浅水三角洲研究进展与沉积数值模拟实例分析

【作者】 李欣； 邱隆伟； 伏健；

【机构】 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院； 深层油气重点实验室；

【摘要】 浅水三角洲是指在水体较浅、地形平缓环境中形成的以分流河道砂体为主的三角洲。国内鄂尔多斯盆地、松辽盆地、塔里木盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地等坳陷和断陷湖盆均发育浅水三角洲,其中赋存丰富的油气资源,在如今油气资源短缺的严峻形势下,已成为我国油气勘探的热点。笔者在大量文献调研的基础上,从浅水三角洲的定义、分类、控制因素及研究方法等方面总结了浅水三角洲的研究进展,并对我国典型的现代浅水三角洲的生长演化过程进行了数值模拟。结果表明,自1954年Fisk在研究密西西比河三角洲时提出浅水三角洲的概念后,截至目前,学者们仍然在不断地补充、修正这一定义。对浅水三角洲的分类方案主要从概念或沉积成因两方面出发。影响浅水三角洲发育类型、规模及砂体形态的控制因素主要包括河流作用、地形地貌、湖平面升降、河流能量、物源供给、基准面旋回及构造运动等。目前,对浅水三角洲研究的方法主要包括物理水槽实验及基于泥沙水动力学的沉积过程数值模拟,如Sedsim、美国的POM、ECOM模型、丹麦的MIKE系列、荷兰的Delft 3D等。基于以上认识,我们尝试对国内鄱阳湖赣江三角洲中支进行了数值模拟。通过简化模型,基于大量鄱阳湖在地形、水动力、水深、沉积物供给等方面的实测数据,采用笛卡尔坐标系建立模拟网格,以Navier-Stokes方程为基础,通过物质平衡原理和沉积物搬运、沉积及侵蚀方程求解,再现了河口坝形成阶段、浅水三角洲平原演化阶段、浅水曲流河三角洲前缘演化阶段、浅水三角洲前缘向滩坝过渡阶段等平面演化过程及切物源方向、顺物源方向等纵向上河道的发育特征等。以期对现代沉积浅水三角洲的理论研究提供支撑,并通过将今论古的地质思维对浅水三角洲的油气勘探开发提供借鉴。更多还原