宏源小区地热水供暖项目管理水资源论证

1、1 总论1.1项目来源xxx鑫立源房地产有限公司宏源小区建于2005年，小区位于xxx交河镇（纬度：37°5433，经度：116°23），以居住为主，商店、幼儿园、会所、停车场（棚）等社区服务齐全，是具有人文价值的现代化住宅小区。项目核准编号为：沧发改投资核字2005065号（见附件2）。宏源小区现有供暖面积47350m2，采用地热供暖方式，2006年9月于小区内开凿了一眼地热井做为供暖热源，井深1190m，出水量50-118m3/h，供热系统安装有一套水源热泵机组做为辅助供热设备。地热井现已正常运行两年。根据建设项目水资源论证管理办法的规定，该项目取用深层地下热水资源，应

2、当按照规定进行建设项目水资源论证，编制建设项目水资源论证报告书。受xxx鑫立源房地产开发有限公司宏源小区委托，2009年4月对xxx交河镇宏源小区地热井取用水进行水资源论证。1.2水资源论证目的和任务建设项目水资源论证是水资源管理的重要内容之一，是保证水资源管理走向科学化、规范化的的重要措施，是取水许可审批的必要条件。xxx交河镇宏源小区建设项目水资源论证的目的是为了论证该项目取用地下热水的可行性、合理性，确保地下热水资源合理开发、利用、配置、节约、保护和治理的综合目标得以实现；综合分析项目建设取用水对周边地区环境和其它用水户的影响；合理开采地下热水资源，保证地下热水资源的可持续利用，促进社会

3、经济可持续发展，为水行政主管部门科学合理的管理水资源提供依据。根据论证目的，本项目水资源论证的主要任务有：（1） 搜集论证区域水文、气象等资料，对区域水资源状况、项目所在区域地下热水资源状况及开发利用情况进行分析； （2）论证建设项目单位取用水方案和退水方案的合理性，确定建设项目的合理取用水量；（3）根据论证区的地层结构、水文地质条件、热储层构造等资料，分析论证区热储层热储量、热水资源量等；（4）按照地热勘查规范和相关技术要求分析、论证、计算，查明地热田类型、赋存层位、厚度、地热水可开采量等；（5）根据计算成果，分析取水水源的可靠性与可行性；（6）分析评价项目使用地热水资源和使用锅炉供暖的投资

4、效益与环保效益；（7） 分析论证地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；（8） 评价建设项目地热水开发利用方案，提出保护地下热水资源的措施和建议。1.3编制依据、规程规范及参考资料1.3.1 编制依据（1）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）；（2）取水许可和水资源费征收管理条例（2006年4月15日国务院令第460号发布）；（3）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）； （4）取水许可申请审批程序规定（1994年6月9日水利部令第4号发布）；（5）河北省建设项目水资源论证管理办法（河

5、北省水利厅 2003年3月1日起施行）；（6）河北省取水许可制度管理办法 （河北省人民政府令2007第5号）；（7）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 规程规范（1）建设项目水资源论证导则SL/Z322-2005；（2）水资源评价导则SL/T238-1999；（3）地下水资源分类分级标准GB/T 15218-1994；（4）地热资源地质勘查规范（GB11615-89）；（5）地热资源评价方法（DZ40-89）；（6）浅层地热能勘察技术规范；（7）污水综合排放标准（GB8978-1996）；（8）地下水质量标准（GB/T14848-9

6、3）；（9）地表水质量标准（GB3838-2002）；（10）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）；（11）河北省用水定额（试行）；（12）供水水文地质勘察规范 （GB50027-2001）；（13）采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）。1.3.3 参考资料（1）xxx水利志；（2）2007年xxx水资源公报；（3）宏源小区地热井完井报告（4）河北省献县城关地热田地热普查报告1.4取水规模、取水水源与取水地点该建设项目现有地热取水井一眼，在供暖期日取水量约为400m3,年取用水量约为4.8×104m3。该建设项目取水水源为上第三系馆陶组地热水。该

