中国地质调查局水文地质环境地质调查中心2025年度十大科技进展揭晓

作者:科学技术处 发布时间:2026-03-26

中国地质调查局水文地质环境地质调查中心2025年度十大科技进展正式揭晓。成果涵盖水资源调查、清洁能源开发、地质灾害防控、碳储碳汇等多个核心领域,在理论创新、方法突破与技术攻关等方面取得了显著进展。

1、基岩地下水富集理论与探测技术创新支撑锂铜等战略性矿产资源基地规划建设。一是探明6处地下水富集块段和后备水源地,为亚洲最大硬岩型锂矿二期建设圈定供水靶区,为亚洲最大铜矿新添后备水源,有力支撑超大型矿产资源基地规划建设,保障了铜、锂等战略性矿产资源安全。二是深化基岩地下水富集理论,识别出三类蓄水构造,拓展了蓄水构造理论内涵。以此指导水文地质调查,在羌塘盆地南部新发现大型-特大型地下水富集单元。三是丰富基岩地下水探测技术体系,攻克矿山复杂含水层探测、矿区水平衡综合评估等关键技术,为“绿色矿山”建设提供技术支撑。四是推进矿山水文地质领域标准化建设,编制《基岩地下水探测技术规程》《探地雷达技术规程》行业标准,编制《矿产资源基地水资源数量、质量、生态需水“三位一体”调查技术指南》,行业影响广泛。

2、干热岩燃爆造储技术创新突破助力地热清洁能源开发。一是突破火炸药与仪器电缆的极限耐温制约,研发适配深部高温硬岩及井况条件的“自清洁+袖套式+筛管式”复合射孔燃爆造储工艺。首次在180℃以上干热岩岩体中应用该工艺,显著增强深部地热能的开发效果。二是针对花岗岩型干热岩导流能力差、注采压力高、采收率低等关键技术难题,优化了干热岩储层建造流程,显著提升储层产能,构建了复合造储技术体系,形成了规模化造储技术新路径,推动了深部地热扩容增效工艺的进步与创新。三是建立了安全造储施工模式。在施工初期以高频燃爆冲击替代高压水力压裂,可有效规避高能级微震事件的发生,提升施工过程的连续性与稳定性,为相关领域技术人员提供了重要参考。

3、黄河流域地下水储存能力精细化评价支撑服务自然资源“一张图”建设。一是构建涵盖含水层三维属性、水文地质参数及动态水位的高精度数据集,实现对流域地下水赋存空间与循环过程的数字化表征。二是耦合同位素测年与地质体积统计,量化揭示可更新与难以更新储存量的空间分布格局,为自然资源“一张图”建设提供分区分类国情数据。三是突破传统资源量评价框架,综合储水能力、补给潜力、水质安全、开采风险及生态阈值等多维因子,系统识别划定高承载力、低风险的地下水战略储备靶区。

4、地下水回补核心技术研发与示范支撑黄淮海地区地下水超采治理。一是研制多滤层结构贴砾过滤器,改进深层地下水回灌井管工艺,攻克非均质大厚度含水层地下水回补堵塞难题,设计生态补水促渗工艺,有效提升浅层回灌抗堵塞能力、深层回补效率和河道补水速率。二是建成三处示范区,实现地下水超采治理预期目标,形成山前平原湿地退化区、东部平原地面沉降区和滨海平原海水入侵区超采治理模式,相关经验获得地方政府认可与采纳。三是建立黄淮海地区大尺度高精度地表水-地下水耦合模型,完成地下水地质环境功能分区和水位阈值划定,分区分层形成区域地下水超采治理技术方案,为宏观决策和精准治理提供了有力技术支撑。

5、地质灾害主动防控与监测预警关键技术创新与示范。一是创建“内外兼顾、防控一体”的注浆—涂层一体化加固技术,提出低压大孔径高效注入与小孔径便捷注入两种工艺,提出“裂隙填充与孔隙渗透协同加固”机理,研发高性能注浆浆液与水性环氧—纳米硅复合涂层材料,推动危岩治理向主动加固与预防性保护转变。二是建成三峡库区危岩多要素综合监测示范站,集成激光点云自动监测与声发射时频信号分析技术,实现低成本、高精度、自动化面域非接触监测,建立基于微观信号特征的预警判据。三是构建覆盖“早期识别—风险评价—链式防控”的地质灾害综合防治技术体系,打造跨区域灾害链风险评价与区划示范样板。四是高标准运维国家监测预警网络,推行“一省一策”风险防御清单,有效提升多地地质灾害联防联控能力。

