太原市地?zé)豳Y源計(jì)算及評(píng)價(jià)

太原市地?zé)豳Y源計(jì)算及評(píng)價(jià)

摘 要

當(dāng)今地?zé)崮艹蔀槭澜缒茉囱芯块_發(fā)利用的熱點(diǎn)，它潔凈、污染環(huán)境少，為“可再生能源”。太原市地?zé)崽镏饕植加谌o地壘以南的太原市盆地區(qū)，分布面積586.75km2，根據(jù)盆地內(nèi)構(gòu)造及地?zé)岬刭|(zhì)條件又將地?zé)崽飫澐譃榘藗€(gè)亞區(qū)。

太原市太原市盆地區(qū)地?zé)崽餅榈蜏氐責(zé)豳Y源，地?zé)崽锞哂袑訝罴嬗袔顭醿?chǔ)特征。熱儲(chǔ)模型由蓋層（蓋）、熱儲(chǔ)層（儲(chǔ)）、熱源通道（通）以及熱源（源）這四要素組成，地?zé)崮芸赊D(zhuǎn)化為開發(fā)利用的資源，蓋、儲(chǔ)、通、源四個(gè)要素的有利組合是*的條件。 太原市盆地區(qū)地?zé)豳Y源總量為1498.79×1013KJ（折合標(biāo)準(zhǔn)煤為51153.24×104T）；存儲(chǔ)地?zé)崴偭?9.83×108m3（存儲(chǔ)地?zé)崴偀崃?6773.44×1010KJ，折合標(biāo)準(zhǔn)煤為

4432278.96×10T）?？刹傻?zé)崴?9575×10 m。

關(guān)鍵字：地?zé)崽?、熱?chǔ)層、熱儲(chǔ)模型

Abstract

目 錄

摘 要 .................................................................... I ABSTRACT ................................................................ II

緒 言 .................................................................. 1

0.1 研究的主要內(nèi)容為： ............................................ 1

0.2 研究程度 ...................................................... 1

0.3 勘察工作依據(jù) .................................................. 1

*章 自然地理概況 ................................................... 2

1.1 地形地理 ...................................................... 2

1.2 氣象水文 ...................................................... 2

第二章 區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件 ............................................... 2

2.1 區(qū)域地質(zhì)特征 .................................................. 2

2.2 區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件 .............................................. 3

2.3 蓋層、熱儲(chǔ)層特征及埋藏條件 .................................... 3

第三章 地?zé)崽飫澐旨暗責(zé)崽锏刭|(zhì)條件 ..................................... 4

3.1 地?zé)崽镞吔鐥l件及地?zé)崽飫澐?.................................... 4

3.2熱儲(chǔ)層埋藏條件及特征 .......................................... 6

3.3 地?zé)崽锼牡刭|(zhì)條件 ............................................ 7

第四章 地?zé)豳Y源計(jì)算及評(píng)價(jià) .............................................. 8

4.1 熱儲(chǔ)模型 ...................................................... 8

4.2 計(jì)算參數(shù)的確定及選取 ......................................... 10

4.3 地?zé)豳Y源計(jì)算 ................................................. 15

4.4 地?zé)豳Y源評(píng)價(jià) ................................................. 18

第五章 地?zé)豳Y源開發(fā)利用 .............................................. 19

5.1 地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀 ......................................... 19

5.2 地?zé)豳Y源開發(fā)重點(diǎn)地區(qū) ......................................... 19

第六章 結(jié)論與建議 .................................................... 20

致 謝 .............................................................. 22

參 考 文 獻(xiàn) ....................................................... 23

緒 言

當(dāng)今地?zé)崮艹蔀槭澜缒茉囱芯块_發(fā)利用的熱點(diǎn)，它潔凈、污染環(huán)境少，為“可再生能源”。我市位于汾渭地塹地?zé)釒?，地?zé)崮芴N(yùn)藏于太原新生代斷陷盆地內(nèi)，按地?zé)崽镆?guī)模屬于“大型”地?zé)崽?；熱?chǔ)層為奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r；為“低溫地?zé)豳Y源”；屬于中淺埋藏開采經(jīng)濟(jì)適宜型地?zé)崽?，地?zé)豳Y源比較豐富。

太原市地?zé)峥辈楣ぷ魇加诙兰o(jì)七十年代，山西省地質(zhì)工程勘察院（山西省地礦局*水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)）在太原、清徐一帶進(jìn)行過地?zé)嵛锾狡詹楣ぷ鳎?1995年5月在神堂溝鉆鑿出S1號(hào)復(fù)合型熱礦水，孔深603.71m，水溫43℃，揭開了太原盆地地

熱勘查與開發(fā)的序幕，隨后在山西省地質(zhì)工程勘察院西院內(nèi)、農(nóng)展館、麗華苑、西華苑、匯錦花園、煤炭學(xué)校、傘兒樹等地施工十余眼地?zé)峋?。隨著地?zé)豳Y料的不斷積累，地?zé)峁ぷ鞣秶鷶U(kuò)大，開采深度不斷增加，大成井深度近2000m，出口水溫達(dá)62.5℃，涌水量達(dá)6000m3/d，在盆地內(nèi)親賢地壘城南隆起帶地下熱水還可自流，水頭高出地表10.2m。可見太原市地下熱水資源比較豐富，具有較好的開發(fā)前景。論文就太原市的地?zé)豳Y源進(jìn)行初步研究，進(jìn)行簡(jiǎn)單的資源評(píng)價(jià)。

0.1 研究的主要內(nèi)容為：

1、初步查明太原市區(qū)地?zé)崽锏某梢颉⒌刭|(zhì)條件、賦存規(guī)律；

2、推測(cè)太原市區(qū)地?zé)崴植挤秶?、面積并提出優(yōu)先勘查區(qū)；

3、對(duì)地?zé)豳Y源進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算與評(píng)價(jià)；

0.2 研究程度

1、1972年3月山西省地質(zhì)局水文隊(duì)提交《太原—清徐地?zé)嵛锾狡詹閳?bào)告》。

2、1983年9月山西省地質(zhì)局水文隊(duì)提交《山西省地下熱水分布圖及說明書》。 3、1991年8月山西省第三地質(zhì)工程勘察院在太原市統(tǒng)計(jì)學(xué)校施工一眼飲用水井，成井出口水溫39℃（現(xiàn)32℃）。

4、1993年8月中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、山西省水資源委員會(huì)提交《山西省地下熱水及飲用天然礦泉水研究》。

5、1994年12月山西省地質(zhì)局環(huán)境地質(zhì)總站提交《山西省地下熱水志》

6、1997年9月山西省地質(zhì)工程勘察院提交《山西省太原市神堂溝地?zé)崽锟辈靾?bào)告》未正式出版。

7、2004年5月山西省地質(zhì)工程勘察院提交《山西省太原市西邊山熱礦水勘查報(bào)告》。 8、2000年7月山西煤田水文229隊(duì)*工程處在傘兒樹村東施工一眼人畜飲用水井，成井出口水溫為32℃。

9、2004年7月太原市萬柏林區(qū)龍泉水源開發(fā)技術(shù)部在山西省農(nóng)展館施工一眼地?zé)崽讲山Y(jié)合井，孔深1690.5m，水溫54℃。

