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淺談大慶地區(qū)的水文地質條件

更新時間：2020-07-26　點擊量：1336

　大慶市位于黑龍江省西部，松嫩平原中部，西北與齊齊哈爾市毗鄰、東與綏化市、哈爾濱市接壤，西南與吉林省隔江相望。大慶市下轄五區(qū)四縣：讓胡路區(qū)、薩爾圖區(qū)、龍鳳區(qū)、紅崗區(qū)、大同區(qū)；林甸縣、杜爾伯特蒙古族自治縣、肇州縣、肇源縣?？偯娣e21400km2 。地理坐標： 123°40′~125°47′，北緯：45°22′~47°28′。大慶是中國的石油工業(yè)基地。蘊含有豐富的天然氣資源和地熱資源。查清大慶地區(qū)的水文地質條件，可以為大慶地下資源的的合理、有效的開發(fā)和利用提供必要的依據。

　　1區(qū)域水文地質

　　1.1自流水盆地與水文地質單元劃分。大慶地區(qū)位于松遼盆地的中北部，基底主要由古生代淺變質巖以及各時期侵入的花崗巖組成，其上堆積了巨厚的陸相碎屑巖地層，主要為白堊系、第三系砂巖、泥巖、砂質泥巖及第四系松散砂、砂礫石、砂質粘土等，它們相互成層，為多層地下水的賦存創(chuàng)造了極其有利的條件。從盆地形成發(fā)展演化乃至新生代以來的新構造運動所塑造的地貌景觀看，均為四周高、中部低的典型匯水盆地。地下水從盆地周邊向盆地中心運動的水動力方式，又使其具有正向滲入型自流水盆地的特征。各地質歷史時期從四周向湖盆中心，沉積物由粗→細呈規(guī)律性的分布，水動力也顯示出強滲入→滯流現(xiàn)象。

　　根據地下水賦存條件、地形地貌和水文地質特征，區(qū)內分為以第四系孔隙潛水、孔隙承壓水及第三系、白堊系裂隙孔隙層間承壓水為主的盆地水文地質單元和以風化裂隙、構造裂隙為主的盆周水文地質地塊。由于盆地具有完整獨立的補給、逕流、排泄系統(tǒng)，故將大慶及其周邊地區(qū)自流水盆地確定為Ⅰ級水文地質單元。

　　1.2含水巖系、巖組結構組成和分布特征。盆地成因于中新生代以來的持續(xù)下降、不斷堆積，且各地質時期受物源區(qū)水系的控制，盆地蓋層形成了砂礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖、砂質泥巖等互層的巖石組合，為地下水（尤其是承壓水）的賦存提供了十分有利的地層巖性條件。區(qū)內巖石根據地下水賦存條件、水理性質及水力特征，可分為松散巖類孔隙含水巖系、碎屑巖類裂隙孔隙水含水巖系、基巖裂隙水含水巖系三大類型，同時根據各含水層的埋藏條件、成因類型，其中的松散巖類孔隙水含水巖系又分為第四系潛水含水巖組及第四系承壓含水巖組；碎屑巖類裂隙孔隙水含水巖系又分為第三系均勻層間承壓水含水巖組及白堊系不均勻層間承壓水含水巖組；基巖裂隙水含水巖系又分為構造裂隙水含水巖組及風化裂隙水含水巖組。

　　1.3地下水的補給、逕流、排泄。大慶地區(qū)地下水的補給來源主要為大氣降水、地表水的滲入補給潛水，潛水越流補給承壓水以及地下水側向徑流補給、承壓水含水層間的越流補給。其中第四系孔隙潛水和承壓水含水層大面積出露于地表，大氣降水的補給是主要的補給方式，對下伏的各承壓含水巖組來說，在區(qū)內都或多或少地與之有直接接觸，可不同程度地接受大氣降水的間接補給，在各類承壓蓄水盆地構造邊界，與之相鄰的含水層也多是孔隙潛水和孔隙承壓水，并在地表有一定范圍的出露，均可構成其補給區(qū)。地下水的徑流：地下水的徑流方向主要受地質構造和地形地貌條件的控制，由山前平原向中部低平原匯流。受區(qū)域水文地質條件的控制，地下水的徑流方向總的趨勢是由東北和北部向南部徑流。地下水的排泄主要有四種方式：一是人工開采排泄，二是潛水蒸發(fā)排泄，三是由北向南徑流排泄，四是層間的越流排泄。

　　2水文地球化學環(huán)境本區(qū)各類地下水化學類型的形成主要受閉流型大陸沉積盆地的結構控制及含水層巖性、水動力條件等因素的影響，氣候、地形、地貌也起著一定的作用，尤其是對上層的潛水，表現(xiàn)更為明顯。平面上均不同程度地呈現(xiàn)水平分帶規(guī)律，從補給區(qū)到排泄區(qū)，沿逕流方向，礦化度增高，水質類型由較單一變?yōu)閺碗s，垂向上的變化為：從上部潛水到下部不同埋藏深度的各類承壓水，水化學類型陰離子以HCO3-為主，陽離子Ca2+及Na+在含量上有明顯的差異。潛水以HCO3-Ca，HCO3-Ca·Na、HCO3-Na·Ca為主，不同埋藏深度的各類承壓水，以HCO3-Na型為主。礦化度潛水高于承壓水。 3地下水的含鈾性地下水的含鈾性蝕源區(qū)普遍高于盆地區(qū)。盆地中也有自西向東鈾含量逐漸降低的趨勢。

