闫方平
(承德石油高等专科学校,河北 承德067000)
当前,能源短缺和环境污染已成为制约全球可持续发展的重要问题之一。地热资源具有储量大、分布广、清洁环保、稳定性好、利用系数高等特点,是一种现实并具有竞争力的可再生能源。地热资源的高效、合理的开发利用对于北方地区的节能减排和减缓雾霾意义重大[1-3]。
研究区地下热水多赋存于断裂带或岩浆岩体附近,温泉常成群呈带状出露。地下热水的热储层主要受断裂构造和岩浆岩体控制,不同方向的断裂构造交汇处形成了地下热源的良好通道,因此在这些部位更易形成高温热泉。储层富水性弱,除裂隙不太发育的碎屑岩和碳酸盐岩夹碎屑岩外,围场、隆化一带的地下水赋存于岩浆岩中,以酸性喷出岩为主。地下水以风化裂隙水为主,主要是潜水- 微承压水[4]。地形起伏悬殊,坡度较陡,沟谷发育,水系密布,植被不良,基岩裸露,径流条件良好。降水后向河谷的倾泻形成了巨大的地表径流,给地下水补给带来不利条件,加上水系的切割剧烈使得地下水常溢出补给地表水,使得河流成为该地区地下水排泄的主要通道,仅在洪水季节会出现局部河谷地段的地表水补给地下水的情况[5]。
承德市位于褶皱山区及结晶岩体构造带地热区的燕山山地中低温地热区,区内地质构造复杂,深大控热断裂发育,地热资源丰富,分布广泛。截止目前,共有上表储量地热田(转下页)8 处,另有潜在地热田及地热异常点多处。按地热成因,地热资源可分为两个大类,分别是受断裂构造控制呈带状分布型地热田(断裂对流型)和呈层状分布的盆地性地热田(盆地传导型)。
从目前的勘查成果和开发利用现状分析,地热资源均属中低温地热田,分布较为广泛。断裂对流型地热与盆地传导性地热在分布与热储特征上表现出一定的差异性。
断裂对流型地热田主要集中在承德中北部围场、隆化和丰宁地区,多为岩浆岩、变质岩区。该类地热异常多以直接出露于地表的温泉形式显示,热储埋藏深度较浅,水温35.5~85℃,泉或单井涌水量5.92~81m3/h,热水矿化度302~800mg/l,多数为理疗热矿水,类型以硅水、氟水为主。
盆地传导型地热田多位于承德南部的山间盆地和北部的坝上高原,尤其是尚义- 平泉深断裂以南的碳酸盐岩地层出露区域。该类型地热需要较好的盖层条件,因此热储埋藏较断裂对流型深,碳酸盐岩地层水量较大,但地热异常显示水温普遍较低,温度20-37℃,单井涌水量22-186m3/h。由于热异常水温偏低,埋藏较深,且较平原区储热含水层分布范围有限,造成勘探费用及难度较大,目前尚未规模性开发利用。
承德市主要地热资源基本情况如表所示。
承德市地热资源基本情况表
地热利用上除了七家温泉和茅荆坝温泉开发建立了以温泉洗浴、疗养度假为主,旅游、休闲、健身、康乐为一体的温泉度假中心,对地热资源开发进行总体规划统筹考虑,计划开采,综合利用之外,其他温泉主要是以洗浴、健身为主,综合利用能力很差。
地热废水中含有大量对环境和人体健康造成危害的成分。目前大部分的地热废水没有经过处理直接排入附近沟渠与河流中,造成环境污染,仅有部分地热利用废水处理后再进行排放,回灌技术尚不成熟,目前没有进行相关的研究。
3.1 通过对承德市地热资源成因、分布特征和开发利用现状进行调研,目前共有上表储量地热田8 处,另有潜在地热田及地热异常点多处。按地热成因,地热资源可分为断裂对流型和盆地传导型两大类,均属中低温地热田,分布较为广泛,目前开发以断裂对流型为主。
3.2 地热资源开发潜力巨大,但综合利用效果较差,温度上和流量均有不断降低的趋势;地热尾水中含有大量的F 及结垢离子,地热尾水温度较高,大部分直接排入附近河中,对环境造成污染;回灌技术尚不成熟,目前没有进行相关的研究。