10、2005年5月太原市萬柏林區(qū)龍泉水源開發(fā)技術(shù)部、北京市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)總公司在麗華苑小區(qū)施工地?zé)崽讲山Y(jié)合生產(chǎn)井一眼，孔深1803.35m，水溫62.5℃。并提交《山西省太原市麗華苑小區(qū)地?zé)徙@井勘探報(bào)告》。

0.3 勘察工作依據(jù)

1、GB11615—89地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范；

貫其間。盆地內(nèi)沉積了晚新生代的上新統(tǒng)到第四系地層，其下基底深埋的地層主要是：三疊系、二疊系、石炭系、奧陶系、寒武系、震旦系及太古界的變質(zhì)巖及火成巖。 2.1.2 地質(zhì)構(gòu)造

從大地構(gòu)造單元看，該區(qū)地處山西臺(tái)背斜中段，東部屬太行山斷裂隆起帶，中部為汾渭地塹新裂谷，西部屬呂梁山斷裂隆起帶。本區(qū)構(gòu)造形跡主要形成于燕山期和喜山期，燕山運(yùn)動(dòng)以擠壓為主，形成一系列斷裂和褶皺。喜山運(yùn)動(dòng)以拉張為主，形成了北東向的汾河地塹和張性斷裂和節(jié)理，并切割了燕山期構(gòu)造形跡。

2.2 區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件

一、廣義的太原盆地北起大盂凹陷、泥屯斷階，南到文水、祁縣太谷斷階帶，東鄰太行斷隆的西翼，西接呂梁斷隆東翼的太原西山。南北長(zhǎng)近150km，東西平均寬度約40km，呈南寬北窄形態(tài)。它是一個(gè)典型的新生代斷陷盆地。斷陷盆地的總體構(gòu)造格局及活動(dòng)特征呈現(xiàn)南北分異，其基底構(gòu)造形態(tài)上又表現(xiàn)出東西方向的不對(duì)稱性。從總體格局上，依據(jù)基底埋深的不同，新生界沉積發(fā)育程度的差異以及基底時(shí)代的不同，太原盆地可以分成北、中、南三部分，分別稱為北段、中段和南段。三給地壘和田莊斷裂帶可作為這三段的分界線，本次主要研究中段及南段的北部，即三給地壘以南至太原市與清徐縣分界以北地段。

二、本次主要研究太原盆地的中段（它界于三給地壘斷裂帶和田莊斷裂帶之間）和南段的北部地區(qū)。這段區(qū)域內(nèi)基底埋深的變化較大。從北到南分別為：Ⅰ城區(qū)凹陷，Ⅱ西銘斷階，Ⅲ城東斷階，Ⅳ親賢地壘，Ⅴ西邊山斷階，Ⅵ黃陵—西溫莊隆起，Ⅶ晉源凹陷，Ⅷ清交凹陷北部部分地區(qū)等八個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元。除晉源凹陷新生界厚度超過1000m，清徐交城凹陷新生界厚度達(dá)3000m，基底為三疊系之外，其余各單元的新生界厚度均在200—500m之間。其中城區(qū)凹陷中心汾河斷裂帶附近新生界厚度可能超過600m。西銘斷階，黃陵—西溫莊隆起的大部分地區(qū)新生界厚度均變化在100—300m之內(nèi)。黃陵—西溫莊隆起的西南傾伏端基底埋深可超過600m。該段的基底形態(tài)是一個(gè)典型的不對(duì)稱“V”形谷，東緩西陡，中心在汾河斷裂帶及晉源凹陷中心，基底均為二疊系地層。晉源凹陷基底埋深大，前新生界基底為三疊系，中奧陶統(tǒng)灰?guī)r地層埋深在1200—1600m，和東西山灰?guī)r地層*斷開，難以構(gòu)成東、西山巖溶系統(tǒng)有的含水結(jié)構(gòu)，封閉還原條件好，為熱水儲(chǔ)存創(chuàng)造了有利條件。

田莊斷裂以南的清徐—交城凹陷、據(jù)太原落陽村晉7號(hào)石油孔資料，第四系層厚470m，第三系地層埋深在470—2580m，2580—3301.22m、厚721.22m為三疊系銅川組和二馬營(yíng)組砂頁巖，推測(cè)奧陶系地層埋深在2200—5000m以下。熱儲(chǔ)層埋深過大，推測(cè)雖然溫度較高，但水量較小。

三、太原盆地內(nèi)部斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，這些斷裂對(duì)盆地形態(tài)和結(jié)構(gòu)以及地?zé)岬刭|(zhì)條 件影響較大的有西邊山斷裂帶、東邊山斷裂帶、三給地壘、親賢地壘、汾河斷裂帶和田莊斷裂帶。

2.3 蓋層、熱儲(chǔ)層特征及埋藏條件

一、蓋層

第四系、第三系、三疊系、二疊系及石炭系為區(qū)內(nèi)主要的保溫蓋層。蓋層總厚度的變化特征是從盆地邊山到中心，從盆地北部到南部逐漸加厚。田莊斷裂以北、蓋層厚度 范圍為400—1400m，田莊斷裂以南為3000—4000m。

二、地下熱儲(chǔ)特征

地下熱儲(chǔ)據(jù)現(xiàn)有鉆孔揭露及物探資料證實(shí)，屬于碳酸鹽巖巖溶裂隙型層狀熱儲(chǔ)，地層為中奧陶系灰?guī)r及白云巖。由于該區(qū)經(jīng)歷了較復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，脆性的灰?guī)r、白云巖形成了裂隙，后經(jīng)地下水的運(yùn)移、溶蝕作用形成了溶洞、溶隙和溶孔。裂隙和溶洞是地下熱水良好的儲(chǔ)存空間和運(yùn)移通道。熱儲(chǔ)層總厚度500—700m，有效厚度約200m。根據(jù)地層及物探資料推測(cè)，田莊斷裂以南碳酸鹽巖巖溶裂隙型層狀熱儲(chǔ)之上還存在有第三系砂層及砂礫層熱儲(chǔ)。

三、地下熱儲(chǔ)的埋藏條件

區(qū)內(nèi)熱儲(chǔ)層按地層可劃分為兩個(gè)不同深度的熱儲(chǔ)層。田莊斷裂以北熱儲(chǔ)層為奧陶系地層。田莊斷裂以南，*熱儲(chǔ)層為新生界第三系河湖相半膠結(jié)的砂層及砂礫層。第二熱儲(chǔ)層為奧陶系地層。

第三章 地?zé)崽飫澐旨暗責(zé)崽锏刭|(zhì)條件

作為地?zé)豳Y源，如果離開了地?zé)崽飫t毫無意義，只有用正確的地?zé)岬刭|(zhì)理論與方法查明了地?zé)崽锊⒖茖W(xué)地開采地?zé)醿?chǔ)中的熱能，地殼中聚集的熱量才會(huì)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，通過熱儲(chǔ)工程體系才能把地下熱能轉(zhuǎn)化成商品，地?zé)崮懿懦蔀榈責(zé)豳Y源。

