地下热水资源论证报告.doc

1、 安国市新大地物业管理有限公司兴安小区地热安国市新大地物业管理有限公司兴安小区地热 1#井井地下热水资源论证报告目目 录录1 总论.11.1 项目来源.11.2 目的和任务.31.3 编制依据.41.4 取水规模、取水水源和取水地点.51.5 工作等级.61.6 论证范围.61.7 承担单位概况.61.8 论证委托书、委托单位与承担单位.72 建设项目概况.72.1 建设项目名称及项目性质.72.2 建设地点、占地面积和土地利用情况.72.3 建设项目业主提出的取用水方案.72.4 建设项目业主提出的退水方案.73 自然地理及区域水资源状况.83.1 自然地理条件.83.2 区域水资源状况及开

2、发利用现状.94 建设项目取用水合理性分析.94.1 取水合理性分析.104.2 用水合理性分析.104.3 节水潜力与节水措施分析.104.4 建设项目的合理取水量.115 建设项目取水水资源论证.115.1 水源论证方案.115.2 地下热水取水水资源论证.125.3 开发利用方案及效益分析.316 取水对区域水资源及其它用户的影响.336.1 对区域水资源的影响.336.2 对其他用户的影响.337 退水的影响分析.347.1 退水系统及组成.347.2 退水总量、主要污染物和排放规律.347.3 退水处理方案和达标情况.347.4 退水对水功能区和第三方的影响.348 水资源保护措施.

3、348.1 工程措施.348.2 非工程措施.359 建设项目取水和退水影响建议.3510 建设项目水资源论证结论及建议.3510.1结论.3510.2 建议.371 总论总论1.1 项目来源项目来源安国市位于河北省保定市的南部，属保定市管辖，古称祁州，素有“药都”之称。千百年来，纯朴、智慧的安国人民用勤劳和诚实创造了独具华夏的药业优势。1991年，安国撤县建市，沐浴着改革开放的春风，安国药业经济发展掀开了新的一页。安国市被誉为“华夏珍药荟萃之区，举步走遍九州之地”的东方药城，是全国最大的中药材专业市场。传统的中药材加工技艺精湛，曾以“祁州四绝”名扬天下，赢得了“草到安国方成药，药到祁州始生香

4、”的美誉。市场面积60万m2，上市品种2000多种，年成交额38.8亿元，药材吞吐量10万吨，药材年产量占全省65%而成为全省乃至全国的中药材种植基地。现代化的管理手段、宽松有序的交易环境，便捷的信息传送功能吸引着海内外客商纷至沓来。安国市委、市政府描绘了跨世纪的宏伟蓝图，高扬“以药兴市、科技兴药”的主旋律，瞄准“富民、强市、升位”的战略目标，矢志进取的安国人民把发展的主动权牢握手中，正以崭新的时代风采迎接新世纪的曙光。本市经济发展日新月异，对地热能源的需求与日俱增。地热能与煤碳、石油和天然气等传统能源相比，具有洁净、高效、投资少、见效快和可持续利用的特点。以地热能替代传统能源，能更好地改善人

5、民的生活质量，具有良好的经济和社会效益。国家主席胡锦涛在 2004 年中国科学院和中国工程院两院院士大会上所作报告中明确指出“为了全面建设小康社会、不断开创中国特色社会主义事业的新局面，我们必须大力推进科技进步和创新，进一步发挥科学技术对经济社会全面发展的关键性作用。我国人口多、资源人均占有量少的国情不会改变，不可再生性资源储量和可用量不断减少的趋势难以改变。从长远看，经济发展和人口、资源、环境的矛盾会越来越突出，可持续发展的压力会越来越大。我们必须按照科学发展观的要求，立足当前，着眼长远，坚持用改革和发展的办法，坚持依靠科技进步和创新，抓紧解决这些问题。要大力加强能源领域的科技进步和创新，提

6、高我国资源特别是能源和水资源的使用效率，减少资源浪费，寻找和开发替代资源，发展可再生资源，为建立节约型社会提供技术保证”。国家 2006 年颁布中华人民共和国可再生能源法 。其中第二条 本法所称可再生能源，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。第四条 国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域，通过制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施，推动可再生能源市场的建立和发展。国家鼓励各种所有制经济主体参与可再生能源的开发利用，依法保护可再生能源开发利用者的合法权益。安国市新大地物业管理有限公司为了科学开发利用该市的地热资源，实现能源供应多样化，优化小区环境，在安国

7、市城区西南部兴安小区钻凿地热井一眼。受其委托中国地质科学院水文地质环境地质研究所对该井开展地下热水资源论证工作。1.2 目的和任务目的和任务1.2.1 目的目的为了合理开采地下热水资源，保证地下热水资源可持续利用，促进社会经济可持续发展，综合分析项目建设对用水区、其它用水户和生态环境的影响；论证项目建设用地下热水的可行性、合理性，确保地下热水资源开发、利用、配置、节约、保护和治理的综合目标得以实现。为水利行政部门科学合理的管理水资源和国土资源部门管理地下热水资源提供依据。1.2.2 任务任务 搜集、分析研究区域地质、水文地质、水文、气象等资料，调查论证区域地下热水开采利用现状，分

8、析项目取水的可行性。 对建设项目所在区域地下热水资源状况及开发利用进行分析。 按照地热勘查规范和相关技术要求分析、论证地热田类型、赋存层位、厚度、所处构造位置，评价地热可开采量等，分析取水的可行性、合理性、可靠性，为论证建设单位取水方案。 根据国家相关法律法规，地下热水的开采对周围其他用户的影响，以及退水对周围环境的影响。 论证本井地下热水开采对地面沉降的影响。 提出地下热水开发利用及其保护措施的建议。兴安小区地热 1#井投入运行后，有利于缓解能源紧张的局面，将会对全县经济的繁荣和发展起到重要的促进作用。经对工程效益分析，兴