7、建设项目的取水地点位于xxx交河镇宏源小区内的东南角，与供水泵房相邻。1.5论证工作等级该建设项目取水规模约为4.8×104m3/a，取水量较小，用途为小区供暖和洗浴用水。该区水文地质条件比较简单，地热水利用刚刚起步，为地热开发利用程度有潜力区。取水和处理后的退水对第三者和生态环境影响较小。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 现状水平年根据项目的用水情况，结合实际资料拥有的程度，确定现状水平年。一般以水资源论证时最近的年份作为现状水平年，通常要避免特枯或特丰水平年，以接近于多年平均情况的年份为最好，考虑论证区的实际资料情况，确定

8、现状水平年为2007年。1.7分析范围和论证范围论证区域是指以建设项目所在地为中心，与项目取水水源地有水力联系的范围，结合区域水文地质条件及观测资料情况，确定以xxx行政区作为本次论证的分析范围，面积1006km2，以交河镇行政区为论证范围，面积108 km2。 分析范围及论证范围图见图1.1。 图1.1 分析论证范围图 1.8论证委托书、委托单位与承担单位论证委托书见附件1。委托单位：xxx鑫立源房地产开发有限公司宏源小区承担单位：沧州市水利科学研究所 河北省地勘局第四水文工程地质大队资质证号：水论证乙字第11305017号 水论证乙字第11304005号2 建设项目概况2.1建设项目名称及

9、项目性质2.1.1 项目名称及法人代表名称：xxx鑫立源房地产开发有限公司宏源小区法人代表： 曹俊刚2.1.2 建设项目性质项目性质为新建工程。2.2建设地点、占地面积和土地利用情况建设地点：xxx交河镇泊富路北侧、东固路东侧。占地面积：工程总建筑面积为4.735×104 m2。宏源小区平面布置示意图见图2.1。总投资：工程总投资4392万元。图2.1 宏源小区平面布置图2.3 建设项目业主提出的取用水方案2.3.1 建设项目取用水流程该项目取用水流程为：取水井沉沙罐储水罐水源热泵机组加压泵用户采暖循环泵水源热泵机组。浴池退水流程为：用户采暖尾水水过滤等设备回灌井 洗浴退水沉淀池处理

10、市政排水管网水源热泵机组可将地热水温度由井口的45升高到50，取水系统采用自动控制方式，在满足供暖和洗浴用水的情况下，取水泵自动停止取水。项目取用水及退水流程图见图2.2。图2.2 项目取用水及退水流程图2.3.2 建设项目的用水要求该建设项目取水主要用于小区居民供暖和洗浴用水，年用水量约4.8×104 m3，用水水质和水温应该满足水源热泵机组和洗浴的用水要求。水源热泵机组用水水质要求如下：（1）含沙量：应小于5000mg/m3，浑浊度应小于20mg/l，水质中的颗粒应不大于0.5mm；（2）酸碱度：水源热泵的水源PH值宜在6.5-8.5之间；（3）硬度：水源的硬度应小于500mg/

11、l；（4）溶解性总固体：水源的溶解性总固体应小于6000mg/l；（5）磨蚀性：SO42-<200mg/l，Fe2+<1mg/l。2.4 建设项目业主提出的退水方案该建设项目退水主要为供暖尾水和洗浴退水，其中供暖尾水经过水过滤等设备的处理后，同层加压回灌至回灌井，洗浴退水先进行小区的沉淀池进行生化处理，然后通过小区的排水管道进入交河镇排水管网。3建设项目所在区域水资源状况及开发利用分析3.1 基本情况3.1.1论证区概况xxx属海河流域的黑龙港地区。地面开阔，地势平坦，平均海拔132米(黄海高程)，自然坡降仅为万分之一。地理坐标为东经116°2-116°44，北

12、纬37°54-38°13。xxx面积1006Km2，辖12个乡镇、3个街办处、657个行政村，总人口55.6万，耕地面积6.3×104公顷。3.1.2 气象条件气候属暖温带大陆性季风气候，四季分明，日照充足，年平均气温126，多年平均无霜期187天。平均日照时数27836小时。境内大气降水年内分布不均，年内降水主要集中在6、7、8月份，占全年降水量的72.3%。多年平均降水5298mm。3.1.3主要河流水系xxx地处“九河下梢”，河道众多。现有河道包括南运河、滏阳新河、清凉江、江江河、老盐河、南排水河、黑龙港河本支、滏东排河、连接河等。据2007年xxx水资源公