3.1 地?zé)崽镞吔鐥l件及地?zé)崽飫澐?/span>

3.1.1 地?zé)崽镞吔鐥l件

太原市地?zé)崽餆醿?chǔ)主要深埋藏于太原市盆地中南部地區(qū)，地?zé)崽锏倪吔鐥l件主要受東邊山、西邊山深大斷裂所控制，北部以三給地壘為界，南部邊界以太原及清徐行政邊界為界。

3.1.2 地?zé)崽飫澐?/span>

太原市盆地區(qū)地?zé)崽镏饕芪魃缴角按髷嗔?、三給地壘、東邊山斷裂所控制；盆地內(nèi)有與盆地邊緣斷裂相平行、垂直或斜交的隱伏斷（階）塊，將盆地基底切割成許多塊段，由于斷裂構(gòu)造發(fā)育展布方向及不均勻下沉，盆地內(nèi)形成次一級(jí)隆起與凹陷，將盆地區(qū)地?zé)崽锴懈畛稍S多小塊地?zé)崽?；熱?chǔ)為奧陶系中統(tǒng)厚層石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，奧陶系頂板埋深：盆地區(qū)東西邊山黃土臺(tái)塬區(qū)400m—800m，中南部1200—5000m。地?zé)峋隹谒疁?0℃—62.5℃，地?zé)豳Y源總體上是以“對(duì)流型”為主的“低溫地?zé)豳Y源”，其熱儲(chǔ)介質(zhì)為碳酸鹽巖溶裂隙水+巖溶溶洞水，他所處的構(gòu)造部位不同，其地層及地溫場(chǎng)分布情況也各異，因此將地?zé)崽飫澐譃椋孩癯菂^(qū)凹陷、Ⅱ西銘斷階、Ⅲ城東斷階、Ⅳ親賢地壘、Ⅴ西邊山斷階、Ⅵ黃陵斷階、Ⅶ晉源凹陷、Ⅷ清交凹陷八個(gè)亞區(qū)地?zé)崽?，見表?—1）。

太 原 市 盆 地 區(qū) 地 熱 田 分 區(qū) 綜 合 一 覽 表 表3-1

3.2熱儲(chǔ)層埋藏條件及特征

太原市Ⅰ—Ⅷ個(gè)區(qū)地?zé)崽餆醿?chǔ)層根據(jù)基底斷裂塊段、凹陷與隆起、地層組合巖性、構(gòu)造特點(diǎn)，地?zé)釄?chǎng)溫度，熱儲(chǔ)層巖性及水文地質(zhì)條件等，可把地?zé)崽飫澐譃椋荷w層（又稱隔熱保溫層）、第三系孔隙裂隙水熱儲(chǔ)層，奧陶系碳酸鹽巖巖溶水熱儲(chǔ)層。

Ⅰ—Ⅶ區(qū)地?zé)崽餆醿?chǔ)為中奧陶系中厚層石灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r，蓋層為第四系、第三系及二疊、三疊、石炭系砂頁巖，東邊山蓋層厚度大于西邊山，市區(qū)中南部蓋層厚度大于東西邊山。

西邊山的Ⅱ區(qū)、Ⅳ區(qū)、Ⅴ區(qū)沿晉祠斷裂、馬家溝斷層、大虎峪地壘、圪燎溝斷層及黃土臺(tái)塬，包括部分盆地區(qū)呈條帶狀分布；第四系第三系蓋層厚度3—235m，二疊系、石炭系蓋層厚度400—600m；地?zé)幔∣2）開采井成井過程中，第四系、第三系松散巖類孔隙水因涌水量較小對(duì)熱儲(chǔ)水溫影響不大，二疊、石炭系為碎屑巖裂隙水及碳酸鹽巖巖溶裂隙水，直接或間接與熱儲(chǔ)產(chǎn)生導(dǎo)水作用，成井止水固井工藝做不好，影響并降低熱儲(chǔ)出口水溫，所以蓋層既是熱儲(chǔ)保溫層，又是（地?zé)衢_采井）熱儲(chǔ)水溫的威脅層。奧陶系峰峰組O2f 厚80—150m含水層厚度30m左右，在本區(qū)做為熱儲(chǔ)層，但熱儲(chǔ)水溫低于40 ℃，為膏狀角礫泥灰?guī)r、涌水量較小，做為上下馬家溝頂部相對(duì)隔水層；奧陶系上、下馬家溝組為厚層狀石灰?guī)r，厚220—250m，含水層厚度80—150m，熱儲(chǔ)層地層實(shí)測(cè)水溫在40—50℃。

東邊山熱儲(chǔ)層分布于東邊山斷裂以西親賢地壘、沿黃土臺(tái)塬區(qū)呈帶狀分布。第四系、第三系蓋層厚度80—300m，三疊、二疊、石炭系蓋層厚度600—800m，裂隙不發(fā)育，降

f

深大水位埋藏深，涌水量較小，水溫低于20℃；奧陶系 O2 峰峰組厚150m左右，水溫低于30℃，視為相對(duì)隔水層。奧陶系上、下馬家溝組中厚層狀灰?guī)r為本區(qū)熱儲(chǔ)開采層，其巖溶發(fā)育程度低于西邊山，熱儲(chǔ)水溫也低于西邊山，水溫30—40℃，單井涌水量20—25m3/h。

市區(qū)中南部熱儲(chǔ)層主要沿Ⅰ區(qū)、Ⅳ區(qū)、Ⅶ區(qū)、Ⅵ區(qū)，由北到南呈嗽叭狀展布，也是目前盆地區(qū)開采（蘊(yùn)藏）熱儲(chǔ)水溫較高、水量較大的分布區(qū)；第四系、第三系蓋層厚度由北到南310m—717m—1079m；二疊、三疊、石炭系蓋層厚度由北到南為813m—921m—1121m；奧陶系峰峰組O2f 厚度150m，個(gè)別凹陷區(qū)達(dá)180m，熱儲(chǔ)水溫大于40℃，但水量、水質(zhì)欠佳，一般在成井過程中做為止水層處理；奧陶系上、下馬家溝組O2s+x地層，為太原市地?zé)崽镏饕_發(fā)利用的熱儲(chǔ)層，具有水溫高、水量大特點(diǎn)；據(jù)麗華苑L1、農(nóng)展館N1地?zé)峋Y料，1000m以下單井涌水量3000—6000m3/d，水溫57—62.5℃。

Ⅷ區(qū)熱儲(chǔ)層處于太原盆地北部即清交凹陷地?zé)崽?，根?jù)熱儲(chǔ)埋藏條件及其大地?zé)釄?chǎng)地溫增溫率特點(diǎn)，可把Ⅷ區(qū)—清交凹陷分為：第三系孔隙裂隙水熱儲(chǔ)層；奧陶系碳酸鹽巖巖溶水熱儲(chǔ)層。

（一）該區(qū)蓋層：第四系500余米，第三系為靜樂組N2；保德組N2b厚度2110m—2500m，其中第三系上部1000余米，視為蓋層，下部500—1000m可視為熱儲(chǔ)層，據(jù)晉7號(hào)孔，第三系保德組N2b地層巖性粉砂巖、細(xì)砂巖、粗砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層，裂隙較發(fā)育、富水性較好、水溫大于40℃，預(yù)計(jì)單井涌水量20—40 m3/h，有開發(fā)利用前景。埋藏于第三系之下的三疊、二疊、石炭系砂頁巖地層。厚度1620—2400m，裂隙不太發(fā)育，可視為下部奧陶系灰?guī)r熱儲(chǔ)的蓋層。