9、建兴安小区地热 1#井财务上是可行的、经济上是合理的。根据建设项目水资源论证管理办法 ，对安国市新大地物业管理有限公司兴安小区地热 1#井的开发利用编制水资源论证报告书。1.3 编制依据编制依据1.3.1 有关法律、法规文件依据有关法律、法规文件依据.中华人民共和国水法 （2002 年 8 月 29 日中华人民共和国主席令第 74 号公布） ；.取水许可和水资源费征收管理条例 （2006 年 2 月 21 日 国务院令第 460 号发布） ；.建设项目水资源论证管理办法 （2002 年 3 月 24 日水利部、国家发展计划委员会令第 15 号发布） ； .取水许可申请审批程序规定 （1994

10、年 6 月 9 日水利部令第 4 号发布） ；.河北省取水许可证制度管理办法 （河北省人民政府1999第 17 号令发布） ；.河北省建设项目水资源论证管理办法 （河北省水利厅 2003 年 3 月 1 日起施行） ；.河北省水利厅关于建设项目水资源论证制度的实施细则（河北省水利厅 2004 年 5 月 1 日） 。1.3.2 依据的技术规程、规范依据的技术规程、规范本次论证依据的规范、规程如下：.建设项目水资源论证导则（试行） sl/z322-2005；.水资源评价导则sl/t238-1999.地下水资源分类分级标准gb/t 15218-1994；.地热资源地质勘查规范 （gb11615-8

11、9） ；.地热资源评价方法 （dz40-89） ；.浅层地热能勘察技术规范 （征求意见第二稿） ；.饮用天然矿泉水国家标准(gb8537-1995)；.天然矿泉水地质勘探规范（gb/t 1372792）；.生活饮用水卫生标准（gb5749-2006）；.污水综合排放标准 （gb8978-1996） ；.地下水质量标准 （gb/t14848-93） ；.地表水质量标准 （gb3838-2002） ；.城镇污水处理厂污染物排放标准 （gb 189182002） 。1.3.3 参考资料参考资料河北省安国市宏居物业管理有限公司宏居热 1#井地热勘查可行性论证报告 （华北石油管理局水电厂） ；安国市兴安

12、小区地热井完井地质总结报告 （河北省蠡县水务局钻井队） ；安国市兴安小区安 1 井检测报告。1.4 取水规模、取水水源和取水地点取水规模、取水水源和取水地点兴安小区地热 1#井抽水情况，采用 jqs80-100/5 型热潜泵进行抽水，热潜泵下深至 99m，2006 年 9 月 7 日 15 时开始抽水，9 月 8 日15 时抽水结束，抽水时间 24h，静水位高出地面 0m，自流测试测得稳定动水位-33m，水位降深为 33m，出水量 80m3/h，日供水能力为1920m3/d，年开采量为 2.688105m3/a（5.631010kj/a） 。用水银温度计测得井口水温为 65。取水水源为上第三系

13、馆陶组热储层地热水。取水地点为安国市城区西南兴安小区，坐标：x4254750m， y20352050m。1.5 工作等级工作等级本建设项目为地下抽取地下热水，用途为生活小区居民供暖和洗浴用水，取水规模为 2.688105m3/a（5.631010kj/a） 。该区水文地质条件比较简单，为开发利用程度有潜力区。取水、退水对第三者和生态环境不会产生不良影响。根据建设项目水资源论证导则水资源论证分类分级指标，本项目水资源论证工作等级定为三级。1.6 论证范围论证范围根据水文地质条件、取水水源、取水规模及取水影响范围等因素，确定论证范围为东经 1151731至 1151830，北纬 382435至 3

14、82516，面积 1.96km2，兴安小区地热井坐标：x4254750m， y20352050m。1.7 承担单位概况承担单位概况本次论证工作的承担单位为中国地质科学院水文地质环境地质研究所，隶属中国地质调查局。为从事水资源论证、水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害、环境影响评价等方面的专业勘查、评价及科研单位。具备承担该项工作的资质和能力，已取得水资源论证资格，水资源论证证书编号：水论证甲字第 01305109 号。1.8 论证委托书、委托单位与承担单位论证委托书、委托单位与承担单位委 托 书：兴安小区地热 1#井地下水资源论证委托书委托单位：安国市新大地物业管理有限公司承担单位：中国地质

15、科学院水文地质环境地质研究所2 建设项目概况建设项目概况2.1 建设项目名称及项目性质建设项目名称及项目性质建设项目名称：安国市新大地物业管理有限公司兴安小区地热1#井。建设性质：已建工程2.2 建设地点、占地面积和土地利用情况建设地点、占地面积和土地利用情况建设地点位于安国市城区西南兴安居民小区内。兴安小区地热 1#井在小区内，输水管线较短，配水房供电距离短，交通运输条件良好，此井位及其附属设施所占土地为小区规划用地。2.3 建设项目业主提出的取用水方案建设项目业主提出的取用水方案根据取水条件，采用深井泵取水，通过泵房等由管道输送至用户的取水方式。取水水源为上第三系馆陶组热储层地热水，取水目

16、的主要为生活小区居民供暖和洗浴用水，每年用水时间为 140 天，取水规模为 2.688105m3/a（5.631010kj/a） ，地下热水井口温度为65。2.4 建设项目业主提出的退水方案建设项目业主提出的退水方案建设项目为兴安小区居民供暖和洗浴用水，退水主要为供暖回水和洗浴废水排放，通过各管道排入城市污水管网，经污水处理厂处理后达标排放。3 自然地理及区域水资源状况自然地理及区域水资源状况3.1 自然地理条件自然地理条件3.1.1 交通位置交通位置安国市位于河北省保定市的南部，面积 486 km2，东经 11520，北纬 3825，人口 39 万。南与石家庄、衡水市接界，衡水保定的省道、高