13、报资料，2007年各河道无正常入境水量，只有引黄济淀水量，其中经滏东排河入境水量8942×104m3，主要补给白洋淀，经清凉江入境水量289.1×104m3，主要输送至大浪淀水库。3.2 论证区水资源动态及分布特征3.2.1 浅层地下水资源动态及分布特征据2007年xxx水资源公报资料，2007年，xxx平均降水量为429.2mm，较上年偏少28.7mm，较多年平均值偏少100.6mm，为偏枯年份，地下水位下降，埋深增大。其中，中部埋深较大，东部埋深较小，埋深大于9m的区域出现在寺门村镇、营子镇南部、郝村镇东部，埋深小于7m的区域出现在王五庄乡、洼里王镇、齐桥镇以东。全年平

14、均埋深较上一年增加0.17m，总计亏水量976.8×104m3，其中淡水亏582.4 m3。xxx浅层地下水等值线图见图3.1。图3.1 2007年xxx浅层地下水埋深等值线图3.2.2深层地下水资源动态及分布特征据2007年xxx水资源公报资料，第含水组为xxx深层地下水主要开采层。2007年底全市第含水组平均埋深54.41m，比上一年同期减少4.03m。西北部埋深较小，东部埋深较大，埋深小于50m的区域主要在富镇、四营的北部、郝村镇西部一带地区，埋深大于65m的区域出现在以xxx为中心以东的文庙镇、泊镇和五武庄的部分地区，其它乡镇埋深在50-65m之间。xxx深层地下水等值线图见

15、图3.2。图3.2 2007年xxx深层地下水埋深等值线图3.2.3 深层地热水状况及分布特征xxx深层地热水的主要含水层为上第三系的明化镇组及管陶组，在全市范围内均有分布，埋深一般为1000-1200m，含水组为第含水组，其中管陶组地热储层为本地区地热水的主要开采层，热储温度为50左右，属于低温型热田，单位涌水量在50-120m3/h。xxx地热水利用属于刚刚起步，未开始大范围的开采，地热水的静水位埋深为10m左右，动水位埋深小于50m，具备一定的开采潜力。3.3 区域水资源开发利用现状及存在的问题3.3.1 区域水资源开发利用现状据2007年xxx水资源公报资料，2007年全市水资源利用总

16、量10638.0×104m3，主要开采地下水，其中浅层淡水利用量为2344×104m3，深层地下水利用量为8294.0×104m3。从用水类型上看，城镇生活用水量为696.2×104m3，占总用水量的6.5%，工业用水1173.0×104m3，占总用水量的11%，菜田用水1096.0×104m3，占总用水量的10.3%，农田灌溉用水6586.8×104m3，占总用水量的61.9%，其他为林牧渔业用水、农村人畜用水等。深层地下水已成为主要取水水源，合理开发利用和保护深层地下水将是保证今后水资源可持续利用的关键所在。xxx地热资

17、源开发利用属于起步阶段，可利用情况较好，现状条件下地热水的年开采量较小，主要用于采暖和洗浴，开发利用程度较低，尚有开发潜力。3.3.2 水资源开发利用存在的问题（1）地表水水环境现状不容乐观。由于工业化进程的加快，加之上游排放污水的原因，xxx的地表水水质近年来有恶化趋势，虽然经过治理有所改善，但地表水污染，保护水生态环境仍是一个艰巨的任务。（2）地下水为xxx主要的供水水源，现已处于超采状态，地下水漏斗逐年加大，如何科学利用与有效保护地下水资源成为当前需要解决的问题。（3）xxx地热水资源的开发利用处于起步阶段，存在着地热利用率低和回灌率低等问题，应以科学开采为原则，对开采强度和开采总量进行

18、合理控制，保证地热水的科学、合理、无害利用。4 建设项目取用水合理性分析4.1 取水合理性分析（1）宏源小区采用地热方式供暖，从根本上避免了锅炉供暖方式的烟尘及二氧化硫等对环境的污染，同时采用地热供暖也减小了锅炉噪声的污染，是无污染工程，属于清洁型能源，符合相关产业政策；（2）宏源小区是xxx交河镇的重点建设项目，是具有人文价值的现代化住宅小区，小区的建设对于改善和提高交河镇人民居住条件和生活水平具有重要作用。节能环保的地热供暖方式提升了小区的文明程度；（3）宏源小区供暖系统采用水源热泵技术，实现了地热水的循环使用，其循环利用率达到了70%，属于较高水平，同时自动控制系统的使用也最大限度的节约

