獻(xiàn)縣地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀與問(wèn)題探討

齊俊啟

（河北省煤田地質(zhì)局水文地質(zhì)隊(duì)，河北 邯鄲 056000）

獻(xiàn)縣地?zé)豳Y源豐富，具有面積廣、儲(chǔ)量大、埋藏淺、溫度高、水質(zhì)優(yōu)五大特點(diǎn)，是全國(guó)中低溫地?zé)豳Y源綜合開發(fā)利用示范區(qū)[1-3]。但由于不合理的開發(fā)及利用，獻(xiàn)縣出現(xiàn)了地?zé)豳Y源勘查程度低、利用效率低、可持續(xù)性差等問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源綠色、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、可持續(xù)利用，本文在資料收集、地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查、綜合分析研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)地?zé)豳Y源開發(fā)利用中存在的問(wèn)題提出了對(duì)應(yīng)的解決方案。

1 地質(zhì)背景

獻(xiàn)縣跨兩個(gè)Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元，即位于獻(xiàn)縣東部的滄縣臺(tái)拱區(qū)和位于獻(xiàn)縣西部的冀中臺(tái)陷區(qū)。區(qū)內(nèi)共有4個(gè)Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元，受區(qū)內(nèi)深大斷裂影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造格局呈北東及北北東向展布[1]。構(gòu)造分區(qū)如圖1所示。

圖1 獻(xiàn)縣大地構(gòu)造分區(qū)

2 地?zé)豳Y源分布特征

2.1 熱儲(chǔ)發(fā)育特征

縣域內(nèi)共發(fā)育五套熱儲(chǔ)，根據(jù)熱儲(chǔ)物性差異可劃分為新近系孔隙熱儲(chǔ)（明化鎮(zhèn)組和館陶組）和基巖巖溶裂隙熱儲(chǔ)（中元古界長(zhǎng)城系、中元古界薊縣系霧迷山組、古生界寒武-奧陶系）[2-3]。

目前，縣域內(nèi)主要利用熱儲(chǔ)為明化鎮(zhèn)組孔隙型熱儲(chǔ)與薊縣系巖溶裂隙熱儲(chǔ)，其中新生界明化鎮(zhèn)組熱儲(chǔ)及中元古界基巖熱儲(chǔ)為區(qū)域性熱儲(chǔ)，全區(qū)均有分布；館陶組熱儲(chǔ)僅在獻(xiàn)縣斷裂以西即冀中臺(tái)陷構(gòu)造單元內(nèi)發(fā)育；古生界寒武-奧陶系熱儲(chǔ)主要分布在獻(xiàn)縣東部。

2.2 地溫場(chǎng)特征

通過(guò)對(duì)區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)條件和地溫分布規(guī)律的分析，人們發(fā)現(xiàn)，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征（Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元）是控制獻(xiàn)縣地溫場(chǎng)分布的主要因素[4]。如圖2所示，區(qū)內(nèi)地溫梯度高值區(qū)主要分布在獻(xiàn)縣城區(qū)一帶，與獻(xiàn)縣斷凸構(gòu)造位置相對(duì)應(yīng)，呈NE向條帶狀分布，地溫梯度值在3.0～4.5℃/100 m；低值區(qū)主要分布在獻(xiàn)縣西部冀中臺(tái)陷Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元和東北部，其中獻(xiàn)縣西部地區(qū)地溫梯度值在1.8～2.5℃/100 m，東北部地區(qū)地溫梯度值在2.5～3.0℃/100 m。