　　而且水中鈾的本底含量隨著地質體鈾豐度的增減而變化。一般情況下花崗巖體鈾的豐度高于沉積巖和火山巖的豐度,花崗巖水中鈾的本底含量也高于周圍沉積巖和火山巖及變質巖水中鈾的本底含量。進入盆地后，隨著地下水逕流條件的改變，特別是含水層中有機質含量的增加，鈾不斷地被吸附沉淀，造成水中鈾的逐漸降低。

　　4結論

　　4.1大慶地區(qū)位于松遼盆地的中北部，基底主要由古生代淺變質巖以及各時期侵入的花崗巖組成，其上堆積了巨厚的陸相碎屑巖地層，主要為白堊系、第三系砂巖、泥巖、砂質泥巖及第四系松散砂、砂礫石、砂質粘土等，它們相互成層，為多層地下水的賦存創(chuàng)造了極其有利的條件。

　　4.2根據地下水賦存條件、地形地貌和水文地質特征，區(qū)內分為以第四系孔隙潛水、孔隙承壓水及第三系、白堊系裂隙孔隙層間承壓水為主的盆地水文地質單元和以風化裂隙、構造裂隙為主的盆周水文地質地塊。

　　4.3盆地蓋層形成了砂礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖、砂質泥巖等互層的巖石組合，為地下水（尤其是承壓水）的賦存提供了十分有利的地層巖性條件。其中盆地坳陷階段青山口組一段和嫩江組一二段大面積分布的泥頁巖，穩(wěn)定性強，透水性能差，是良好的區(qū)域隔水層。

　　4.4本區(qū)地下水的補給來源主要為大氣降水、地表水的滲入補給潛水，潛水越流補給承壓水以及地下水側向徑流補給、承壓水含水層間的越流補給。 4.5從上部潛水到下部不同埋藏深度的各類承壓水，水化學類型陰離子以HCO3-為主，陽離子Ca2+及Na+在含量上有明顯的差異。潛水以HCO3-Ca，HCO3-Ca·Na、HCO3-Na·Ca為主，不同埋藏深度的各類承壓水，以HCO3-Na型為主。礦化度潛水高于承壓水。

　　4.6地下水的含鈾性蝕源區(qū)普遍高于盆地區(qū)。盆地中也有自西向東鈾含量逐漸降低的趨勢。而且水中鈾的本底含量隨著地質體鈾豐度的增減而變化。

全自動野外地溫監(jiān)測系統(tǒng)/凍土地溫自動監(jiān)測系統(tǒng)

地源熱泵分布式溫度集中測控系統(tǒng)

礦井總線分散式溫度測量系統(tǒng)方案

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礦井測溫系統(tǒng)/礦建凍結法施工溫度監(jiān)測系統(tǒng)/深井溫度場地溫監(jiān)測系統(tǒng)

TD-016C型地源熱泵能耗監(jiān)控測溫系統(tǒng)

產品關鍵詞：地源熱泵測溫，地埋管測溫，淺層地溫在線監(jiān)測系統(tǒng)，分布式地溫監(jiān)測系統(tǒng)

此款系統(tǒng)專門為地源熱泵生產企業(yè)，新能源技術安裝公司，地熱井鉆探公司以及節(jié)能環(huán)保產業(yè)等單位設計，通過連接我司單總線地熱電纜，以及單通道或多通道485接口采集器，可對接到貴司單位的軟件系統(tǒng)。歡迎各類單位以及經銷商詳詢！此款設備支持貼牌，具體價格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)【產品介紹】

地源熱泵空調系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設計中,土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的測溫電纜設計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

采集服務器通過總線將現(xiàn)場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數(shù)據發(fā)到總線上。每個采集模塊可以連接內置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監(jiān)測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監(jiān)測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，主要是一套*基于現(xiàn)場總線和數(shù)字傳感器技術的在線監(jiān)測及分析系統(tǒng)。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監(jiān)測并保存數(shù)據，為優(yōu)化地源熱泵設計、探討地源熱泵的可持續(xù)運行具有參考價值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)本系統(tǒng)的重要特點：

１．結構簡單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．

２．總線距離長．采用強驅動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.

３．的深井土壤檢測傳感器，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa.