19、了地热水资源；（4）与锅炉取暖投资进行比较分析可知，采用地热水结合水源热泵技术进行供暖，初期投资虽然较高，但年运行费用只是锅炉供暖运行费用的50%左右。采用地热供暖方式不仅可以尽快收回投资，减少了小区的运行费用，还可以适当的降低采暖取费，造福小区居民，有利于和谐社会的建立；（5）宏源小区地热水利用率较高，供暖尾水的温度在20-30之间，同时，供暖尾水采用了同层回灌方式，不存在外排水量，即不会对周边及浅层地下水环境造成热污染及水质污染，又可以保证地热水的持续利用，符合地热水的科学合理利用原则。洗浴用水经过沉淀池的生化处理，可达到污水排放标准，外排至交河镇排水管网，对周边环境影响轻微。综上所述，x

20、xx宏源小区的地热水供暖方式、利用效率、尾水及洗浴退水处理，从产业政策、节约能源、保护环境、改善居住环境、地热水科学利用等方面分析都具有合理性。4.2 用水合理性分析宏源小区所取地热水，主要用途为冬季供暖和日常洗浴，供暖方式为地板供暖，洗浴方式为浴池集中洗浴，均属于生活用水。4.2.1 供暖用水（1）小区住宅供暖热负荷计算计算条件：气候条件采用沧州地区的气象数据，室内温度20，室外计算温度-9，温差为29，建筑的传热系数取0.45 w/m2.。计算面积取100m2。计算工具：采暖热负荷计算软件。计算依据：采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003。计算结果：见表4.1。 表4.1 采暖

21、热负荷计算表房间编号名称及方向围护结构传热系数室内计算温度供暖室外计算温度室内外计算温度差温差修正系数基本耗热量修正后耗热量高度修正围护结构耗热量采暖热负荷总的采暖热负荷面积朝向风向修正后耗热量ktntwtQ'XchXf1+Xch+XFQ''XhQ1QcnQ=Qcn+Qfjm2w/m2. WWWWW1地面100.000.4520.00-9.0029.001.001305.000.000.001.001305.000.021331.101331.101331.10南外墙30.000.4520.00-9.0029.001.00391.50-0.250.000.75293.6

22、30.02299.50299.50299.50北外墙30.000.4520.00-9.0029.001.00391.500.100.001.10430.650.02439.26439.26439.26东外墙30.000.4520.00-9.0029.001.00391.50-0.050.000.95371.920.02379.36379.36379.36西外墙30.000.4520.00-9.0029.001.00391.50-0.050.000.95371.920.02379.36379.36379.36小计放大系数为： 1.00 面积：100.00m2 负荷面积指标：28.29W/h.m2

23、2828.582828.582828.58总计热量：2828.58 W 负荷面积指标：28.29W/h.m2由计算结果可知，论证区的住宅热负荷指标为28.29W/h.m2，根据换算公式1 W 3.6 KJ 可知，28.29W/h.m228.29×3.6KJ/ h·m2101.84 KJ / h·m2。（2）取水流量计算计算条件：供暖面积为47350m2，计算公式：Qc F B/C·（trto）式中：F供暖面积，m2；Qc热水井取水流量，m3/h；C热水平均热容量，取4.1868×103KJ/m3·；tr入水温度，；取50；to回水温度

24、，；取25；B采暖指标，地板采暖指标取101.84KJ/h·m2。计算结果：Qc F B/C·（trto） 47350×101.84/4186.8×25 46.1m3/h4.2.2 洗浴用水量根据河北省用水定额标准，核算洗浴用水定额为40L/d/人，小区可居住居民500户，人口约为1500人，则洗浴用水量约为60 m3/d。 4.2.3 项目合理取水量合理取水量包括两部分，一是采暖期供暖用水量，二是洗浴用水量。（1） 年供暖合理用水量根据供暖经验，供暖期间，每天的供暖时间为12小时。依据以上取水流量计算结果可知，供暖期每天的用水量为46.1m3/h553

