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地热造成条款研究与找热门径探索

地热资源调查

  地热形成条件探索与找热方法研究_教育学/心理学_人文社科_专业资料。山 第29卷水工环专刊 东 国 土 资 源2013年9月 地热形成条件探索与找热方法研究 程秀明 (山东省地矿工程勘察院,山东 济南2500

  山 第29卷水工环专刊 东 国 土 资 源2013年9月 地热形成条件探索与找热方法研究 程秀明 (山东省地矿工程勘察院,山东 济南250014) 摘要:储、盖、通、源是对地热形成条件的简述。通过多年的地热勘查工 作 实 践,笔 者 认 为:储、盖、通、源 仅 仅 是 地 热 形 成 的 必 要 条 件 ,深 部 “承 压 水 滞 留 ”才 是 地 热 形 成 的 充 分 条 件 。 “储 、盖 、通 、源 、滞 ”是 地 热 形 成 的 “充 要 ”条 件 。 关 键 词 :承 压 水 滞 留 ;地 热 形 成 “充 要 ”条 件 ;承 压 滞 留 区 中 图 分 类 号 :P314.1 文 献 标 识 码 :B 储、盖、通、源 是 对 地 热 形 成 条 件 的 简 述 。 [1] 通 过多年 的 地 热 勘 查 工 作 实 践,笔 者 认 为:储、盖、通、 源仅仅是地热形成 的 必 要 条 件,深 部 “承 压 水 滞 留” 才 是 地 热 形 成 的 充 分 条 件 。 “储 、盖 、通 、源 、滞 ”是 地 热形成 的 “充 要”条 件。 地 热 形 成 “充 要 ”条 件 的 提 出 ,对 山 东 地 热 资 源 的 形 成 机 理 有 了 理 论 性 的 突 破 , 其主要表现在建立与完善了地热形成机理理论概念 模型(即程秀明“储、盖、通、源、滞”地 热 概 念 拓 展 模 型)。地热形成“储、盖、通、源、滞”的 “充 要”条 件 和 地下水“补、径、排、蓄、溢”运 移 要 素 的 有 机 结 合,是 寻找地热水资源富集地区的关键。 1寻找地热水的技术路线 地下 热 水 富 集 一 般 要 具 备 4 个 条 件:其 一 是 热 储 ;其 二 是 盖 层 ;其 三 是 导 水 导 热 通 道 ;其 四 是 热 源 。 具备这4个条件是 地 下 热 水 富 集 的 必 要 条 件,但 不 是充分条 件。 要 想 找 到 相 对 丰 富 的 地 下 热 水 水 源 地 ,还 要 充 分 考 虑 区 域 地 下 热 水 的 补 给 、径 流 、排 泄 、 蓄 积 、溢 出 等 关 键 环 节 ,也 就 是 必 须 要 具 备 深 层 承 压 水滞留环境条件,深 层 承 压 水 滞 留 是 地 热 水 形 成 的 关键,即区域地 热 田 富 水 的 充 分 条 件。 经 综 合 分 析 对比,寻找确定最为 有 利 于 地 下 热 水 富 集 的 深 埋 型 基岩蓄水构造的空 间 展 布 范 围,在 深 埋 型 地 热 水 蓄 水构造空间展布范围内的最佳位置就是将要施工地 热水井的有利位置。 2地热勘察工作方法 (1)在对区域 地 质、地 质 构 造 体 系、水 文 地 质 条 件调查与综合分析 研 究 的 基 础 上,重 点 查 明 拟 定 井 场 区 的 地 质 构 造 条 件 ,地 层 结 构 条 件 ,地 下 水 天 然 露 头(特别是有无温 泉 出 露)情 况 及 已 有 水 井 的 水 位、 水 温 、水 质 、地 下 水 枯 、丰 水 期 动 态 变 化 等 情 况 。 (2)有的放矢地 针 对 找 地 热 水 地 区 的 找 水 目 标 热 储 (即 深 埋 的 裂 隙 、岩 溶 发 育 的 地 层 ,如 粗 砂 砾 岩 、 石 灰 岩 、孔 洞 发 育 的 玄 武 岩 等 ),进 行 水 文 物 探 工 作 , 探 测 “目 标 热 储 ”,即 含 热 水 层 顶 板 埋 藏 起 伏 、裂 隙 岩 溶及断裂构造发育情况等。 (3)通过野外 水 文 地 质 调 查、地 热 地 质 调 查、物 探 等 工 作 ,结 合 找 热 水 地 区 已 有 的 找 水 工 作 经 验 ,进 行综合分析对比,并 研 究 拟 工 作 地 区 地 下 水 的 温 度 场、水文地 球 化 学 场、地 下 水 的 动 力 流 场 等 微 观 变 化 ,找 出 地 下 热 水 补 给 来 源 、径 流 途 径 、蓄 积 部 位 、排 泄 方 式 (泉 排 泄 、人 工 排 泄 )等 基 本 情 况 。 (4)建 立 深 部 热 储 概 念 模 型 ,初 步 分 析 确 定 地 下 热水赋存的基本 规 律。 推 测 热 储 埋 深,确 定 地 热 井 深 ,评 估 打 井 施 工 风 险 ,估 算 单 井 涌 水 量 等 。 写 出 地 热探采结合井井位论证报告。 (5)论证报告 通 过 邀 请 省 厅、局 相 关 专 家 评 审, 认为工作区确实具 备 施 工 探 采 结 合 井 的 可 行 性,并 由找地热水专家现 场 确 定 施 工 井 井 位,方 可 进 行 探 采结合井施工。 收 稿 日 期 :2013-04-01;修 订 日 期 :2013-06-25;编 辑 :陶 卫 卫 作 者 简 介 :程 秀 明 (1961— ),男 ,山 东 金 乡 人 ,高 级 工 程 师 ,主 要 从 事 水 工 环 、地 热 、岩 溶 勘 察 与 科 研 工 作 ;E-mail:801chxm@163.com。 · 31 · 第29卷第9期山 东 国 土 资 源2013年9月 3深部基岩热储赋存地热水关键 3.1 关 键 条 件 ——— 承 压 水 滞 留 区域地下水的赋存与地热水的赋存是有机联系 密 切 相 关 的,地 热 水 是 区 域 地 下 水 由 补 给 区-径 流 区 -承 压 排 泄 区 -承 压 “滞 留 区 ”-承 压 “阻 流 区 ”运 移 深 循环 的 结 果。 传 统 研 究 地 下 水 都 只 研 究 “补、径、 排”,而地热水深循 环 往 往 在 承 压 水 滞 留 区 赋 存,地 下水在流动状态下很难达到较高的温度。 深部岩溶热储寻 找 热 水 关 键 在 “阻 水 构 造”,有 阻 才 有 “滞 蓄 存 在 ”。 “无 阻 不 滞 ,无 滞 不 富 ”,这 就 是 深部岩溶热储赋水的基本规律。如济南单斜北部边 缘的地热形成规律,在 济 南 市 区 地 下 水 的 承 压 排 泄 区 形 成 著 名 的 四 大 泉 群 ,在 其 下 游 的 齐 河 县 焦 斌 、历 城 区 桃 园 、鸭 旺 口 等 地 就 进 入 承 压 水 滞 留 区 ,初 步 研 究 认 为 :再 往 下 游 的 济 阳 、遥 墙 等 地 就 是 区 域 承 压 水 阻流区。 3.2 没 有 大 高 差 就 没 有 深 循 环 基岩断陷 盆 地 赋 热 实 质 是 ①:没 有 地 形 大 高 差 就没有深循环。地形的大高差是地下水深循环的动 力(图1)。再 遇 有 合 适 的 裂 隙 岩 溶 发 育 的 地 层 (热 储),就形成地热 水。 其 水 质 矿 化 度 高,水 化 学 成 分 复 杂。 地 形 高 差 小,地 下 水 循 环 就 浅,遇 有 埋 藏 较 浅,合适的裂隙岩溶 发 育 的 地 层 只 能 形 成 微 承 压 水 或潜水,在合适的地 区 溢 出 形 成 泉 水 或 转 化 为 地 表 水 ,其 水 质 特 征 是 矿 化 度 较 低 ,水 化 学 成 分 相 对 较 简 单。 