（二）奧陶系碳酸鹽巖巖溶水熱儲(chǔ)層，為太原市地?zé)崽餆醿?chǔ)埋藏深、水溫高的熱儲(chǔ)層，是今后太原市地?zé)衢_發(fā)利用的重點(diǎn)。

—2000m3/d，單位涌水量0.37 L/s〃m左右；井的出口水溫25—30℃，熱儲(chǔ)層水溫40℃左右，屬于“溫水”，為重碳酸、硫酸、重碳酸型水，礦化度小于1 g/L，個(gè)別大于1 g/L。

Ⅵ區(qū)：黃陵斷階地?zé)崽铮何髂弦苑诤訑嗔?、田莊斷層為界，東北以三給地壘及行政界線為界，剖面顯示地層由東北向西南呈階梯式跌落；地?zé)崽锩娣e62.25km2，蓋層厚度1000—1600m，目前該區(qū)未揭露奧陶系灰?guī)r頂板，預(yù)測(cè)奧陶系灰?guī)r頂板標(biāo)高-200—-800m，由邊山向盆地逐漸加深，深部巖溶較發(fā)育，預(yù)測(cè)水位標(biāo)高760—770m（自流或淺埋），單井涌水量1000—2000 m3/d，單位涌水量0.5 L/s〃m左右，井的出口水溫預(yù)計(jì)40—50℃，屬于“溫水”。

Ⅶ區(qū)：晉源凹陷地?zé)崽铮簴|南部以南堰斷層、田莊斷層為界，東北以汾河斷裂、城南隆起為界，剖面上為西深東淺不對(duì)稱向斜構(gòu)造，地?zé)崽锩娣e122.75 km2，蓋層厚度1000—2300m，據(jù)北京、天津深部巖溶發(fā)育資料，一般奧陶系灰?guī)r埋深在6000m以上巖溶仍很發(fā)育，據(jù)原1孔、小馬鉆孔預(yù)測(cè)奧陶系灰?guī)r頂板標(biāo)高-200—-800m、南部達(dá)-1400m，單井涌水量預(yù)測(cè)2000—3000 m3/d，水溫預(yù)計(jì)50—70℃，屬“溫?zé)?rdquo;熱水，水化學(xué)類型為硫酸型水，礦化度大于1.0g/L。

Ⅷ區(qū)：清交凹陷地?zé)崽铮旱責(zé)崽锩娣e113.75 km2，蓋層厚度2200—5000m，據(jù)石油隊(duì)晉7孔資料，推測(cè)奧陶系灰?guī)r頂板埋深-1400—-4000m，水位埋深接近地表或自流，單井預(yù)測(cè)涌水量2000—3000 m3/d，水溫預(yù)測(cè)60—70℃，屬于“熱水”，為硫酸型水，礦化度大于2.0 g/L。

第四章 地?zé)豳Y源計(jì)算及評(píng)價(jià)

4.1 熱儲(chǔ)模型

一、太原市盆地區(qū)地?zé)崽餅榈蜏氐責(zé)豳Y源，地?zé)崽锞哂袑訝罴嬗袔顭醿?chǔ)特征。熱儲(chǔ)層埋藏深度西邊山地區(qū)為400—1000m，東邊山地區(qū)為600—1200m，中部地區(qū)埋藏深度為1200—5000m。地?zé)崽飭尉_采量為1000—6000m3/d。地?zé)峋責(zé)崃黧w單位產(chǎn)量23—144m3/d.m，統(tǒng)計(jì)學(xué)院與煤炭學(xué)院現(xiàn)在的單位產(chǎn)量8—10m3/d.m。熱儲(chǔ)層為奧陶系中統(tǒng)上、下馬家溝組碳酸鹽巖，見表（4-1）。

二、熱儲(chǔ)模型由蓋層（蓋）、熱儲(chǔ)層（儲(chǔ)）、熱源通道（通）以及熱源（源）這四要

素組成。

地?zé)崮芸赊D(zhuǎn)化為開發(fā)利用的資源，蓋、儲(chǔ)、通、源四個(gè)要素的有利組合是*的條件，如三給地壘及其以北的地區(qū)蓋、通條件不良，很難形成良好的熱儲(chǔ)。

1、蓋層

太原市盆地區(qū)熱儲(chǔ)蓋層主要由新生界第四系第三系松散層和二疊、三疊系碎屑巖及石炭系煤系地層所構(gòu)成。一般地區(qū)厚500—1500m，晉源凹陷2000—2500m，清交凹陷大于4000m。構(gòu)成地?zé)崽锏纳w層厚度及隔熱功能是至關(guān)重要的，如果蓋層薄或者透水性強(qiáng)，導(dǎo)熱功能好，就會(huì)使熱儲(chǔ)層儲(chǔ)存的熱能散失。

2、熱儲(chǔ)層

太原市盆地?zé)醿?chǔ)層主要由中奧陶系碳酸鹽巖所組成，清交凹陷的第三系砂巖，裂隙—孔隙水發(fā)育，厚度大，既為蓋層，也為熱儲(chǔ)層。奧陶系上、下馬家溝組中厚層灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r裂隙、巖溶普遍發(fā)育，是太原盆地主要熱儲(chǔ)層，其厚度為500m左右，但考慮到部分層段巖溶不發(fā)育，故熱儲(chǔ)層厚度按200m計(jì)算，巖石密度2700kg/m3，水溫32—60℃，日產(chǎn)熱水量1000—6000m3/d?？紫抖?phi;根據(jù)《太化集團(tuán)101號(hào)和102號(hào)井群非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)》資料 ：

T=20491.99m2/d——9894.63m2/d a=1.83?106m2/d——8.96?105m2/d φ=0.011—0.044

以及《太原西山地區(qū)巖溶水資源評(píng)價(jià)研究，碳酸鹽巖物理實(shí)驗(yàn)成果表》資料中太原市東、西山及文水、交城等鄰區(qū)的15個(gè)鉆孔中的135塊奧陶系中統(tǒng)碳酸鹽巖孔隙度試驗(yàn)結(jié)果求的平均值約為3.2%。

由以上四個(gè)資料的實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)結(jié)果與河北，北京，天津等地同類型地?zé)崽飳?duì)比發(fā)現(xiàn)，本次孔隙度按照3.2%取值較為合適。 3、熱源