17、阳深泽的公里均经过该市区，安国市距保定 60km，距石家庄 111km，交通比较方便，见图 1。兴安小区地热井位于安国市城区西南兴安小区内，论证区范围东经 1151731至1151830，北纬382435至382516，面积 1.96km2，论证地热井坐标：x4254750m，y20352050m。3.1.2 气象水文气象水文安国市属温暖带大陆性季风气候，年平均气温 12，一月平均气温-4.5，七月平均气温 26.3，年平均降水量 510.8mm，无霜期约 190 天。境内河流较多，但常年径流较少，磁河、沙河、小清河三条河在市境内部汇合为潴龙河，再向东北流入高阳境内，孝义河横贯市境北部。3.1

18、.3 地形地貌地形地貌安国市地处冀中平原，属平原地形，地势自西向东倾斜，平均海拔 36m。3.1.4 社会经济概况社会经济概况安国市被誉为东方药城，是全国最大的中药材专业市场。传统的中药材加工技艺精湛，曾以“祁州四绝”名扬天下，赢得了“草到安国方成药，药到祁州始生香”的美誉。市场面积 60 万 m2，上市品种2000 多种，年成交额 38.8 亿元，药材吞吐量 10 万吨，药材年产量占全省 65%而成为全省乃至全国的中药材种植基地。3.2 区域水资源状况及开发利用现状区域水资源状况及开发利用现状 安国市地表水不发育，利用地下水为其水资源开发利用特点。耕地采用井灌，地下水开采主要为农业灌溉用水和

19、村民生活用水。市区供水目前主要有：各工厂机关单位自备井建水塔供水、街道打井建水塔供水和居民自备井供水三种供水方式。形成了一个多方开采的局面，不合理的开采使地下水产生了恶性循环和不同程度的污染，给居民生活和工业发展带来了不同程度的危害。 兴安小区地热井为安国市第一口热水井，目前安国市区没有其他地下热水井，所以不存在本井与其他井相互影响的情况。浅层地下水和深层地下水与地下热水之间由于距离较远，没有联通关系，因此，开采地下热水不会影响浅层地下水和深层地下水。4 建设项目取用水合理性分析建设项目取用水合理性分析4.1 取水合理性分析取水合理性分析4.1.1 产业政策分析：建设单位提出的取用地下热水为兴

20、安小区供暖和洗浴供水，符合“加强城市水资源的统一规划和管理，重点加强地下水资源开发利用的统一管理”和“优先考虑和安排城市用水”的原则。4.1.2 地下热水开发利用及水资源配置原则：据区域地下水资源条件分析，深层地下热水含量丰富，补给条件好，水温稳定，节约了不可再生能源。综上所述，建设单位提出的取用地下热水方案可行。4.2 用水合理性分析用水合理性分析建设单位提出的用水为小区居民供暖和洗浴用水，用水政策符合有关规定。地热能与煤碳、石油和天然气等传统能源相比，具有洁净、高效、投资少、见效快和可持续利用的特点。以地热能替代传统能源，能更好地改善人民的生活质量，具有良好的经济和社会效益。4.3 节水潜

21、力与节水措施分析节水潜力与节水措施分析4.3.1 各用水户须安装计量装置，据有关法律法规，征收取暖费，制定合理的用水标准，推行阶梯式水价，超计划取水加价等科学合理的水价制度。4.3.2 据已有资料，我国城市管网供水中，不同程度的存在管网漏失问题，漏失率一般在 20%左右，有的高达 40%50%，既浪费了水资源，又造成了不必要的经济损失，还容易造成供水公司和用户的之间的矛盾。在小区供暖管网建设中，管网采用耐腐蚀金属管道，可减小管网损失。4.3.3 大力宣传、提高节水意识，推行应用节水器具，努力建造节约型社会。4.4 建设项目的合理取水量建设项目的合理取水量根据河北省用水定额 、 城市给水工程规范

22、以及小区供暖整体规划，根据资料显示我国城市管网供水中存在不同程度的管网漏失问题，漏失率一般在 20%左右，本项目供暖管网输送距离近，采用耐腐蚀金属管道，预计漏失率不会高于 5%，即1.344104m3/a。年取水量 2.688105m3/a（5.631010kj/a） ，可满足小区供暖和洗浴用水，取水量比较合理。5 建设项目取水水资源论证建设项目取水水资源论证5.1 水源水源论证方案论证方案在区域地层、构造、水文地质条件分析的基础上，着重分析论证区区域构造条件，地下热水富水性及水质；充分利用已有地下水资源评价成果，在调查验证的基础上，评价地下热水资源、可采资源，评价地下热水水质；据地下热水开采

23、条件，预测地下水水位，对地下水取水的可靠性做出论证。5.2 地下热水取水水资源论证地下热水取水水资源论证安国市目前仅有兴安小区这一眼地下热水井，根据该井的资料和地下热水条件来论述预估该工作区的地热水资源量。本区蕴藏较为丰富的地热资源，且具有开发价值的热储层为上第三系馆陶组热储层，在目前经济条件下，取用该段热储层的地下热水是可行的。馆陶组热储层多为灰色、灰黄色中厚层中粗砂岩，含砾砂岩及砂砾岩，属孔隙型热储层。该组地层厚度达 356m，单层厚度大，上部明化镇组地层为盖层。馆陶组中下部砂岩声波孔隙度 30左右。本地单井涌水量可达 1920m3/d，水质为 hco3ci-na 型微咸水，矿化度 911