3.3 断 裂 构 造 影 响 “蓄 水 构 造 ” 断裂与硬质岩石 构 成 的 断 裂 构 造 影 响 带 “蓄 水 构造”是否蓄热水的 关 键 是 组 成 “蓄 水 构 造”的 裂 隙 发育地层,必须 埋 藏 在 当 地 地 面 一 定 深 度 以 下。 且 构成的断裂构造影 响 带 “硬 质 岩 石 裂 隙 蓄 水 构 造”, 在其所在的地表 水 流 域 内 的 上 游 沟 谷、小 溪,平、丰 水 期 要 有 潺 潺 流 水 ,枯 水 期 干 谷 之 下 ,最 好 有 潜 流 流 淌。否则,即使有较 为 典 型 的 深 埋 型 硬 质 岩 石 裂 隙 “蓄 水 构 造 ”,也 常 常 会 出 现 干 井 (或 水 温 低 水 量 小 的 井)。 4地热勘查开发的技术风险 山东地热 勘 察 开 发 方 兴 未 艾,各 地 市、各 大 企 业、甚至私企都想 勘 察 开 发 地 热 资 源,然 而,在 山 东 境内地热资源是有 限 的,鲁 西 北 平 原 地 热 资 源 是 不 可再生的(或再生非 常 缓 慢)宝 贵 资 源,大 量 开 发 会 诱发不良的地质环境问题[2];在鲁东、鲁中南基 岩 地 区其地热资源虽然 是 可 再 生 的,但 其 地 热 资 源 的 形 成条件 非 常 苛 刻,“储、盖、通、源、滞”缺 一 不 可,因 此 ,勘 察 地 热 要 有 “求 是 ”精 神 ,以 避 免 勘 察 风 险 。 5寻找地热水工作感悟 5.1 宏 观 着 眼 不谋全局者,不 足 某 一 域;不 谋 万 世 者,不 足 谋 一时。良将用 兵 若 良 医 疗 病,病 万 变 药 亦 万 变。 找 热 水 定 井 工 作 越 发 要 :放 眼 区 域 ,品 味 局 部 。 5.2 综 合 思 维 水文地质是研究地下水的科学。其工作的最高 境界是:天人 合 一[3]。 贫 水 区 找 水 是 水 文 地 质 工 作 的一大难题[4],在 基 岩 地 区 找 热 水 更 难。 应 采 取 东 方文化的思维方式—综合与西方文化的思维方式— 分析有机结合的思维模式。找水定井者如同一个老 中 医 看 病 ,要 做 到 “望 、闻 、问 、切 ”了 然 于 胸 。 找 热 水 有五 行:“储、盖、通、源、滞 ”;找 地 下 水 有 七 字 诀: “补 、径 、排 、蓄 、溢 、阻 、滞 ”。 五 行 不 定 七 诀 不 明 输 的 干干净净。 5.3 视 微 如 著 地球的外壳就好 比 一 部 “古 典”,地 层 就 好 比 是 图 1 四 川 北 川 县 新 城 区 断 陷 盆 地 基 岩 蓄 水 构 造 示 意 图 · 32 · ① 山东省国土资源厅,山东省地矿局,四川北川地热 资 源 踏 勘 报 告 ,2009 年 。 第 29 卷 水 工 环 专 刊 水 资 源 调 查 评 价 2013 年 9 月 古典编撰使用的 古 文 字,构 造 就 是 古 语 法。 如 果 不 对 文 字 、语 法 视 微 如 著 的 潜 心 钻 研 烂 熟 于 胸 ,就 难 以 读 懂 “古 典 ”中 地 下 水 变 化 莫 测 的 运 移 玄 机 。 视 微 如 著 ,百 发 百 中 。 5.4 专 心 致 志 对 于 地 球 这 部 “古 典 ”有 不 计 其 数 烟 霞 痼 疾 泉 石 膏肓的读者在精读。要想读懂其局部某一方面的真 谛,达到技高一 筹 的 境 界 非 下 苦 功 不 可。 忘 我 究 山 水 玄 机 ,痴 迷 谋 天 人 合 一 。 物 我 相 忘 以 求 是 ,恬 淡 豁 达谋创新。此乃找水定井成功之秘诀! 5.5 得 失 泰 然 基 岩 贫 水 区 找 水 、找 热 水 如 临 深 履 薄 ,没 有 常 胜 将军。要有得失泰然宠辱不惊的心态。倚天照海花 无数,高山流水 心 自 知。 寻 找 基 岩 地 区 地 热 水 要 有 天人合一的找热大境界。