居里等溫面是判斷地?zé)釥顟B(tài)的物理面，山西居里等溫面總體上是一條北東向的隆起帶，其軸線與山西汾河斷陷盆地的軸線基本重合，太原盆地居里等溫面小于20km，東西山區(qū)埋深顯著增大，一般在28km以上，說明兩側(cè)山區(qū)與太原盆地中部物理狀態(tài)存在明顯差異，據(jù)山西大地電磁測(cè)深資料，盆地中部中地殼為低速高導(dǎo)層（為高溫半熔融狀態(tài)）具有溫度高（600℃）的物理特性，使盆地區(qū)形成熱異常區(qū)。另據(jù)山西大地?zé)崃髦档戎稻€圖可知，太原市盆地大地?zé)崃髦灯毡榇笥?.7HFU(71mw/m2)，而東、西山區(qū)大地?zé)崃髦敌∮?.3HFU(54.5mw/m2)。居里等溫面與莫霍面在盆地中部都有上拱現(xiàn)象，中地殼上部高溫（600℃）半熔融狀態(tài)的巖漿熱會(huì)在地殼薄的盆地深部向地表進(jìn)行熱傳導(dǎo)。熱流值會(huì)在上拱的地殼部位集中形成高熱流值。從以上幾方面均說明盆地深部熱狀態(tài)高。因此深部熱傳導(dǎo)是太原市盆地區(qū)地?zé)崽锏暮愣ü嵩?。推測(cè)本區(qū)地?zé)嵩粗饕獊碜曰◢弾r殼的熱源?；◢弾r殼巖石中含有大量的放射性元素，衰變時(shí)能產(chǎn)生大量的熱量。

太原市盆地東、西邊山斷裂及盆地中部的汾河斷裂、三給地壘、田莊斷裂等斷裂是新生代活動(dòng)斷裂，某些深斷裂可勾通盆地深部熱源，有利于地下水深循環(huán)加熱上升形成巖溶地?zé)崴?/span>

4、地下熱水源

從同位素資料及水文地球化學(xué)資料證實(shí)，本區(qū)地?zé)崴莵碜怨糯髿饨邓９糯髿饨邓胺诤铀?，從東、西山裸露灰?guī)r區(qū)、斷裂破碎帶或巖層孔隙裂隙向地下滲入、在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代和水頭差位能作用下，*地向深處運(yùn)移，水向深處運(yùn)移過程中被圍巖加熱后產(chǎn)生密度差（有些水可直接沿深斷裂滲透至半熔融高溫層），造成自然的水

熱對(duì)流，受熱流體循環(huán)上升，送至地殼淺部的奧陶系巖層，并在巖溶裂隙孔隙中儲(chǔ)存下來，成為當(dāng)今的地?zé)崴?。?jù)14C測(cè)年結(jié)果地?zé)崴纬赡甏_(dá)7000—10000年。SiO2和氟離子含量高說明經(jīng)深循環(huán)與圍巖充分溶濾有關(guān)。從14C測(cè)年結(jié)果及SiO2和氟離子含量說明太原盆地深部熱水封閉狀態(tài)較好。由于太原市地下熱水開發(fā)利用量很小，且資料有限，故地下熱水與東西山區(qū)巖溶水水力關(guān)系有待以后考證。

4.2 計(jì)算參數(shù)的確定及選取

一、熱儲(chǔ)層分布面積

熱儲(chǔ)層分布范圍根據(jù)地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查、物探，構(gòu)造地?zé)峋皽y(cè)溫資料進(jìn)行綜合分析確定。三給地壘以南，太原—清徐交界線以北，太原東邊山斷裂以西，太原西邊山斷裂以東的太原市盆地，水溫大于25℃，為太原市地?zé)岱植挤秶蓜澐譃榘藗€(gè)亞區(qū)地?zé)崽铩８鲄^(qū)面積從1/5萬地形圖上量取，其總面積586.75km2，見表（4—2）。

二、熱儲(chǔ)層厚度

熱儲(chǔ)層厚度主要依據(jù)鉆孔資料，結(jié)合地?zé)岬刭|(zhì)條件而定。峰峰組地層不參與計(jì)算，只計(jì)算上、下馬家溝熱儲(chǔ)層，其總厚約400m，其中上、下馬家溝地層的下段為泥灰?guī)r及角礫巖泥灰?guī)r，不作為熱儲(chǔ)層，故熱儲(chǔ)層厚度按200m計(jì)算。其中Ⅷ清交凹陷區(qū)第三系熱儲(chǔ)層厚度也按200m計(jì)算。

三、主要計(jì)算參數(shù)

（一）熱水及熱儲(chǔ)層物理參數(shù)

物理參數(shù)以麗華苑L1地?zé)峥缀虳KY—1孔為例。按照DE40—85《地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)方法》查表4求取，并和西邊山神堂溝S1孔資料進(jìn)行了對(duì)比分析后選取。

熱水密度ρw按986kg/m3選??；熱水比熱Cw按4180J/kg〃℃選取; 熱儲(chǔ)巖石密度ρr按2700kg/m3；(第三系砂巖取2600kg/m3)

熱儲(chǔ)巖石比熱Cr按920J/kg〃℃；(第三系砂巖取 910J/kg〃℃) 熱儲(chǔ)巖石孔隙度φ按0.032選??； （第三系砂巖取φ0.01） （二）熱儲(chǔ)層溫度參數(shù)

原則上取鉆孔揭露的熱儲(chǔ)層的平均溫度， DKY—1孔在970m揭露峰峰組頂板后測(cè)溫為47℃。L1孔在1165m揭露峰峰組頂板后測(cè)溫為44℃，實(shí)測(cè)溫度偏低，原因是測(cè)溫時(shí)間短所造成。現(xiàn)只有根據(jù)蓋層溫度梯度推算，并和地球化學(xué)溫度計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比選取。

（三）熱儲(chǔ)層溫度的推算 1、 熱儲(chǔ)層梯度推算法

?t

t=(d—h)+t0

?h

t：熱儲(chǔ)層溫度(℃) d：熱儲(chǔ)層埋深(m) h：常溫層埋藏深度(m) ?t

：地溫梯度(℃) ?h

t0：常溫層溫度或當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁?10.4℃)

11 

始水頭水平（各處壓力相同）時(shí)計(jì)算公式為：

KM·??

Q=2.73

lg(r1/rw)

Q：流量m3/d

K：滲透系數(shù)m/d M：熱儲(chǔ)的厚度m

??：生產(chǎn)井的壓力降低m

r1：觀測(cè)井和生產(chǎn)井之間的距離m rw：生產(chǎn)井出水段的半徑m

神堂溝施工兩眼探采井均作了單孔抽水試驗(yàn)，并以S2孔為主孔，S1號(hào)井為觀測(cè)孔的多孔抽水試驗(yàn)，山西省地質(zhì)工程勘察院西院DKY—1號(hào)探采井進(jìn)行了兩次降深的單孔抽水試驗(yàn)。麗華苑探采井進(jìn)行了三次降深的單井抽水試驗(yàn)。現(xiàn)根據(jù)已有的抽水試驗(yàn)資料，用穩(wěn)定流單井公式，非穩(wěn)定流泰斯公式，布爾頓雙對(duì)數(shù)配線法，半對(duì)數(shù)拐點(diǎn)法及水位恢復(fù)法計(jì)算導(dǎo)水系數(shù)T，滲透系數(shù)K，壓力傳導(dǎo)系數(shù)a，儲(chǔ)水系數(shù)s。見參數(shù)計(jì)算一覽表（4—5）。

QRK= ·ln2?smrQT?W?u?

4?s4TtS??2

r/ue

14

a=T/S?