４．定制的防水抗拉電纜，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠特點總結：高性價格比，根據不同的需求，比你想象的*．

針對U型管口徑小的問題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測溫系統(tǒng)理想的替代品. 可應用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

本系統(tǒng)技術參數(shù)：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數(shù)字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設備：遠距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)功能：

1、溫度在線監(jiān)測

2、報警功能

3、數(shù)據存儲

4、定時保存設置

5、歷史數(shù)據報表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術參數(shù)】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點數(shù)：小于128

5、巡檢周期：小于3s（可設置）

6、傳輸技術： RS485、RF(射頻技術)、GPRS

7、測點線長：小于350米

8、供電方式： AC220V /內置鋰電池可供電1-3年

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度：小于90%RH

11、電纜防護等級：IP66

使用注意事項：

防水感溫電纜經測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1．使用時，建議將感溫電纜置于U形管內以方便后期維護。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時，請等待測物熱平衡后再進行測量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負，蘭色為信號線。請嚴格按照此說明接線操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個節(jié)點，實際使用應該限制在150個節(jié)點以內。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統(tǒng)供電，當總線距離在200米以內，則可以采用DC9V給現(xiàn)場模塊供電，當距離在500米之內，可以采用DC12V給系統(tǒng)供電。

【北京鴻鷗成運儀器設備有限公司提供定制各個領域用的測溫線纜產品介紹】

由北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統(tǒng)，硬件采取*ARM技術；上位機軟件使用編程語言技術設計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內部，根據客戶距離進行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場檢測、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測方法：
　　為了實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運行的合理的標準。在系統(tǒng)的設計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據參數(shù)，它也是在系統(tǒng)運行過程中可能產生變化的參數(shù)。如果在一個或幾個空調采暖周期（一般一個空調采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統(tǒng)的運行效率。所以設計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標準。
　　首先對地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進行全年動態(tài)能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護結構材料和房間功能等條件，計算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負荷，我們根據該負荷，選擇合適的系統(tǒng)配置，即地埋管數(shù)量以及必要的輔助冷熱源，并動態(tài)模擬計算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統(tǒng)實時監(jiān)測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監(jiān)測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。

淺層地溫能監(jiān)測系統(tǒng)概況：

地源熱泵空調系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進行供熱和供冷，在埋地管換熱器設計中，土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長，測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的地源熱泵測溫電纜設計方法，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

為方便研究土壤、水質等環(huán)境對空調換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置，即10米放一個探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進行溫度實時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據以上成本估計，這口井進行地熱測溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統(tǒng)的測溫精度，但對模擬量數(shù)據采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉換器的位數(shù)，即提供巡檢儀的測量精度，若能夠在長距離測溫的條件下進行多點測溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出“數(shù)字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜”及相應系統(tǒng)。礦井深部地溫監(jiān)測，地源熱泵溫度監(jiān)測研究，地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，淺層地熱測溫系統(tǒng)。

地源熱泵數(shù)字總線測溫線纜與傳統(tǒng)測溫電纜對比分析：
傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環(huán)境影響不大，但當大于30米距離傳輸時，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當進行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度、系統(tǒng)的精度差，會受環(huán)境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環(huán)境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發(fā)的總線式數(shù)字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數(shù)字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應元件，感應元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩(wěn)定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數(shù)據傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統(tǒng)熱電阻測溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢。所以數(shù)字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測理想的設備。數(shù)字總線式數(shù)據傳感器本身自帶12位高精度數(shù)據轉換器和現(xiàn)場總線管理器，直接將溫度數(shù)據轉換成適合遠距離傳輸?shù)臄?shù)字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現(xiàn)一根電纜檢測很多溫度點的功能。

地源熱泵大數(shù)據監(jiān)控平臺建設

一、系統(tǒng)介紹

1、建設自動監(jiān)測監(jiān)測平臺，可監(jiān)測大樓內室內溫度；熱泵機組空調側和地源側溫度、

壓力、流量；系統(tǒng)空調側和地源側溫度、壓力、流量；熱泵機組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數(shù)；地溫場的變化等，實現(xiàn)熱泵機組運行情況 24 小時實時監(jiān)測，異常情況預

警，做到真正的無人值守?？蓪岜孟到y(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對地溫場的影響以及能效

比等進行綜合的科學評價，為進一步示范推廣與系統(tǒng)優(yōu)化的工作提供數(shù)據指導依據。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機組實時運行情況；

2）室內溫度監(jiān)測數(shù)據及變化曲線；

3）室外環(huán)境溫度數(shù)據及變化曲線；

4）機房內空調側出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據及變化曲線；

5）機房內地埋管側出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據及變化曲線；

6）機房內用電設備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測數(shù)據及變化曲線；

7）地溫場內不同深度的地溫監(jiān)測數(shù)據及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統(tǒng) COP 分析以及系統(tǒng)節(jié)能量的評價分析。

2、自動監(jiān)測平臺建成以后可以對已經安裝自動監(jiān)測設備的地熱井實施自動監(jiān)測的數(shù)據分

析展示，可實現(xiàn)地熱井和回灌井的水位、水溫、流量實施傳輸分析，并可實現(xiàn)數(shù)據異常情況預

警，做到實時監(jiān)管，有地熱井運行的穩(wěn)定性。

1）開采水量及回水水量的流量監(jiān)測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測及變化曲線；

3）開采井井內水位監(jiān)測及變化曲線；

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