地科学院硕士生罗洋在饶松教授的指导下,在期刊《Geothermics》上发表题为“The heat accumulation effect enhanced by groundwater convection in karst geothermal systems: a case study of karst geothermal reservoirs in the jizhong depression, bohai bay basin, north China”的研究论文,威廉williamhill南方复杂页岩油气地质与开发湖北省重点实验室为论文第一署名单位,硕士生罗洋为论文第一作者,其导师饶松教授为该文通讯作者。
通过温度场、水动力场耦合数值模拟,研究聚焦冀中坳陷岩溶热储强迫对流和自由对流联合作用模式及其聚热效应,同时系统研究了岩溶热储层厚度、渗透率及断裂带宽度对岩溶热储聚热效应的影响。二维有限元数值模拟结果表明,地形驱动流体可以推动自由对流单元向坡下滚动,强化了地下水对流的聚热效应。岩溶型地热系统中,随着岩溶层厚度、渗透率和断层宽度增加,会导致如下结果:上游冷水补给增强,导致岩溶层平均温度降低;热上升流向流域下游方向推进;流域上游地表热通量降低,而下游热通量增加,即岩溶热储地下水对流活动的聚热效应增强。研究成果对于深化岩溶型地热系统形成机理研究具有重要意义,为进一步探索类似地质条件下地热能形成与演化提供了科学依据和技术方法。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375650525002627。

图1 自由对流模型计算时间为6Ma时的模拟结果

图2 论文首页