R?10Sk 式中：

K：滲透系數(shù)（m/d） Q：出水量（m3/d） T：導(dǎo)水系數(shù)（m2/d） S：水位下降值（m） S?：彈性釋水系數(shù)

M：有效含水層厚度（200m） R：抽水影響半徑（m） r：抽水孔半徑（m）

4.3 地?zé)豳Y源計(jì)算

一、熱儲(chǔ)層中儲(chǔ)存的熱量

熱儲(chǔ)層中儲(chǔ)存的熱量可按下式計(jì)算； Qr=CAd(tr—t0)

C=ρrCr(1—φ)+ρwCwφ 其中： Qr：熱儲(chǔ)層中儲(chǔ)存的熱量，J。 A：計(jì)算面積，（586.75?106m2）； d：熱儲(chǔ)厚度，（取200m） tr：熱儲(chǔ)溫度，（各區(qū)平均溫度） t0：當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁兀?0.4。C）

Ⅰ—Ⅷ區(qū)的奧陶系熱儲(chǔ)層熱儲(chǔ)巖石和水的平均比熱容為：

C=2700?920?(1—0.032)+986?4180?0.032=2536399.36J/m3.。C Ⅷ區(qū)第三系熱儲(chǔ)層熱儲(chǔ)巖石和水的平均比熱容為：

C=2600?910?(1—0.01)+986?4180?0.01=2383554.8J/m3.。C ρr：熱儲(chǔ)巖石密度，（奧陶系取2700kg/m3，第三系取2600 kg/m3） Cr：熱儲(chǔ)巖石比熱，（奧陶系取920J/kg〃℃,第三系取910 J/kg〃℃） ρw：地?zé)崴芏?，（?86kg/m3） Cw：地?zé)崴谋葻幔ㄈ?180 J/kg〃℃） φ：熱儲(chǔ)巖石的孔隙度，（奧陶系取3.2%，第三系取1%）

1噸標(biāo)準(zhǔn)煤折合熱量為2.93?1010J。各區(qū)計(jì)算結(jié)果見表（4—6）。 二、地?zé)豳Y源回采率計(jì)算 Qwh=Qr×k

Qwh：可采地?zé)豳Y源量（KJ） Qr：地?zé)豳Y源總存儲(chǔ)量（KJ） K：回采系數(shù)（取0.25）

地?zé)豳Y源回采率取決于多種因素，尤與巖層的裂隙率與厚度密切相關(guān)?？紤]到太原市盆地區(qū)地?zé)崽飵r溶裂隙發(fā)育情況，孔隙率取3.2%，并按上式進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與回采率參照天津和河北束鹿—寧晉地?zé)崽镔Y料選取0.25。

太原市盆地區(qū)儲(chǔ)存地?zé)豳Y源量 表4—6

三、地?zé)豳Y源存儲(chǔ)量計(jì)算

對(duì)于承壓含水層，其存儲(chǔ)量包括容積存儲(chǔ)量和彈性存儲(chǔ)量?jī)身?xiàng)。 W總=W容+W彈=V×φ+F×H×S

W總：熱儲(chǔ)層熱水總存儲(chǔ)量（m3）

W容：熱儲(chǔ)層地下熱水容積存儲(chǔ)量（m3） W容=586.75×106×200×0.032=3.76×109m3 W彈：熱儲(chǔ)層地下熱水彈性儲(chǔ)量（m3）

W彈=586.75×106×1000×9×10—4=5.28×108m3 V：熱儲(chǔ)層有效體積（m3） φ：熱儲(chǔ)層平均孔隙度3.2%

F：熱儲(chǔ)層分布面積（586.75×106m3） H：自熱儲(chǔ)層頂板算起的水頭高度1000m S：熱儲(chǔ)層彈性釋放系數(shù)9×10—4 計(jì)算結(jié)果見表（4—7）

注 ：1W=3.6kJ/h, 1cal=4.1868J

1噸標(biāo)準(zhǔn)煤=7×106k=2.93×1010J

各地?zé)峋?jì)算結(jié)果如表（4—9）。

4.4 地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)

太原市盆地（除埋藏較深不宜開采的Ⅷ區(qū)清交凹陷113.75km2，不在本次評(píng)價(jià)范圍

內(nèi)）七個(gè)地?zé)崽飦唴^(qū)473 km2地?zé)豳Y源（按規(guī)范）計(jì)劃開采100年，則日開采總量為

20732.88m3/d，見表（4—10）。

每眼地?zé)峋臻_采量按1000—500 m3/d計(jì)算時(shí)，七個(gè)地?zé)崽锟刹荚O(shè)地?zé)峋?0—40

眼。即：Ⅰ市區(qū)凹陷地?zé)崽飬^(qū)可布1—2眼；Ⅱ西銘斷階地?zé)崽飬^(qū)可布2—4眼；Ⅲ城東

斷階地?zé)崽飬^(qū)可布2—4眼；Ⅳ親賢地壘地?zé)崽飬^(qū)可布5—10眼；Ⅴ西邊山斷階地?zé)崽?/span>

區(qū)可布2—4眼；Ⅵ黃陵斷階地?zé)崽飬^(qū)可布3—5眼；Ⅶ晉源凹陷地?zé)崽飬^(qū)可布5—11

眼。

地?zé)幔ㄩ_采）井井距確定：根據(jù)地勘院DKY—1地?zé)峋?，神堂溝S2地?zé)峋蟮挠?/span>

響半徑R=668－700m值分析，成井（或開采）后未做長(zhǎng)系列（連續(xù)性）抽水試驗(yàn)，所求

的參數(shù)影響半徑R值偏小。所以根據(jù)太原市盆地?zé)醿?chǔ)埋藏條件、開采深度、單井涌水量，

確定地?zé)峋ㄔO(shè)計(jì)井）的影響半徑為R≥1000m，確定小井距≥1000m較適宜。

太原市盆地586.75km2地?zé)崽餆醿?chǔ)由表6—6和表6—8的計(jì)算結(jié)果表明：太原市盆

地區(qū)可開采地?zé)崴繛?9575×104m3地?zé)崴衫每偀崃繛?6693.28×1010KJ，僅相

當(dāng)于全部?jī)?chǔ)存熱量的1498.79×1013KJ的1.1%。根據(jù)GB11615—89《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查

規(guī)范》地?zé)醿?chǔ)量劃分標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)合太原市盆地地?zé)崽锟辈檠芯砍潭?，將太原市盆地區(qū)的地

熱資源確定為“D級(jí)地?zé)崽?rdquo;。其資源潛力是十分巨大的，只是由于地?zé)嵝枰运疄檩d

體，將儲(chǔ)存的“熱”轉(zhuǎn)化為熱水方可以利用。但因熱水資源有限，深部的補(bǔ)給逕流條件

差，使深部地?zé)岬倪\(yùn)移受到諸多限制，進(jìn)而限制了地?zé)幔ㄋ┵Y源的開發(fā)利用量。隨著

科技的進(jìn)步，地?zé)豳Y源可開發(fā)利用的量將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。

第五章 地?zé)豳Y源開發(fā)利用

地?zé)豳Y源集熱、礦、水為一體，除可以用于地?zé)岚l(fā)電以外，還可以直接用于供暖、

洗浴、醫(yī)療保健、休閑療養(yǎng)、養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖、紡織印染、食品加工等方面。此外，