25、.2，一个供暖期按120天计，则供暖的年取用地热水量为553.2m3/d×120d6.64×104m3。该项目供暖用水采用循环利用方式，循环利用率为70%，则新取量为总量的30%即可满足项目供暖要求，即年供暖合理取水量为6.64×104 m3×30% 1.993×104m3。（2） 年洗浴合理用水量洗浴用水一般在供暖期使用，与供暖时间保持一致，年洗浴用水也为120天，则年合理取用水量为60m3/d×120d0.72×104m3。根据以上计算结果可知，宏源小区项目年合理取用地热水量为（1.993+0.72）×104m

26、32.713×104m3。4.3 节水潜力与节水措施分析（1）项目取水要安装计量装置，便于管理。（2）管道要采用耐腐蚀的材质，并做好管道的密封措施，防止管道的水量漏失。（3）做好水源热泵机组和水处理设备的选型工作，要即满足供暖需求又要有效的实现地热水的循环利用，同时做好设备检查维修，防止跑、冒、滴、漏现象发生。（4）要做好非供暖期水源热泵机组的维护工作，保证设备的水循环率在使用时达到要求，同时在条件许可的情况下要更新设备，提高用水循环率。（5）做好回灌井的管理工作，保证回灌在密闭条件下进行，防止水量损失和水质污染。（6）加强物业管理人员和小区居民的节水培训与教育，提高节水意识，努力建

27、造节约型社区。5 建设项目取水水源论证5.1 水源论证方案（1）根据现有资料分析区域地层、构造、水文地质条件，着重分析论证区域构造条件、地层组成、含水组划分及热储层条件；（2）充分利用已有成井资料和地下水资源评价成果，计算评价地下热水资源量、单井采出资源量、开采影响范围等；（3）根据计算成果，评价地热井取水的可靠性及可行性；（4）对地热取水井进行效益分析。5.2 地热水取水水源论证5.2.1构造特征与水文地质条件 构造特征xxx交河镇在大地构造单元上位于冀京津构造第三级沧县台拱（213）区域内，第四级构造阜城断凹的北端。阜城断凹位于沧县台拱（213）的东南部，呈西南东北走向，北与

28、献县断凸（250）交界，东南为景县断凸（251）。区域构造图见图5.1。图5.1 区域构造图 地层条件据录井岩屑及测井曲线综合分析可知：本井勘探深度内所揭露的地层由上而下有：第四系平原组、新近系明化镇组、馆陶组、二叠系。其地层及岩性特征如下：（1） 第四系平原组（Q4）厚度为307m地层岩性上部为浅黄色、浅灰、灰黄色砂质粘土、粘土夹粉砂，结构松散，下部为浅灰色、棕黄色、灰绿色砂质粘土、粉砂与细砂互层，结构较致密并含有钙质结核，底板埋深307m。（2）上第三系明化镇组（Nm）厚度为788m地层岩性以土黄色、棕黄色、棕红色砂质泥岩和灰白色、浅灰色砂岩为主，局部夹灰色泥岩及钙质团块。上

29、部泥岩成岩性较差，见水膨胀，易造浆，下部泥岩岩性好，质纯性较脆。砂岩呈疏松状，上部以粉（细）砂岩为主，下部以细-中细砂为主，成份以石英为主，长石次之，并含有少量的暗色矿物，分选性、磨圆度中等，底板埋深1095m。（3）上第三系馆陶组（Ng）厚度为47.8m地层岩性上部为紫红色泥岩、灰绿色砂质泥岩与灰白色、浅灰色粉砂岩呈互层出现，下部以紫红色泥岩、砂质泥岩、灰白色含砾粉砂岩为主，夹灰绿色薄层粉砂岩、含砾粗砂岩等，上部砂岩分选性较好，磨圆度中等，呈半胶结状，下部砂砾岩胶结较致密，其砾石大小混杂，分选性差，磨圆度差，一般呈次棱角状，直径一般为3-4mm，底板埋深1121m。（4）二叠系（1121-1

30、210）二叠系地层与上覆馆陶组地层为不整合接触，主要为致密砂岩和泥岩地层，由于地层形成时间早，岩石成熟度高，成岩作用使得砂岩相对较致密，孔隙度在12%左右。由于岩性和物性的影响，导致地层电阻率也很高，地层含水层较差 含水组划分与含水组条件地下热水的形成受各种复杂的地质-水文地质条件的控制，其中不可缺少的是：有效覆盖层，下伏的透水层，有利的地质构造，热源的存在和足够的水补充。（1）含水组的划分本区热储盖层为第四系，按沉积时代划分为四个相对应的含水组。上第三系为热储层，可划分为2个含水组，将明化镇组和馆陶组定为含水组，馆陶组定为2含水组。地层与含水组划分见表5.1。表5.1 地层与含