24、mg/l。论证井区馆陶组底界埋深 1756m，厚度 356m，中下部砂岩声波孔隙度 30左右，井口温度 65，热水矿化度 911 mg/l。5.2.1 水文地质条件分析水文地质条件分析 第四系含水岩组的划分及其水文地质特征第四系含水岩组的划分及其水文地质特征论证区及其附近第四系厚度350-400m。以第四纪沉积物的岩性为基础，以水文地质条件为依据，将工作区的第四系含水岩系，自上而下划分为四个含水岩组。. 第一含水岩组底界面埋深约40m，大部分相当于q4和q3上段。降水入渗、径流和补给条件均较差，水质结构多为淡水咸水型或含咸水型。地下水动态类型属强渗入补给蒸发、开采型。. 第二含水

25、岩组底界面埋深约120m，相当于q3底界。渗透性及富水性均弱，补给条件很差，地下径流滞缓。水质结构大部分是氯化钠型高矿化度咸水。地下水动态类型属弱渗入、径流补给开采、径流型。. 第三含水岩组底界面埋深约220m，相当于q2底界。富水性、渗透性及补给性较差。地下水动态类型属径流、越流补给开采型。. 第四含水岩组底界面埋深350-400m，相当于q1底界。渗透性及富水性较弱，侧向径流补给微弱。地下水动态类型属缓慢径流、越流补给开采型。 第三系含水岩组的划分及其水文地质特征第三系含水岩组的划分及其水文地质特征. 上第三系明化镇组的底界面埋深800-950m，含水层孔隙度一般30%-33

26、%，是本区矿泉水的主要产出层。地下水动态为开采消耗型。. 上第三系馆陶组含水岩组底界面埋深1500-2100m，含水层孔隙度为27%-32%，是本区地热水的主要产出层（热储层）。地下水动态为开采消耗型。. 下第三系含水岩组的下部缺失，底界埋深3000-6000m，含水层孔隙度为18%-25%，是工作区内生油含油地层。地下水动态为开采消耗型。 区域性深层地下水水位降落漏斗区域性深层地下水水位降落漏斗河北平原深层地下水下降漏斗集中在中东部平原城市集中开采区和农业集中开采区，主要有冀枣衡漏斗、沧州漏斗、宁河唐海漏斗、廊坊漏斗、青县漏斗、霸州漏斗等，总面积43915km2，其中冀枣衡漏斗

27、最大为6363km2。随着深层地下水进一步开采，地下水位下降范围持续扩大，漏斗范围也不断扩大，形成了覆盖整个平原中东部、天津市和冀东平原部分地区的巨型复合漏斗。河北平原深层地下水等水位线及埋深分区图见图2。图2 河北平原深层地下水等水位线及埋深分区图所处区域范围内，地下热水为天然状况，地下水水质良好。开采条件下，可保证其水质长期优良。5.2.2 地热区地质条件地热区地质条件 地层特征地层特征中生代本区处于抬升剥蚀期，始新世断块体沉降，为凹陷初发期，沉积了沙河街组三段沙河街组一段、东营组地层；至中上新世，为凹陷发育衰减期，表现为大面积整体沉降，上第三系沉积在全区厚度变化不大。论证区

28、上第三系地层普遍发育，其中明化镇组、馆陶组热储层为本区主要热储层。上第三系地层自西向东埋深逐渐加大，明化镇组底界深度为 11101631m，馆陶组底界深度为 13061977m。根据现有安国市兴安小区热水 1#井钻孔资料（表 1 安国市地层分层数据表） ，依据视电阻率及自然电位曲线特征、录井岩性，结合区域地质资料，对工作区进行了地层时代划分，下面按照由新到老的顺序对工作区下第三系东营组以浅地层岩性特征分述如下：表表 1 安国市地层分层数据表安国市地层分层数据表.第四系平原组（q）地层，底界深度 300m 左右，厚度300m，为黄灰色、灰黄色粘土夹白色砂层。与下覆明化镇组地层呈平行不整合接触。电

29、性特征：电阻呈块状、刺刀状特高阻，自然电位低平。.上第三系明化镇组上段（nm2）地层，底界埋深 820m，厚度520m，岩性由浅棕红色泥岩与浅棕黄色、浅灰色粉砂岩、细砂岩不地层层位地层层位地热地热 1#井分层数据井分层数据时代时代组组代号代号底界深度底界深度(m)厚度厚度(m)第四系第四系平原组平原组q300300明化镇组上明化镇组上nm2820520明化镇组下明化镇组下nm11400580馆陶组馆陶组ng1756356第三系第三系东营组东营组ed1788（未穿透）32等厚互层组成。电性特征：电阻呈梳状高阻，自然电位曲线平直。.上第三系明化镇组下段（nm1）地层，底界埋深 1400m，厚度 5

30、80m，上部岩性由浅棕红色泥岩与灰黄色、浅灰色粗砂岩、中砂岩、含砾砂岩呈不等厚互层组成。下部岩性以浅棕红色泥岩为主，夹浅灰色含砾粗砂岩。电性特征：电阻呈箱状凸起，刺尖刀状中高阻，电阻值一般为410m，自然电位曲线平直。与下覆地层呈整合接触。.上第三系馆陶组（ng）地层，底界埋深 1756m，厚度356m。本组岩性由紫红色泥岩与浅灰色、灰白色细砂岩、粗砂岩、含砾砂岩呈不等厚互层状产出，中部泥岩较发育，下部砂岩发育，底部为杂色砾岩。泥岩：质纯、性软、易吸水造浆，断口不规则，由上而下岩性逐渐变好。砂岩：主要成分为石英、长石次之，泥质胶结，结构疏松。砾岩：杂色，成分以石英、燧石为主，泥质胶结，松散呈散