地?zé)豳Y源的開發(fā)利用可帶動(dòng)地?zé)豳Y源勘察、地?zé)峋┕?、地面開發(fā)利用工程設(shè)計(jì)施工、

地?zé)嵫b備生產(chǎn)、水處理、環(huán)境工程及餐飲、旅游度假等發(fā)展，可大量增加社會(huì)就業(yè)，促

進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高人民生活質(zhì)量。因此，世界上有地?zé)豳Y源的國(guó)家均將其作為優(yōu)先開發(fā)

的再生能源，培植各具特色的地?zé)岙a(chǎn)業(yè)，在緩解常規(guī)能源供應(yīng)緊張和改善生態(tài)環(huán)境等方

向發(fā)揮了明顯作用。

處理好保護(hù)地?zé)豳Y源與鼓勵(lì)開發(fā)地?zé)豳Y源的關(guān)系非常重要，地?zé)豳Y源要保護(hù)，目的

是延長(zhǎng)其使用壽命，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

5.1 地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀

太原市盆地區(qū)地?zé)崽铮瑢儆?ldquo;低溫地?zé)豳Y源”到2005年12月10日止，現(xiàn)有開發(fā)

地?zé)峋當(dāng)?shù)為12眼，正在施工的兩眼，集洗浴、理療、休閑度假為一體開發(fā)的神堂溝2

眼，供生活、生產(chǎn)用水的6眼，未利用4眼，25℃≤T＜40℃“溫水”7眼，占總數(shù)的

58.3%，40℃≤T＜60℃“溫?zé)崴?rdquo;4眼，占總數(shù)的33.3%，60℃≤T＜90℃“熱水”1眼，

占8%。水溫較高的熱水井集中在親賢地?zé)崽铫魠^(qū)，水溫54℃—57℃— 62℃，單井涌水

量較大的也集中在該區(qū)，可達(dá)到6000m3/d。目前開發(fā)的地?zé)峋粤鲄^(qū)也集中在該區(qū)，該

區(qū)開發(fā)地?zé)峋_(dá)7眼，占總數(shù)58.3%；西銘斷階地?zé)崽铫騾^(qū)開發(fā)利用1眼,正在施工鉆

鑿1眼,城東斷階地?zé)崽铫髤^(qū)開發(fā)利用4眼,Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ 4個(gè)地?zé)崽飬^(qū)目前未施工

地?zé)峋?/span>

5.2 地?zé)豳Y源開發(fā)重點(diǎn)地區(qū)

按開采經(jīng)濟(jì)指標(biāo)劃分，當(dāng)成井深度<1000m時(shí)為開采經(jīng)濟(jì)的；當(dāng)成井深度1000—

3000m時(shí)為開采經(jīng)濟(jì)的；當(dāng)成井深度3000—4500m時(shí)為開采不經(jīng)濟(jì)的；當(dāng)成井深度>4500m

時(shí)為不宜開采的.當(dāng)?shù)責(zé)峋畣挝划a(chǎn)量>50m3/d〃m時(shí)為宜開采的；當(dāng)?shù)責(zé)峋畣挝划a(chǎn)量10

—50 m3/d〃m時(shí)為適宜開采的；當(dāng)?shù)責(zé)峋畣挝划a(chǎn)量5—10 m3/d〃m時(shí)為差開采的；當(dāng)?shù)?/span>

熱井單位產(chǎn)量<5m3/d〃m時(shí)為不宜開采的。所以根據(jù)以上劃分原則,結(jié)合每個(gè)小區(qū)地?zé)崽?/span>

資源評(píng)價(jià)計(jì)算的熱儲(chǔ)層資源量及規(guī)劃井?dāng)?shù)以及綜合地層指標(biāo)考慮,地?zé)豳Y源開發(fā)方向的

重點(diǎn)應(yīng)為,Ⅳ區(qū)親賢地壘汾河斷層以東、Ⅳ區(qū)親賢地壘以北的Ⅰ區(qū)城區(qū)凹陷地?zé)崽?、?/span>

區(qū)西銘斷階地?zé)崽铩＂髤^(qū)城東斷階地?zé)崽?；Ⅳ區(qū)親賢地壘以南的Ⅴ區(qū)西邊山斷階地?zé)崽铩?/span>

Ⅵ區(qū)黃陵斷階地?zé)崽?、Ⅶ區(qū)晉源凹陷地?zé)崽?、Ⅷ區(qū)清交凹陷地?zé)崽?。根?jù)鑿井深度及涌

水量等考慮*批開發(fā)利用區(qū)應(yīng)為Ⅳ區(qū)親賢地壘以東地區(qū)；第二批開發(fā)利用應(yīng)為Ⅰ區(qū)、

Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)；第三批開發(fā)利用應(yīng)為Ⅴ區(qū)、Ⅵ區(qū)、Ⅶ區(qū)；第四批開發(fā)利用應(yīng)為Ⅷ區(qū)；第Ⅷ

區(qū)先應(yīng)開發(fā)第三系N2碎屑巖裂隙水熱儲(chǔ)資源，后適當(dāng)?shù)亻_發(fā)奧陶系熱儲(chǔ)資源。由淺

到深、溫?zé)崴嚅g開采，由盆地向四周擴(kuò)散開采型。也可以把麗華苑、農(nóng)展館一帶地?zé)?/span>

井先建設(shè)為一個(gè)集供暖、洗浴、理療、健身、休閑、度假為一體的一個(gè)示范性地?zé)衢_發(fā)區(qū)。

第六章 結(jié)論與建議

一、結(jié)論

1、太原市地?zé)豳Y源調(diào)查范圍包括太原市六個(gè)轄區(qū)，總面積1425km2，其中東西山區(qū)面積625 km2，太原市盆地（包括黃土丘陵黃土臺(tái)塬區(qū)）區(qū)約800 km2。本次調(diào)查主要側(cè)重于太原市盆地區(qū)800 km2轄區(qū)內(nèi)。

2、太原市盆地區(qū)地?zé)崽锇匆?guī)模屬于“大型”地?zé)崽?；熱?chǔ)層為奧陶系中統(tǒng)厚層狀石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r（在清交凹陷Ⅷ區(qū)埋藏有第三系砂巖熱儲(chǔ)層）；為“低溫地?zé)豳Y源”，屬于中淺埋藏開采經(jīng)濟(jì)適宜型地?zé)崽?。熱?chǔ)層埋藏于太原市盆地中南部地區(qū)。地?zé)崽镞吔鐥l件主要受東邊山、西邊山深大斷裂所控制，北部以三給地壘為界，南部邊界以清交凹陷的南端行政地界為界，根據(jù)盆地內(nèi)次一級(jí)構(gòu)造單元，再結(jié)合GB/T11615—200《地?zé)豳Y源勘查規(guī)范》地?zé)峋雎端疁卮笥诘扔?5℃熱水劃分為八個(gè)地?zé)崽飦唴^(qū)即：Ⅰ城區(qū)凹陷、Ⅱ西銘斷階、Ⅲ城東斷階、Ⅳ親賢地壘、Ⅴ西邊山斷階、Ⅵ黃陵斷階、Ⅶ晉源凹陷、Ⅷ清交凹陷地?zé)崽铩?/span>

