modelo visual, que representó de manera cuantitativa e intuitiva la estructura geológica espacial de la cuenca actual y los acuíferos de diferentes épocas y tipos. Sienta una base geológica para la simulación numérica tridimensional de las aguas subterráneas y la evaluación de los recursos de aguas subterráneas en la cuenca de Ordos.
3. Estudio experimental in situ sobre la intensidad de infiltración de lluvias y la intensidad de evaporación del nivel freático.
Establecer un sitio de pruebas hidrogeológicas in situ en Wushen Banner, Ordos, para llevar a cabo investigaciones experimentales in situ sobre la infiltración de la precipitación y la intensidad de la evaporación del nivel del agua subterránea, y estudiar sistemáticamente las características de variación espaciotemporal de los elementos meteorológicos y sus impacto en las aguas subterráneas y los ecosistemas. Estudiar la intensidad de la evaporación de superficies de agua con diferentes contenidos de salinidad para obtener parámetros hidrogeológicos relevantes para la migración del agua en la zona vadosa y la evaluación de los recursos de aguas subterráneas y revelar el mecanismo dinámico de la migración y transformación del agua en la zona vadosa.
4. Investigación sobre el mecanismo de circulación de las aguas subterráneas en el Cretácico.
Utilizando equipos de muestreo estratificado de profundidad fija Packer y tecnología de prueba asistida por la Agencia Internacional de Energía Atómica, se llevó a cabo una medición del nivel de agua subterránea de profundidad fija en un acuífero con un espesor de 1000 m, y muestras isotópicas e hidroquímicas. se recolectaron en capas estratificadas y realizaron pruebas de bombeo estratificado de agua subterránea, que brindaron apoyo técnico clave para identificar las características hidrogeológicas del acuífero, obtener parámetros hidrogeológicos clave y revelar la evolución química y las leyes de circulación del agua subterránea.
5. Investigación sobre las normas de desarrollo kárstico y el aprovechamiento y utilización racional de las aguas subterráneas en la cuenca de Ordos.
Bajo la guía de la teoría de sistemas, se utilizan las teorías de la geología, la karstología y la hidrogeología, y se adoptan métodos como estudios de campo, experimentos en interiores y exteriores, química e isótopos del agua y SIG. Con base en la teoría kárstica, se resumen sistemáticamente las características del desarrollo kárstico y las características de los diferentes sistemas de aguas subterráneas kársticas y patrones de circulación del agua. Se analizaron el tipo de estructura del medio del acuífero kárstico, las condiciones de recarga y descarga del agua subterránea, la química del agua y las características isotópicas, la dinámica del agua subterránea y sus factores que influyen, y las reglas de evolución de los recursos hídricos kársticos, y se delinearon las fuentes de agua con perspectivas de desarrollo y utilización de acuerdo con a los sistemas y subsistemas de aguas subterráneas se evaluaron los recursos de recarga, los recursos de extracción, los recursos de agua dulce y la calidad del agua subterránea kárstica.
6. Investigación sobre el modelo numérico del flujo de aguas subterráneas en el Cretácico de la Cuenca de Ordos.
Con el apoyo de GSLIB, T-PROGS, GMS y otros software de simulación, se estableció un modelo numérico tridimensional de aguas subterráneas del Cretácico con una superficie de 132.100 km2, el modelo de estructura hidrogeológica y los parámetros de permeabilidad. se establecieron utilizando el modelo de distribución espacial. Se seleccionaron perfiles típicos y se estableció un modelo de simulación de flujo de agua subterránea, hidroquímica y edad de agua subterránea de 14C. Utilice el modelo SEBS para calcular la evaporación freática y su distribución, utilice métodos de teledetección ambiental para analizar la evolución del índice de vegetación y evaluar los recursos de aguas subterráneas y las funciones del entorno ecológico.
7. Investigación sobre el sistema de información de aguas subterráneas de la cuenca de Ordos
La base de datos espacial de la cuenca de Ordos se estableció basándose en ArcGIS, que puede gestionar eficazmente las cinco categorías principales de información geográfica, geología básica, hidrogeología, prospección geofísica e interpretación de datos de teledetección, y desarrollar módulos de funciones de análisis de datos relevantes. Utilice el lenguaje Visual Basic para integrar ArcGIS, GoCAD, GMS, Sufer, Grapher y Aquachem para realizar consultas tridimensionales de información geoespacial. El sistema de base de datos de información espacial basado en la gestión de información del modelo ArcGIS, la consulta de información y el intercambio de información ha establecido una buena plataforma para la visualización y el acceso mutuo de información geoespacial.
2. Ámbito de aplicación y ejemplos de aplicación
(1) Ámbito de aplicación
1. En SIG y con el apoyo de la base de datos, se adopta un conjunto de teorías y métodos técnicos de evaluación de exploración de cuencas grandes, que incluyen estudios geológicos → interpretación de datos geofísicos → verificación de perforación hidrogeológica → modelado geológico tridimensional → análisis isotópico e hidroquímico → división del sistema de aguas subterráneas → simulación numérica de aguas subterráneas, etc. Puede aplicarse a las principales cuencas del noroeste de China.