31、粒状，粒径一般 13mm。与下覆东营组地层呈不整合接触。电性特征：电阻率为中低阻，电阻值一般为 47m，底部为高阻，高阻值为 27m，自然电位曲线呈箱状副异常。.下第三系东营组（ed）地层，1788m 以深，本孔揭露 32m。岩性为紫红色泥岩与浅灰色、浅棕红色砂岩不等厚互层，夹薄层泥质粉砂岩。电性特征：该层视电阻率曲线呈低阻，阻值 35m，自然电位呈明显的中幅度负异常。 构造特征构造特征论证区位于冀中坳陷西部，处于高阳低凸起上，高阳低凸起西靠保定坳陷，北接牛驼镇凸起，东临蠡县斜坡，东南面深泽低凸起、深县凹陷、无极藁城低凸起接壤，是保定凹陷和蠡县斜坡之间的北北东向条形低凸起。凸起基

32、底构造走向北北东，倾向西北，由元古界、古生界地层组成。安国市城区基岩顶板埋深 3500m 左右（图3，安国地区基岩埋深等深线图） 。高阳低凸起是一个迭置于中元古界基底之上，呈北东向展布的新生代低凸起。燕山运动以前，该区属太行山东部的古背斜东翼，燕山运动早期，太行山解体，断层开始活动，到燕山运动末期，太行山急剧上升，断层活动加剧，西部的保定地区整体沉降沦为凹陷，高阳博野及南部的无极、藁城地区则继续上隆成为凸起，此时区内地 形轮廓基本定型。东营末期，构造抬升，使本区遭受了剥蚀，故而缺失东营组一段地层，馆陶组与东营组三段地层呈不整合接触。高阳低凸起是一个继承性的低凸起，总的构造是东西两侧低，中间高，

33、局部又有小潜山。其东侧高阳断层是一北北东向的反坡向正断层，始于沙河街四段沉积之前，至馆陶组沉积时仍有活动。该断层是高阳低凸起与蠡县斜坡分界。其两侧是保定凹陷的董庄温仁等断-4000-4000图3 安国地区基岩埋深等深线图01020km望都苑构造带定州市保-4000-3700-4500-4200-2500-4000-4000-3000保深1清1-3800-3400-3000-3500-3700-3200高10-4500-5000-5300-4000-6500-5000-4000-6000冀参2陷凹-4000-3700淀淀2-3200高2高1高4高深1高311-3400-3500-3200-310

34、0-3400-3600-3100-3500-3400-3300安国博野蠡县高阳蠡县斜坡高阳潜山带温仁冀参3冀参1-3500-4000肃宁凹陷饶阳安平饶阳深泽无极刘村深泽潜山带高5高6留楚泽1泽6泽2-2600-3000-2700-2800-3000-2600-2800-2800-2900-3000-2900-2000-3000-3200-300010-5000-5500-6000-4000 -4500-5000-6000-5000宁1宁2-5700-6000-6500-7000-8000-4500-4000-3000-3500-3500-3200-3000-3000-3500-4000高8-4

35、100-4150-4100图 例-3200-3200-14009清保定-4100定油井钻孔斜坡潜山带凹陷-4000埋深等值线断裂构造公路清苑层。基底为蓟县雾迷山组地层（图 4，安国地区地层剖面图） 。该区馆陶组断层不发育，地层横向发育稳定，连通性较好，为地热水的补给及地热开发利用创造了条件（图 5，安国地区馆陶组底界构造图） 。图4 安国地区地层剖面图高601000200030004000500010002000300040005000第 四 系 平 原 组上 第 三 系 馆 陶 组东 营 组沙 河 街 组 一 段沙 河 街 组 二 段沙 河 街 组 三 段沙四段孔店组0沙 河 街 组 四 段

36、孔 店 组雾 迷 山 组东 营 组沙 河 街 组 一 段雾 迷 山 组 地温场特征地温场特征安国市地热田属沉积盆地传导型地热田，其热源来自地壳深部，区域大地热流是其恒定热源，在地壳深部呈平均分布，当进入地壳上部后，在基岩凸起与凹陷构造格局的制约下，热流重新分配布局，在正向构造与负向构造的交接部位，热流方向发生偏转，不再保持完整的垂直向上，有从凹陷部位向凸起部位倾斜的趋势，从而导致热密度在凸起部位的相对加大，而在凹陷部位相对减弱。根据地热资源评价办法 （dz40-85）公式采用地温梯度推算法确定热储温度。计算公式为：tdott（-h）h图5 安国地区馆陶组底构造图定州市-800-

37、1000-1200-1400-1600-1800-2000-2200安平深泽-1500-2100-2000安国博野高6高5冀参3-2000-2200冀参2博1博2泽1无极泽2图 例构造等深线内插等深线断层油井工作区高6-1500-2000 式中：t热储温度，单位：；d热储埋藏深度，单位：m；取 1756m；h常温层埋藏深度，单位：m；取 25m；，单位：/100m，根据冀中地区地温梯度图t3.20/100mh确定；to常温层温度，单位：；取 15。3.2td(175625)1570.4100ott（-h）h 通过计算，热储温度 70.4，由此可见，安国市兴安小区地热1#井井口温度 65是有保证