6、深部地热成藏理论与关键技术创新支撑下辽河坳陷岩溶型地热资源重大发现。一是基于已有资料收集分析,结合地热地质调查,在下辽河坳陷地区地下2-4千米深度发现可规模效益开发的岩溶型地热资源,初步评估分布面积超过50平方千米,相关地热田已成功列入盘锦市“十四五”地热资源规划。二是深化深部地热成藏理论,创新构建典型地学断面12千米深度渗流—传热数值模型,量化揭示“深部热传导、构造分流聚热、断裂带和岩溶对流传热、盖层保热”共同作用的热聚敛机制,为深部找热靶区圈定提供理论指导。三是探索建立“以新资源条件为决策目标、以开发条件与环境影响为限制条件”的靶区优选方法,并在下辽河坳陷圈定3处高温地热、干热岩勘查开发靶区,论证2处可钻获150℃以上高温的钻探孔位。四是攻关形成适配村庄密布、水网纵横条件下开展长剖面人工地震勘查的关键技术,有效提升复杂地表条件下勘查工作效率和勘查解释精度。

7、碳封存场地立体空间监测方案及监测系统V1.0研发与应用。一是制定了“空-天-地-井”立体空间监测方案,集成创新了全生命周期的环境监测技术体系。二是研发CO2地质封存监测预警系统和App V1.0,推动监测精度从“小时级响应”跃升至“秒级管控”。三是在鄂-榆、河北、甘肃等多个碳封存示范区应用,获取一批重要环境影响背景值监测数据,为碳封存示范安全实施提供了有力保障。

8、地下水多层监测技术创新与应用。一是创新研发了适用于地下水分层监测的封隔器具与工艺,将多个封隔器采用U型管线进行串联,实现井内封隔器全部正常作业,保障分层封隔的安全性与稳定性。二是优化了地下水无氧高保真采样工艺,实现了1000m以内监测井分层采样。三是改进了多层监测器具与安装工艺,突破了井下载波通信、相位编码方法、单总线自动寻址技术,实现“一孔多层”同步可视化监测,为精准获取分层监测数据提供了支撑。四是形成了地下水分层监测与采样成套技术装备,实现了重大突破。

9、时频电磁法关键技术创新助力油气资源勘查和压裂液运移监测。一是提高硬件发射与接收采样频率,将基波频率从1000Hz提升至4000Hz,时频电磁浅层盲区范围缩小50%,提高了浅层目标识别能力。二是采用“长短结合、远近分段”施工方式,“长激发源、远收发距”勘探区域大地结构,“短激发源、近收发距”探测目标精细结构。通过结构耦合实现联合反演,有效提高目标探测精度。三是开展大地电磁数据与时频电磁法联合反演,时频电磁提供中浅层约束模型,大地电磁反演深部目标,实现中深部目标体的同步识别。四是通过“1变4不变”固定观测装置和参数,精细施工,实现国内首次垂直井压裂液运移监测和压裂液体积快速估算。

10、水土重金属等多要素原位监测关键技术方法创新与应用。一是创新研发了低能量激发的激光诱导荧光光谱(LIFs)重金属原位检测技术方法,相继构建了“等电位屏蔽-相位超前补偿-小波自适应阈值降噪”协同降噪、纳米材料信号扩增技术、荧光抗漂白和环境多要素智能补偿等关键技术。二是成功研制了我国首套便携式地下水原位快速监测设备和典型土壤重金属实时原位在线监测设备,相应成果获中国环境保护产业协会环境技术进步奖二等奖。三是研制了适用于狭小空间定向定位安装的井中土壤传感器安装设备,创制适用于农田地下淋溶水质水量多源异构数据的有效获取、在线监测及传输的智能装备及淋溶水量传感器。