2. Ámbito de aplicación de los resultados de la exploración de aguas subterráneas en la cuenca de Ordos
Los resultados de la exploración de recursos de aguas subterráneas en la cuenca de Ordos se pueden utilizar como base geológica para una mayor exploración de los recursos de aguas subterráneas en la cuenca. .
(ii) Aplicación y efectividad
1. Aplicación y efecto de los resultados del proyecto
(1) En el nivel socioeconómico nacional y provincial (regional) relevante. Aplicación de planificación de desarrollo
Los resultados del proyecto son muy prácticos, ya que no solo proporcionan una base para la toma de decisiones macroeconómicas para la planificación del desarrollo social y económico del país y las provincias (regiones) relevantes, sino que también proporcionan directamente valiosos recursos hídricos subterráneos. para la construcción económica local y la vida de las personas, resolviendo las necesidades urgentes de algunas zonas con grave escasez de agua.
(2) Aplicación en la planificación y construcción de la base energética nacional.
El proyecto ha determinado la cantidad total de recursos de agua subterránea en la cuenca y su potencial de desarrollo y utilización, e identificado 18 áreas de enriquecimiento de agua subterránea y 161 fuentes de agua. La capacidad acumulada de suministro de agua de las fuentes de agua alcanza los 2.200 millones de metros cúbicos por año, y algunas fuentes de agua han sido transformadas y utilizadas por el gobierno local. Los gobiernos populares de Shaanxi, Gansu y la Región Autónoma de Mongolia Interior cooperaron con el Ministerio de Tierras y Recursos respectivamente e invirtieron conjuntamente 1,08 millones de yuanes para explorar y evaluar más a fondo algunas fuentes de agua, proporcionando recursos hídricos garantizados para la planificación y construcción de la base energética nacional. .
(3) Aplicación en el abastecimiento de agua para grandes empresas nacionales.
A través de la transformación de resultados se ha impulsado eficazmente el desarrollo de la economía local. El proyecto de “carbón a líquido” del Grupo China Shenhua es un proyecto de construcción nacional clave aprobado por la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma. Que el proyecto pueda funcionar normalmente depende del grado de seguridad de los recursos hídricos. La fuente de agua Haole Baoji descubierta por la exploración del proyecto tiene recursos de agua subterránea explotables de 80.000 m3/d, que ha comenzado a suministrar agua a la fábrica, garantizando el funcionamiento normal de proyectos nacionales clave. Al mismo tiempo, se descubrieron tres fuentes de agua kárstica en la ciudad de Qipanjing, Etuoke Banner, que tenía una grave escasez de agua, lo que básicamente resolvió el problema del agua del parque industrial a nivel de distrito en Mongolia Interior y aumentó el PIB de la ciudad de menos de 6 millones de yuanes en el pasado a 34 millones de yuanes en 2004. 100 millones de yuanes e ingresos por exportaciones de 50 millones de dólares estadounidenses. Se estima que para 2010, el valor de la producción industrial alcanzará los 1.000 millones de yuanes y los ingresos en divisas procedentes de las exportaciones alcanzarán los 1.000 millones de dólares estadounidenses.
(4) Aplicación en agua potable para residentes urbanos y rurales.
Durante el proceso de implementación del proyecto, combinado con las necesidades de los residentes locales de agua potable y construcción económica, se utilizaron pozos de filtración, pozos de radiación y pozos verticales para extraer agua, y se desarrollaron modelos de desarrollo bajo diferentes condiciones hidrogeológicas. establecido. Mediante la combinación de exploración y producción, se han perforado localmente más de 100 pozos de agua, con una producción total de agua de 400.000 m3/d, lo que ha solucionado el problema del agua potable para cerca de 570.000 personas en más de 20 localidades y cientos de y ha mejorado la calidad de la población en las antiguas bases de apoyo revolucionarias y en las zonas minoritarias. Ha hecho importantes contribuciones para mejorar las condiciones de vida, promover el desarrollo económico local y fortalecer la unidad nacional.
2. Ejemplos de aplicación de transformación de logros
(1) La Base de la Industria Química y Energética del Norte de Shaanxi de la Cuenca de Ordos lleva a cabo exploración de aguas subterráneas.