31、水组划分对照表系统代号含水岩系含水组名称编号底界深度第四系全新统Q4第四系含水岩系浅层潜水含水组20-30上更新统Q3浅层承压含水组140-150中更新统Q2Q22中深层承压含水组1200-220Q212300-320下更新统Q1深层承压含水组400-430上第三系上新统N2N22上第三系含水岩系深层承压含水组1770-890N2121000-1350中新统N1深层承压含水组1200-1660（2）含水组条件含水组：为浅层淡水组，底界埋深20-30m，含水岩层为不连续分布的粉砂及裂隙粘土层，单井涌水量5-20m3/h（水位降深10m）含水组：有咸水分布含水组，底界埋深140-150m，咸淡水界

32、面深度40-70m，含水层岩性以粉砂、粉细砂透镜体状不连续分布，单井涌水量40-60 m3/h。含水组：为中深层承压含水组，底界埋深300-320m，根据开采现状，又划分为1、2两个含水段。1以上含水组，水质水量较差，只有少量的农业开采。2含水组为200-300m以下，水质较好，单井涌水量60-100 m3/h。含水组：为深层承压含水组，底界埋深400-430m，含水层岩性主要为中细砂和细砂，水质较好，单井涌水量60-100 m3/h。2和含水组是本区工农业生产、生活用水的主要开采层。上第三系明化镇组和馆陶组为含水组，又分为上、下两个含水组，即1明化镇组含水组和2馆陶组含水组。1含水组：为深层

33、承压含水组，底界埋深770-890m，平均层厚360m。含水层以半成岩状的细砂为主，平均厚度103m，隔水层以半成岩的粘土为主，平均层厚257m，最大单层厚度110m。计算平均出水量为140 m3/h。2含水组：为深层承压含水组，底界埋深1000-1350m，平均层厚417m。含水层以半成岩状的粉砂为主，平均厚度78m，隔水层以半成岩的粘土为主，平均层厚348m，最大单层厚度170m。平均出水量为80 m3/h。5.2.2 论证区地热的热储特征 热储层分布特征论证区主要热储层为第三系的馆陶组，底板埋深1211m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

34、是下伏碳酸盐岩的保温盖层，本身又是良好的热储层。分析范围内的上第三系明化镇组下段和馆陶组地层中，砂层厚度比较大，是可开发利用的热储层。 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，本区明化镇组顶板埋深307m，底板埋深1095m，砂岩单层厚度变化较大，最小4m，最大可达20m，一般为15m左右，其热储层砂岩具有颗粒较粗、胶结疏松的特点。该段具的富水性和渗透性一般，地热水储存和流通条件一般。单井涌水量约40m3/h，水温50左右，水质为CL-Na型咸水，溶解性总固体大

35、于2000mg/L。该层埋深较浅，但其下部可作为本市热水井的开采储热层。 馆陶组热储层馆陶组地层在论证区分布广泛，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26-356m，单层厚度大，储集层厚度多为中厚层，岩性为中粗砂岩，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，是论证区的主要热水层。根据论证区现有地热资料，馆陶组中砂岩声波孔隙度26。本地单井涌水量可达118m3/h，水温50左右，水质为CI-Na型咸水，溶解性总固体大于3g/L。根据地

36、热源温度分级标准地热资源地质勘查规范（GB 11615-89）可知，25-40为温水，40-60为温热水，60-90为热水。该地热热储层温度为50左右，属于低温地热资源。地下热水赋存于碎屑沉积岩中，属孔隙-裂隙型热储。该井热储目的层为新近系馆陶组粉砂岩，其层段为1060-1119.7m。馆陶组热储层含水层，泥质含量低。根据成井的抽水试验资料，该地热井含水层较发育，富水性中等，渗透性中等，其单井最大涌水量为118m3/h（s=43.5m），单位涌水量2.71 m3/h。含水层渗透系数为0.067-0.149m/d。根据以上分析可知，论证区的管陶组热储层从水温和水量上都可以满足项目取用地热水的要求