38、的。 热储层分布特征热储层分布特征本区有上第三系孔隙砂岩和奥陶系岩溶裂隙两种类型的热储层，前者底板埋深 1756m，后者顶板埋深 3500m 左右。上第三系是一套砂岩、砂砾岩与泥岩频繁交互叠置的河流相沉积层，它既是下伏碳酸盐岩的保温盖层，本身又是良好的热储层。安国市城区 820m 以下的上第三系明化镇组下段和馆陶组地层中，有多层热储层，砂层厚度比较大，是具有开发价值的热储层。 明化镇组下段热储层上第三系明化镇组下段为典型的河流相沉积，属太行山水系，其中砂岩为良好的孔隙型热储层。该段热储层以明化镇组上段和第四系地层为盖层，明化镇组在华北地区分布广泛，本市明化镇组下段顶板埋深 820

39、m，底板埋深 1400m，砂岩单层厚度变化较大，最小4m，最大可达 20m，一般为 15m 左右，砂层比 30%，其热储层砂岩具有颗粒较粗、胶结疏松的特点。该段具有较好的富水性和渗透性，有利于地热水储存和流通。单井涌水量 1200m3/d，水温 50左右，水质为 hco3-na 型微咸水，矿化度 800mg/l 左右。由于该层埋深较浅，难以达到理想水温，故不能作为本市热水井主要开采储热层。 馆陶组热储层馆陶组地层在华北地区分布广泛，馆陶组热储层与明化镇组下段热储层属连续的继承性沉积，该组地层厚度达 356m，单层厚度大，其中渗透性砂岩层 22 层，厚 163m，占地层总厚度的 45.8，储集层

40、厚度多为中厚层中粗砂岩，含砾砂岩及砂砾岩。砂岩成份以石英为主，次为长石及暗色矿物，粒度不均，孔隙连通性较好。砾岩成份以石英为主，渗透层砂岩连通性较好，储水空间大，砂岩单层厚度大，有利于地热水聚集和保存，是本地的主要热水层。根据临区现有地热资料，馆陶组中下部砂岩声波孔隙度 30。本地单井涌水量可达 1920m3/d，水温 65，水质为 hco3ci-na 型微咸水，矿化度 911mg/l。 震旦系岩溶裂隙热储层震旦系岩溶裂隙热储层在本区顶板埋深 3500m 左右，因埋深较大、构造复杂、地热地质勘探程度低、造价高，尚未开发利用。5.2.3 地下热水资源量和可开采量分析地下热水资源量和可开采量分析5

41、.2.3.1 单井采出资源量计算单井采出资源量计算假设安国市兴安小区地热 1#井凿至馆陶组，设计水温为 65，单井涌水量为 1920m3/d，其用途为冬季供热和洗浴，冬季供暖期间（120 天）可用尾水供洗浴用水，供暖期外每天按采水 2 小时进行计算（全年折合为 20 天） ，故全年按 140 天计算热水井开采 100 年的采出资源量。公式：wwwow33333wwowwwoq14000qcttq100kjqm /d1920m /dckj/m g,4.1868 10 kj/mt65t15q14000qctt 14000 1920 4.1868采采采（）式中：热水井开采年的采出资源量（）；热水井日

42、采量（），取；热水平均热容量（）其值为；热水平均温度（），取井口温度；地层常温带温度（），本区取；（）3121065 15 5.63 10 kj（） 馆陶组热储层单位面积可采热储量计算馆陶组热储层单位面积可采热储量计算计算公式：rrroqkmc (tt )2rro3rrccqkj/mk 200.25mm120mt65t15ckj/mcrc1式中：热储层单位面积可采热储存量（）；热储层地热采收率，按规范规定，大型沉积盆地的新生代砂岩当孔隙度大于时，地热采收率定为；利用热储层厚度（），本区馆陶组利用热储层厚度取；热储层地热平均温度（），取井口温度；地层常温带温度（），本区取；热储层平

43、均热容量（），按下式计算：（ww333c333wcwrcrkg/m2.6 10 kg/mrkg/m0.9805 10 kg/mckj/kg0.879kj/kgckj/kg4.1868kj/kg30）；岩石的密度（），取；水的密度（），取；岩石的比热（），取；水的比热（），取；热储层岩石的孔隙度，砂岩热储层平均孔隙度，取。 333r362rc2.6 100.879 101-300.9805 1030 2831.33kj/mq0.25 120 2831.33 (65 15)4.25 10 kj/m（） 论证地热井开采影响范围的确定论证地热井开采影响范围的确定按照热储层可采热储量与地热

44、井开采 100 年所放总热量保持均衡的原理，计算热水井在定流量 1920m3/d 开采时的热田面积。wr2w2rqfqf100m q100kj qkj/m计算公式：式中：热水井开采年影响范围的地热田面积（）；热水井开采年所排放的总热量（）；热水井热储层单位面积可采热储存量（）。126265.63 10f1.325 10 m4.25 10即 f1.325km2，根据圆面积公式，可得开采影响区半径为0.650km，即 650m。 地热井开采的资源保证地热井开采的资源保证论证区内热水井可采水量计算公式：33373q14000qq100mqm /d1920m /dq14000q 1400

45、0 1920 2.688 10 m水采水采水采式中：热水井开采年的采出地热水量（）；热水井日采量（），取；目前安国市兴安小区热水 1#井附近还没有进行地下热水开采，此次论证井是安国市第一口井热水井，因此，不产生井间距影响，设计地热井的开采具有资源保障，地热资源开发利用具有可持续性。5.2.4 地下热水水质分析地下热水水质分析根据兴安小区地热 1#井和安平县地热 1#井地热水资料，对本区地热水水质进行评价。 基本特征基本特征热水中主要阳离子为 na+，含量 291mg/l，主要阴离子为 hco3-，含量 325mg/l；其次为 ci-，含量 136mg/l，按水化学类型定名为hco