要经过从沉下心来潜心钻 研达到“唯手熟耳”的 初 级 阶 段;随 着 经 验 不 断 的 丰 富在实践中达到“得 心 应 手”的 中 级 阶 段,这 一 阶 段 在经验非常丰富的基础上提炼感悟出自己的找热论 理 ,也 称 “渐 修 顿 悟 ”阶 段 ;随 着 理 论 在 实 践 中 的 不 断 验 证 ,达 到 找 地 热 水 “天 人 合 一 ”的 高 级 阶 段 ,即 热 水 赋 存 在 心 中 ,“心 ”在 “水 ”中 ,也 就 是 心 随 地 下 热 水 在 岩石空隙中存留岂能不悟赋热真谛。在短短人生的 有限职业生涯中,想 要 达 到 找 地 热 水 “天 人 合 一”的 高级阶段非常困难。这就要求地质工程技术人员要 有[5]:慎思之、明辨 之、求 是 之、笃 行 之 的 科 学 精 神, “知 行 合 一 ”是 达 到 “天 人 合 一 ”的 阶 梯 。 参考文献: [1]王维勇,黄 尚 瑶.地 热 基 础 理 论 研 究 [M].北 京:地 质 出 版 社, 1982. [2]史忠民,程秀明,李传磊,等.山 东 省 西 北 部 中 低 温 地 热 田 层 状 热储地热资源储量计算方 法 探 讨 [J].山 东 国 土 资 源,2005,21 (9):75-77. [3]程秀明,赵玉 祥.济 南 山 水 泉 价 值 研 究 [A]//加 强 地 质 工 作 促 进社会经济和 谐 发 展-2007 年 华 东 六 省 一 市 地 学 科 技 论 坛 论 文 集 [C].合 肥 :合 肥 工 业 大 学 出 版 社 ,2007. [4]宋希利,林海,姜春永,等.电 阻 率 测 深 法 在 云 南 省 玉 溪 市 抗 旱 找 水 定 井 中 的 应 用 [J].山 东 国 土 资 源 ,2011,27(7):28-30. [5] 吴 爱 民 ,程 秀 明 .济 南 泉 水 [M].济 南 :黄 河 出 版 社 ,2003. StudyonSeekingGeothermalWater CHENGXiuming (ShandongGeo-engineeeringExplorationInstitute,ShandongJinan250014,China) Abstract:“Reserve,cover,tunnel,source”isabriefintroductionofgeothermalformationconditions.De- pendingongeothermalexplorationinseveralyears,itisregardedthat“reserve,cover,tunnel,source”is anecessaryconditonofgeothermalformation,whiledeep “confinedwater”detention”isafullconditonof geothermalformation.“reserve,cover,tunnel,source,detention”isthesufficientandnecessarycondi- tionsofgeothermalformation. Keywords:Confinedwaterdetention;sufficientandnecessaryconditionsofgeothermalformation;con- fineddetentionarea;confinedresistantflowarea · 33 ·

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本站文章于2019-11-23 00:18,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:地热造成条款研究与找热门径探索 地热资源调查