37、，水质中的总溶解固体含量虽然较高，但可以满足水源热泵的供水要求，所以，论证区的管陶组热储层可做为该项目开采地热水的目的含水层。 地温场特征xxx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。为了解本井段的地温特性，在钻井过程中，对井口温度进行了系统的观测并且在完井后对地热井进行了物探测温工作。凿井

38、过程中井口泥浆温度如下：700m处的温度为25；800m处温度为26；900m处的温度为28；1000m处的温度为29；1100m处的温度为31；1200m处的温度为31.5。完井后进行了井内测温工作，从0-700m井段温度为33.97-33.98；700-1100m井段的温度为33.98-45.14；成井后井口温度为45度，地温梯度为3.27/100m。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： 式中：t热储温度，；d热储埋藏深度，m；取1190.37m；h常温层埋藏深度，m；取25m；，/100m，根据测井计算地温梯度确定；to常温层温度，；取1

39、5。计算结果： 通过计算，该井的热储层热储温度53.1，所以,可以保证宏源小区地热井井口温度在45以上，可满足水源热泵的使用要求。5.2.3单井采出热量、单位可采热储量及开采影响范围 地热井热储含水层、滤水层及止水位置根据成井资料，宏源小区的目的热储含水层、滤水层及止水位置见表5.2。. 表5.2 目的热储含水层、滤水层及止水位置热储层滤水管（层）止水名称位置（m）厚度（m）位置（m）长度（m）位置（m）方法馆陶组1060.0-1084.424.71066.344-1155.36492.021026103010311055105610571058固扎胶胶皮伞1086.3-1099

40、.012.71109.3-1119.710.41167.194-1178.55411.36根据表5.2计算可知，宏源小区地热井热储层厚度为47.8m。 简单抽水试验为求得地热动力参数，对宏源小区地热井进行简单抽水试验，其试验结果见表5.3。 表5.3 宏源小区地热井抽水试验成果表项目试验结果抽水试验区段（m）1060.0-1119.7热储含水层累计厚度（m）47.8试验类型放喷抽水抽水降低次序S1S2水位降深S（m）7.843.5抽水涌水量Q（m3/h）50118单位涌水量q（m3/h）6.412.71抽水时间（h）1016稳定时间（h）812渗透系数K（m/d）0.1490.0

41、67影响半径R（m）30.138112.237水温5050通过对抽水试验原始数据的整理，编制了Qf(t)、Sf(t)、q=f(t)、及T水温f(t)等五条曲线，见附件4。从Qf(t)、Sf(t)动态历时曲线上可以看出，抽水初期动水位下降迅速，波动幅度大，涌水量也大。经计算，曲度值n=2，因此确定Qf(s)属于对数型曲线，其涌水量方程为：Qa+blogS即：Q31.308+53.185logS 单井采出热量计算（1）根据宏源小区成井资料，xxx宏源小区地热井凿至馆陶组，出水水温为45，单井最大涌水量为118m3/h，其用途为冬季供热和洗浴，供暖期每年120天。按120天计算热水井供

42、暖用水开采100年的采出热量。公式：（2）洗浴用水年用水量为0.72×104m3，按最大出水量连续取水计，全年折合约3天，则洗浴用水开采100年的采出热量：公式：热储层单位面积可采热储量计算计算公式： 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2832m3/d开采时的热田面积。即F5.18km2，根据圆面积公式，可得开采影响区半径为1.284km，即1284m。根据以上计算可知，论证井开采地热形成的影响范围为5.18km2，只占论证区面积（108 km2）的4.8%，所以，在论证范围内的

43、热储量完全可以满足论证井的开采要求。5.2.4 地下热水资源量及可采资源量 计算方法采用静储量计算方法，即总储量等于容积储量与弹性储量之和。即：Wj=Wr+WtWr=eVWt=sFH式中：Wj地下热水静储量，m3 Wr地下热水容积储量，m3 Wt地下热水弹性储量，m3 V热水层有效体积，m3F热储层面积，m2H自热储层顶板算起的水头高，mS热储层弹性释水系数e热储层的孔隙度 计算参数（1）水头高度根据水在不同温度下密度的变化，用公式 换算井底压力。式中： 井内不同标高的测温点与其水温相对应的水的密度 水面与各测温点的标高根据钻井测温资料，将井内不同埋深的测温点换算成