圖2 獻(xiàn)縣1 500 m埋深地溫等值線圖

3 地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)查，獻(xiàn)縣對(duì)地?zé)豳Y源的利用始于1997年（獻(xiàn)熱1井），目前縣域內(nèi)共有地?zé)峋?7眼，其中：主城區(qū)內(nèi)共有地?zé)峋?6眼，包括薊縣系基巖地?zé)峋?2眼，新近系明化鎮(zhèn)組孔隙型地?zé)峋?眼。其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)薊縣系巖溶裂隙型基巖地?zé)峋?眼；新近系孔隙型地?zé)峋?6眼，其中明化鎮(zhèn)組孔隙型地?zé)峋?4眼，開發(fā)利用館陶組熱儲(chǔ)的地?zé)峋?眼。目前，獻(xiàn)縣地?zé)崴昕傞_采量為1 098.11×104m3，地?zé)豳Y源開發(fā)利用方式以供暖為主，并開展了地?zé)豳Y源發(fā)電、供暖梯級(jí)利用科學(xué)研究與試驗(yàn)工作[5]，詳情如圖3 所示。

4 地?zé)豳Y源開發(fā)利用中存在的主要問(wèn)題

4.1 勘查程度低，資源配置不合理

獻(xiàn)縣由于資金投入不足，地?zé)峥辈槌潭绕停責(zé)豳Y源儲(chǔ)量精度偏低。此外，地?zé)衢_發(fā)利用缺乏集約化的規(guī)劃指導(dǎo)，地?zé)衢_發(fā)多以單井獨(dú)戶的方式進(jìn)行，這給地?zé)豳Y源的合理調(diào)配帶來(lái)了一定的限制，導(dǎo)致資源配置的不合理。

4.2 開采區(qū)位、層位相對(duì)集中

縣域內(nèi)基巖地?zé)峋植疾痪；鶐r地?zé)峋饕杏诳h城區(qū)域，且開采熱儲(chǔ)層主要為中元古界薊縣系熱儲(chǔ)，開采區(qū)位、層位相對(duì)集中，導(dǎo)致城區(qū)基巖熱儲(chǔ)水位下降速率達(dá)5 m/a。

4.3 資源利用率低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重

地?zé)豳Y源利用率低、利用方式深度不夠，中溫?zé)崴疀](méi)有充分利用，獻(xiàn)縣縣域內(nèi)已開發(fā)多數(shù)地?zé)峋_發(fā)利用方式僅為供暖，而且僅進(jìn)行一次供暖，不加循環(huán)就直接回灌或排放，資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重。

5 結(jié)論

本文分別介紹了河北省獻(xiàn)縣的地質(zhì)背景、地?zé)豳Y源賦存分布特征以及地?zé)豳Y源的開發(fā)利用現(xiàn)狀，最終提出以下建議。

一是加強(qiáng)地?zé)豳Y源勘查、評(píng)價(jià)工作，加大地?zé)峥辈橘Y金的投入，提升縣域地?zé)豳Y源的勘查工作程度，查清地?zé)豳Y源概況，合理引導(dǎo)地?zé)豳Y源開發(fā)利用市場(chǎng)。二是限制地?zé)崴_采總量。根據(jù)地?zé)豳Y源允許開采量，參考地?zé)峁┡娣e需求，科學(xué)調(diào)控年度開采總量，合理設(shè)置生產(chǎn)井的空間布局及數(shù)量，將熱儲(chǔ)靜水位下降速率控制在3 m/a以下，以保證地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用。三是推廣新技術(shù)，提高地?zé)豳Y源利用率。要對(duì)獻(xiàn)縣地?zé)豳Y源開展地?zé)崽菁?jí)利用研究，擴(kuò)大地?zé)豳Y源的開發(fā)利用范圍，自高溫至低溫逐級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源高效利用，最大化提高地?zé)豳Y源開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)性，加強(qiáng)回灌技術(shù)的研究工作，保障地?zé)豳Y源可持續(xù)利用。四是科學(xué)完善統(tǒng)一管理模式。建議完善地?zé)豳Y源統(tǒng)一開發(fā)利用回灌管理模式，做到地?zé)豳Y源的有序開發(fā)和可持續(xù)利用，最大限度地發(fā)揮地?zé)豳Y源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。