3、太原市盆地區(qū)地?zé)崽餆醿?chǔ)層蓋層一般厚度400—1600m，大蓋層厚度2300—5000m，熱儲(chǔ)層厚度350—450m，水位埋深+12.2—63.57m，大水位埋深可達(dá)143m，單井涌水量1000—2000m3/d，大單井涌水量6000m3/d，25≤T＜40℃“溫水”面積114.5 km2，40≤T＜60℃“溫?zé)崴?rdquo;面積258.75 km2，預(yù)測(cè)60≤T＜90℃“熱水”面積213.5 km2，地?zé)崽锟偯娣e586.75 km2；溫度總體趨勢(shì)為東西兩側(cè)低，盆地中部高，由北向南水溫逐漸增高25℃—40℃—60℃—70℃，由溫水—溫?zé)崴?mdash;熱水到南部邊界水溫預(yù)計(jì)大于70℃。

4、太原市盆地區(qū)地?zé)豳Y源總量為1498.79×1013KJ（折合標(biāo)準(zhǔn)煤為51153.24×104T）；

8310存儲(chǔ)地?zé)崴偭?9.83×10m（存儲(chǔ)地?zé)崴偀崃?6773.44×10KJ，折合標(biāo)準(zhǔn)煤

為2278.96×104T）?？刹傻?zé)崴?9575×104 m3。太原市盆地地?zé)豳Y源除埋藏較深不宜開采的Ⅷ區(qū)清交凹陷外，其余七個(gè)區(qū)可采地?zé)崴?5675×104m3（所含熱量為12347.97×1010KJ，折合標(biāo)準(zhǔn)煤為421.43×104T），按開采100年規(guī)劃，日開采總量為20732.88m3。根據(jù)GB11615—89《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范》地?zé)醿?chǔ)量劃分標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)合太原市盆地地?zé)崽锟辈檠芯砍潭?，將太原市盆地區(qū)的地?zé)豳Y源確定為“D級(jí)地?zé)崽?rdquo;。

5、地?zé)豳Y源勘查規(guī)劃及潛力分析：Ⅰ區(qū)城區(qū)凹陷、Ⅴ區(qū)西邊山斷階、Ⅵ區(qū)黃陵斷階、Ⅶ區(qū)晉源凹陷、Ⅷ區(qū)清交凹陷五個(gè)地?zé)崽镂撮_發(fā)利用，為重點(diǎn)勘查區(qū)，分別布臵勘查孔在Ⅰ區(qū)1眼、Ⅴ區(qū)1眼、Ⅵ區(qū)3眼、Ⅶ區(qū)1眼、Ⅷ區(qū)2眼，設(shè)計(jì)孔深2000—5000m，開采熱儲(chǔ)為奧陶系中統(tǒng)巖溶熱水。第Ⅷ區(qū)應(yīng)先開發(fā)第三系N2碎屑巖裂隙水熱儲(chǔ)資源，

后適當(dāng)?shù)亻_發(fā)奧陶系熱儲(chǔ)資源。由淺到深、溫?zé)崴嚅g開采、由盆地向四周擴(kuò)散開采。

6、根據(jù)太原市已有地?zé)峋蟮挠绊懓霃浇Y(jié)合太原市盆地區(qū)地?zé)崽餆醿?chǔ)埋藏條件、開采深度、單井涌水量確定地?zé)峋ㄔO(shè)計(jì)井）的影響半徑為R≥1000m，確定小井距≥1000m較適宜。

7、地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀：現(xiàn)有開發(fā)地?zé)峋?2眼，正在施工2眼，使用6眼（其中休閑渡假2眼），未利用4眼，25≤T＜40℃溫水7眼，占總數(shù)58.3%，40≤T＜60℃溫?zé)崴?眼，占總數(shù)33.3%，60≤T＜90℃熱水1眼，占總數(shù)8%，水溫較高54℃—75℃—62℃集中在親賢地壘Ⅳ區(qū)，水量大6000 m3/d也集中在親賢地壘Ⅳ區(qū)。

8、施工地?zé)峋瑫r(shí)應(yīng)配套施工一眼地?zé)峄毓嗑１仨毠?jié)約、保護(hù)、合理地利用地

熱資源，用回灌方式來增加地?zé)豳Y源量，以便能從熱儲(chǔ)巖體中取出更多的熱能量。

二、建議

1、建議對(duì)已有熱礦水井的水溫、水質(zhì)、水位、流量進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，為下一步合理開發(fā)利用和管理地?zé)豳Y源提供科學(xué)依據(jù)。

2、加強(qiáng)地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)：地?zé)豳Y源開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)比較大，要降低地?zé)豳Y源開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)和成本，就必須加強(qiáng)地?zé)豳Y源的勘查評(píng)價(jià)工作，現(xiàn)在劃分的地?zé)崽锒际菂^(qū)域性的，要設(shè)計(jì)施工某一個(gè)地?zé)峋?，在點(diǎn)上要多做工作如地震、電法等，才能做到心中有數(shù)地開發(fā)地?zé)帷２拍芙档统杀?、減少風(fēng)險(xiǎn)。

3、加強(qiáng)地?zé)豳Y源法規(guī)建設(shè)：盡快制定和出臺(tái)太原市的地?zé)豳Y源管理?xiàng)l例，并進(jìn)一步理順和健全管理體制，按照地?zé)?ldquo;可再生資源法”及其配套法等規(guī)定，健全和完善地?zé)豳Y源由國(guó)土資源主管部門統(tǒng)一管理的體制。

4、依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新、推進(jìn)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。①加強(qiáng)梯級(jí)利用綜合開發(fā)。②合理布局、*開采。③加強(qiáng)省內(nèi)外地?zé)峥辈榕c開發(fā)利用科技交流。

5、加強(qiáng)地?zé)豳Y源管理信息系統(tǒng)建設(shè)：地?zé)豳Y源數(shù)據(jù)庫、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)化信息管理系統(tǒng)。

6、制定優(yōu)惠政策、鼓勵(lì)合理開發(fā)利用地?zé)豳Y源。

7、積極推廣水源熱泵和地源熱泵技術(shù)應(yīng)用，鼓勵(lì)開發(fā)利用淺層地?zé)崮堋?/span>

參 考 文 獻(xiàn)

1、邢集善等， 試從地球物理資料論山西地塹系的構(gòu)造特征,山西地質(zhì),1989

2、王西文，用航磁異常尋找地?zé)崽?mdash;以西地?zé)崽餅槔?，山西地質(zhì)，1989

3、山西省地質(zhì)工程勘察院，山西省太原市西峪煤礦二水平礦床水文地質(zhì)勘探報(bào)告，1992

4、山西省地質(zhì)工程勘察院，山西省太原市神堂溝地?zé)崽锟辈靾?bào)告，1997.9

5、北京水文地質(zhì)工程勘察院，北京地區(qū)地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)，1982

6、山西省地質(zhì)工程勘察院，山西省太原市西邊山熱礦水勘查報(bào)告，2004.5

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