44、标高，并查出不同温度热水的密度，结果见表5.4。表5.4 不同水温密度变化表水位埋深（m）10700800900100011001190.37水位标高(m)3.8-686.2-786.2-886.2-986.2-1086.2-1176.57测 温()37.140.343.646.850.153.1热水密度993.646992.212991.432990.208988.030987.113通过计算，分别将抽水试验时的静水位按水温4，时的密度，换算成井底压力水柱高度。即静水位（10m）井底压力水柱高度为：（2）弹性释水系数因本次简易抽水试验不能满足求弹性释水系数的要求，该值参考河北省献县城关地热田

45、地热普查报告的成果，取值为2.05×10-3。 论证区地热水量计算成果（1）论证区馆陶组容积储水量：根据储量计算公式，将地热储热层馆陶组进行地热水的储量计算。地热储层的分布面积为108km2，有效含水层平均厚度78m，孔隙度取26%。论证区馆陶组容积储水量为Wr108×106×78×26%21.9×108 m3（2） 地下热水弹性储量论证区内馆陶组热储层平均厚度191m，顶板至静水位高度为1165.2-191974.2m，平均释水系数为2.05×10-3 ，所以论证区的地下热水弹性储量为：Wt108×106&#

46、215;974.2×2.05×10-32.16×108 m3所以，论证区的地热水静储量为：Wj 21.9×108+2.16×10824.06×108 m3。（3）地下热水可采资源量根据目前的提水工具及经济条件，确定地下水最大开采降深为120m，假定论证区热储层边界为隔水边界，地下水位区域下降120m时的弹性储量为：W弹储108×106×120×2.05×10-30.2657×108 m 地热水水质地热水因深埋在地下，因此几乎不含细菌和有机物的污染，是清洁的水源可作为医疗

47、保健用水和生活洗浴水。根据宏源小区地热井地热水资料，对本区地热水水质进行评价。该井地热水水样由山东省水环境监测中心德州中心进行检测化验。热水中主要阳离子为K+、Na+，含量1878mg/L，主要阴离子为CL-，含量2341mg/L；其次为SO42-，含量715mg/L，按水化学类型定名为CINa型水。热水溶解性总固体为5310mg/L，按溶解性总固体分类为咸水，PH值8.0，为弱碱性水，总硬度（CaCO3计）460mg/L，属硬水。水质检验结果参见表5.4。表5.4 宏源小区地热水水质检验结果项目单 位检验结果感官性状和一般化学指标色度度DL浑浊度度清臭和味无肉眼可见物无pH8.0总硬度mg/

48、L460铁mg/L0.23 钙离子mg/L152铜mg/LDL锌mg/LDL挥发性酚类mg/LDL硫酸盐mg/L715氯化物mg/L2341溶解性总固体mg/L5310毒理学指标氟化物mg/L1.0汞mg/LDL镉mg/LDL铬（六价）mg/LDL铅mg/LDL硝酸盐（以氮计）mg/L0.05氰化物mg/LDL根据化验结果可以看出，该井地热水水质中溶解性总固体和硫酸盐指标较高，CL-离子浓度也较高。另外，本区地热水出水温度45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，同时还有改善体质、增强抵抗力和预防疾病的作用。5.2.5 地热取水可靠性分析5.2.

49、5.1 热储量分析根据以上计算结果可知，论证区的热储面积为108 km2，单位面积热储量为85.4×104 kJ/m2，热储层储量为92.23×1012 kJ。该地热井为单井采水，按最大出水量和开采100年计算，单井采出热量为4.375×1012 kJ。所采热量占论证区热储量的4.7%。论证区的地热储量完全可以满足项目的供热要求。 地热水量分析根据对论证区地热水水量的分析计算可知，论证区的地热水静储量为24.06×108 m3。开采条件下120m降深弹性可开采量为0.2657×108 m3，论证井的合理取用水量为2.713×104 m3/a，开采100年的取水量为271.3×104 m3，占论证区弹性可采储量的10%，所以，弹性储量可以满足该井的取水量要求。可靠性分析根据对该地热井的地热储量和地热水量的分析可知，项目所取热量占论证区热储量的4.7%，开采100年的水量只占论证区弹性