46、3cina 型水。热水矿化度为 911mg/l，按矿化度分类为微咸水，ph 值 8.5，为弱碱性水，总硬度（caco3计）122 mg/l，属极软水。参见表 2水质检验结果表。 生活饮用水水质评价生活饮用水水质评价根据国家标准生活饮用水卫生标准 （gb5749-2006）表 1 水质常规指标及限制进行评价，水质检验结果与生活饮用水卫生标准对比见表 3。由表 3 可知，本地区地热水浑浊度、铁、氟化物未达标。因此，该区地热水不宜直接作生活饮用水使用。 饮用天然矿泉水水质评价饮用天然矿泉水水质评价地热水水质检测结果与饮用天然矿泉水国家标准(gb8537-1995)对比，其

47、对比结果见表 4。由表 4 可知，本区地热水锶、偏硅酸达到天然矿泉水界限指标，限量指标均达标，污染指标中亚硝酸盐超标，不宜做为饮用天然矿泉表表 2 水质检验结果表水质检验结果表水开发。 生活洗浴用水、医疗矿水水质评价生活洗浴用水、医疗矿水水质评价本区地热水水温 65左右，可以调节为微温浴水（3738）和高温浴水（4345） 。微温浴水对人体有镇静作用，对神经衰弱、失眠、精神病及高血压、心脏病、脑溢血后遗症的患者有较好疗效。高温浴对人体有兴奋刺激作用，对心脏、血管作用较好，对减轻疼痛、治疗人体僵直、神经病、风湿病、肠胃病均有疗效，同时还有改善体质、增强抵抗力和预防疾病的作用。热矿水

48、因矿化度较高，含量含量分析分析项目项目 (mg/l）(mmol/l)()分析分析项目项目含量含量(mg/l)分析分析项目项目含量含量(mg/l)k+3.250.080.5mndlal0.02na+29112.6683.2cudlco0.02ca+16.80.845.5zndlni0.02mg2+19.41.6310.7cddlhpo42-0.1溶解性溶解性 fe0.410.010.0pbdlmo0.03合计合计330.8615.2299.9ag0.01氨氮氨氮0.15cl-1363.8432.6li0.064硫化物硫化物0.03so42-97.62.0317.2sr0.210hco3-3255

49、.3345.2cn-dl高锰酸高锰酸盐指数盐指数1.3co32-30.40.514.3no3-ndlf-1.480.080.7no2-n0.007合计合计590.4811.79100.0h2sio3135分析分析项目项目以 caco3计(mg/l)挥发酚挥发酚（c6h6o）dl总硬度总硬度122i0.05永久硬度永久硬度0br0.71暂时硬度暂时硬度32.90cr6+dl负硬度负硬度385.0as0.0056总碱度总碱度417.9b2.35总酸度总酸度18色度（度）：dl浑浊度（度）：8臭和味：无ph 值：8.5矿化度（mg/l）：911游离 co2（ mg/l）：16hg0.00024细菌总

50、数：细菌总数： cfu/ml总大肠菌群：总大肠菌群： mpn/100ml粪大肠菌群：粪大肠菌群： mpn/100ml 注：dl 为在仪器精度范围内未检测到，下同。水的压力、表表 3 水质检验结果与生活饮用水卫生标准对比表水质检验结果与生活饮用水卫生标准对比表浮力和渗透压等偏大，洗浴作用较好。依据天然矿泉水地质勘探规范（gb/t 1372792）附录 b医疗矿泉水水质标准对其进行医疗矿泉水评价，水质检测结果与医疗矿水水质标准对比见表 5。由表 5 可知，本区地热水氟含量达到了有医疗价值浓度，偏硅酸达到了命名矿水浓度，因此该地热水可命名为偏硅酸、氟复合型医疗矿水，其具有较好的医疗保健作用，适宜于洗

51、浴和医疗用水。 地热水腐蚀性评价地热水腐蚀性评价地热水温度较高，并含有多种腐蚀性化学成分，将对地热水利项目项目单单 位位标标 准准检验结果检验结果评评 价价色度色度度15dl达 标浑浊度浑浊度度18未达标臭和味臭和味无无达 标肉眼可见物肉眼可见物无无达 标ph达 标总硬度总硬度mg/l450122达 标铁铁mg/l0.30.41未达标锰锰mg/l0.1dl达 标铜铜mg/l1.0dl达 标锌锌mg/l1.0dl达 标挥发性酚类挥发性酚类mg/l0.002dl达 标硫酸盐硫酸盐mg/l25097.6达 标氯化物氯化物mg/l250136达 标感官性状和一般化学指标

52、感官性状和一般化学指标溶解性总固体溶解性总固体mg/l1000911达 标氟化物氟化物mg/l1.01.48未达标汞汞mg/l0.0010.0002达 标镉镉mg/l0.005dl达 标铬（六价）铬（六价）mg/l0.05dl达 标铅铅mg/l0.01dl达 标硝酸盐（以氮计）硝酸盐（以氮计）mg/l10dl达 标毒理学指标毒理学指标氰化物氰化物mg/l0.05dl达 标用设备和管材产生不同程度的腐蚀、破坏作用，为研究论证区地热水的表表 4 水质检验结果与饮用天然矿泉水标准对比表水质检验结果与饮用天然矿泉水标准对比表 表表 5 水质检验结果与医疗矿水水质标准对比表水质检验结果与医疗矿水水质标准