Basándose en los resultados de este proyecto, el gobierno provincial de Shaanxi cooperó con el Ministerio de Tierras y Recursos e invirtió 25 millones de yuanes para llevar a cabo el "Proyecto de exploración de aguas subterráneas de la base de la industria química y energética del norte de Shaanxi en Ordos". Cuenca" para comprender sistemáticamente la base de la industria química y energética del norte de Shaanxi. La cantidad total, la distribución geográfica, el estado de utilización y el potencial de desarrollo y utilización de los recursos de agua subterránea en el área al norte de los 38° de latitud norte. La investigación y verificación de 33 áreas de fuentes de agua, con un volumen total de recursos recuperables de 930 millones de m3/a, 30 ubicaciones alcanzaron una precisión de Clase B, y el volumen total de recursos recuperables de Clase B fue de 769 millones de m3/a, que se puede utilizar como la base para el diseño de planos de construcción de áreas de fuentes de agua. La precisión de las tres ubicaciones alcanza el nivel C, y el volumen total de recursos recuperables del nivel C es 65,438 034 millones de m3/a, que puede usarse como base para el diseño preliminar de las áreas de fuentes de agua. Hay 20 nuevas fuentes de agua probadas, 8 nuevas fuentes de agua de nivel B y recursos de nivel B de 654,38 mil millones de m3/a, tres nuevas fuentes de agua de nivel C y 1 millón de m3/a de recursos de nivel C; Nueve fuentes de agua fueron mejoradas de Clase C a Clase B, con un aumento de recursos Clase B de 227 millones de metros cúbicos/año. Consultar 13 fuentes de agua Clase B, con recursos recuperables de 359 millones de m3/a.
(2) Llevar a cabo exploración de recursos de aguas subterráneas en la ciudad de Yulin.
Los resultados de este proyecto proporcionan una base material para la exploración de recursos de aguas subterráneas en la ciudad de Yulin. Sobre la base de los resultados de este proyecto, Yulin invirtió 100 millones de yuanes y el Centro de Estudios Geológicos de Xi'an lanzó el "Proyecto de exploración y evaluación de recursos de aguas subterráneas de la ciudad de Yulin", que identificó la distribución espacial de los recursos de aguas subterráneas, identificó los recursos y el desarrollo regionales de aguas subterráneas y Se han identificado cuatro áreas de enriquecimiento de aguas subterráneas y fuentes de agua con perspectivas de suministro de agua. Proporciona una base para la construcción de bases de la industria química y energética y la exploración de recursos de aguas subterráneas en la ciudad de Yulin.
(3) Realizar exploración de aguas subterráneas en la Base Energética de Mongolia Interior en la Cuenca de Ordos.
Con base en los resultados de este proyecto, el Ministerio de Tierras y Recursos cooperó con la Región Autónoma de Mongolia Interior para profundizar los resultados del proyecto. * * * Invirtió conjuntamente 38 millones de yuanes para llevar a cabo la "Cuenca Interior de Ordos". Proyecto de exploración de aguas subterráneas de la base energética de Mongolia" e identificó recursos de aguas subterráneas. Se identificaron la distribución espacial de los recursos de aguas subterráneas regionales y las perspectivas de desarrollo y utilización, y se descubrieron y delinearon 13 áreas de enriquecimiento de aguas subterráneas y 44 fuentes de agua con perspectivas de suministro de agua. Se llevó a cabo un estudio hidrogeológico integral en 10 áreas de enriquecimiento de aguas subterráneas y se presentó un recurso recuperable de agua subterránea de nivel C de 834.000 m3/d. Hay 22 fuentes de agua recién descubiertas que se pueden explorar más a fondo, incluidas 5 grandes y 17 medianas, que garantizan el suministro de agua para la construcción de bases energéticas.
3. Perspectivas de aplicación
(1) Aplicación de la tecnología de exploración
Desde "estudio geológico → interpretación de datos geofísicos → verificación de perforación hidrogeológica → construcción geológica tridimensional Modelo → Análisis isotópico e hidroquímico → División del sistema de aguas subterráneas → Simulación numérica de aguas subterráneas, etc." resume un conjunto completo de teorías y métodos técnicos para la exploración y evaluación de grandes cuencas. Proporciona referencia técnica y orientación para la exploración de aguas subterráneas en grandes cuencas del noroeste de China.
(2) Aplicación de los resultados de la tecnología de exploración
Identificó sistemáticamente las estructuras geológicas y los tipos de acuíferos de toda la cuenca y estableció un modelo digital tridimensional de las estructuras geológicas de toda la cuenca. cuenca y un modelo digital de la estructura del acuífero del Cretácico. Por primera vez, se identificó la cantidad total de recursos de agua subterránea en la cuenca y su potencial de desarrollo y utilización, se descubrieron 18 áreas ultragrandes de enriquecimiento de agua subterránea y se delineó 1 fuente de agua subterránea, incluidas 42 fuentes de agua grandes y superficiales, que proporcionan agua. fuentes para la construcción de la base energética nacional.
Con la construcción de la base energética nacional y el mayor desarrollo de los recursos de aguas subterráneas, las perspectivas de aplicación de este resultado son aún más amplias. Proporcionar bases teóricas y técnicas para la implementación de proyectos de exploración de aguas subterráneas en la Base Energética de Shanxi y la Base Energética de Weibei en la provincia de Shaanxi.
En tercer lugar, promover la transformación de métodos
Publicidad, intercambios de conferencias, cooperación en proyectos, capacitación técnica, consultoría técnica, servicios in situ, etc.
Unidad de soporte técnico: Xi Geological Survey Center of China Geological Survey.
Persona de contacto: Hou, provincia de Zhangmao
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