53、对比表项目项目单单 位位标标 准准检验结果检验结果评评 价价色度色度度15dl达 标浑浊度浑浊度度58未达标臭和味臭和味无无达 标感官要求感官要求肉眼可见物肉眼可见物无无达 标锂锂mg/l0.205.00.064未达标锶锶mg/l0.205.00.210达 标锌锌mg/l0.205.0dl未达标溴化物溴化物mg/l1.00.71未达标碘化物碘化物mg/l0.200.500.05未达标偏硅酸偏硅酸mg/l25.0135达 标游离游离 co2mg/l25016未达标界限指标界限指标溶解性总固体溶解性总固体mg/l1000911未达标铜铜mg/l1.0dl达 标镉镉mg/l0.010dl达 标铬（六

54、价）铬（六价）mg/l0.05dl达 标铅铅mg/l0.01dl达 标汞汞mg/l0.0010.0002达 标银银mg/l0.0500.01达 标限量指标限量指标氟化物氟化物mg/l2.001.48达 标亚硝酸盐亚硝酸盐mg/l0.00500.007未达标挥发性酚挥发性酚mg/l0.0020dl达 标污染指标污染指标氰化物氰化物mg/l0.010dl达 标成成 分分单单 位位有医疗价有医疗价值浓度值浓度矿水矿水浓度浓度命名矿水浓度命名矿水浓度检验结果检验结果评评 价价二氧化碳二氧化碳mg/l250250100016氟氟mg/l1221.48有医疗价值浓度溴溴mg/l55250.71碘碘mg/l

55、1150.05锶锶mg/l1010100.210铁铁mg/l1010100.41腐蚀情况，根据拉申指数评价其腐蚀性。计算公式：li（clso4）/alk式中：li拉申指数 cl热水中氯化物或卤化物浓度 so4热水中硫酸盐浓度alk总碱度此三项均以等当量的 caco3（mg/l）表示。li（clso4）/alk（136+1.48+0.05+0.71+97.6）/330.860.71经计算本区拉申指数为 0.71。根据当地拉申指数评价热水腐蚀性标准，安国市地下热水拉申指数介于 0.53 之间，属于弱腐蚀性热水，利用过程中也应注意管道、利用设施的防腐蚀。5.2.5 取水可靠性与可行性分析取水可靠性与

56、可行性分析 水文地质条件和水量分析水文地质条件和水量分析本区地处华北冲洪积平原区之下的上第三系馆陶组热储层，地下热水经抽水试验和水质化验，水量、水温、水位稳定。 地下热水开发对地下热水开发对地质环境影响分析地质环境影响分析经实地调查了解和以往资料分析，本地未发生地质灾害，按本地地质地貌条件和地下水开发利用情况，地质灾害的形成、发育、锂锂mg/l1150.064锰锰mg/l11dl偏硅酸偏硅酸mg/l252550135命名矿水浓度偏磷酸偏磷酸mg/l550.1温温 度度34矿化度矿化度1000mg/l65911mg/l淡温水成灾可能性较小，本地地质环境受论证开采井影响

57、较小。. 地面沉降地面沉降是一个区域性的问题，过量的开采第四系松散层的浅层地下水是造成地面沉降的主要原因。第三系地层因压实程度高，含水层孔隙度较小，其地下水开采对地面沉降影响相对较小，据有关资料，天津塘沽地区开采第三系地下水造成的地面沉降占总沉降的 10左右，地下水年压力降 2.50m 时引起的沉降为 24mm，考虑到华北平原地层为冲洪积成因，其结构比天津湖相沉积地层密实程度高，因此，抽取地下热水引起的地面沉降很小。在地下水开发利用后，应做好监测工作，以利于保护环境。在将来技术成熟、经济允许的情况下，可考虑钻凿回灌井，将地热尾水进行回灌。. 热废水排放对环境的影响本区地下热水井口温度 65，通

58、过输水管道及利用系统（如供暖、洗浴）后，弃水温度一般低于 35，且直接排放于地下暗道与其它污水混流，从而达到了降低温度的效果，因此，其余热不会对环境产生热污染。根据污水综合排放标准（gb8978-1996）表1的最高允许排放浓度，本井地热水中有害成分含量均小于最高允许排放浓度，故本井热废水排放不会对环境产生不良影响，水质检测结果与污水排放标准对照表见表6。总之，地热水与其他能源（煤、石油等）相比，地热水资源对环境的影响是非常小的，具有其它能源无法比拟的优越性。 应加强地下热水本身的卫生防护，防止地下热水污染，保障供暖的条件。表表6 水质检测结果与污水排放标准对照表水质检测结果与污

59、水排放标准对照表成分成分单位单位标准标准检测结果检测结果ph值698.5汞mg/l0.050.0002镉mg/l0.01dl砷mg/l0. 50.0056六价铬mg/l0. 5dl铅mg/l1.0dl铜mg/l0. 5dl锌mg/l2.0dl锰mg/l2.0dl氟化物mg/l101.48氰化物mg/l0. 5dl挥发性酚类mg/l0. 5dl5.3 开发利用方案及效益分析开发利用方案及效益分析5.3.1 热水井供暖面积计算热水井供暖面积计算论证兴安小区地热 1#井出水温度 65，可直接用于采暖。按照单井开采量 1920m3/d，井口温度 65，利用至 25排放计算供暖面积。采用公式：f=qcc

60、（trto）/b式中：f供暖面积，单位：m3；qc热水井可开采量，m3/h，取 80m3/h（1920m3/d） ；c热水平均热容量，取 4.1868103kj/m3；tr入水温度，单位：；取井口温度 65；to回水温度，单位：；取 25；b采暖指标，地板采暖指标取 103kj/hm2。f=qcc（trto）/b =804.1868103(65-25)/103=13104 m2论证地热井单井供暖面积为 13104 m2。5.3.2 经济效益分析经济效益分析通过投资回收期分析，对投资锅炉与投资地热井进行对比，在供热相同的情况下，投资方案基本数据见表 7。表表 7 投资方案基本数据表投资方案基本数