閆方平
(承德石油高等專科學校,河北 承德067000)
當前,能源短缺和環境污染已成為制約全球可持續發展的重要問題之一。地熱資源具有儲量大、分布廣、清潔環保、穩定性好、利用系數高等特點,是一種現實并具有競爭力的可再生能源。地熱資源的高效、合理的開發利用對于北方地區的節能減排和減緩霧霾意義重大[1-3]。
研究區地下熱水多賦存于斷裂帶或巖漿巖體附近,溫泉常成群呈帶狀出露。地下熱水的熱儲層主要受斷裂構造和巖漿巖體控制,不同方向的斷裂構造交匯處形成了地下熱源的良好通道,因此在這些部位更易形成高溫熱泉。儲層富水性弱,除裂隙不太發育的碎屑巖和碳酸鹽巖夾碎屑巖外,圍場、隆化一帶的地下水賦存于巖漿巖中,以酸性噴出巖為主。地下水以風化裂隙水為主,主要是潛水- 微承壓水[4]。地形起伏懸殊,坡度較陡,溝谷發育,水系密布,植被不良,基巖裸露,徑流條件良好。降水后向河谷的傾瀉形成了巨大的地表徑流,給地下水補給帶來不利條件,加上水系的切割劇烈使得地下水常溢出補給地表水,使得河流成為該地區地下水排泄的主要通道,僅在洪水季節會出現局部河谷地段的地表水補給地下水的情況[5]。
承德市位于褶皺山區及結晶巖體構造帶地熱區的燕山山地中低溫地熱區,區內地質構造復雜,深大控熱斷裂發育,地熱資源豐富,分布廣泛。截止目前,共有上表儲量地熱田(轉下頁)8 處,另有潛在地熱田及地熱異常點多處。按地熱成因,地熱資源可分為兩個大類,分別是受斷裂構造控制呈帶狀分布型地熱田(斷裂對流型)和呈層狀分布的盆地性地熱田(盆地傳導型)。
從目前的勘查成果和開發利用現狀分析,地熱資源均屬中低溫地熱田,分布較為廣泛。斷裂對流型地熱與盆地傳導性地熱在分布與熱儲特征上表現出一定的差異性。
斷裂對流型地熱田主要集中在承德中北部圍場、隆化和豐寧地區,多為巖漿巖、變質巖區。該類地熱異常多以直接出露于地表的溫泉形式顯示,熱儲埋藏深度較淺,水溫35.5~85℃,泉或單井涌水量5.92~81m3/h,熱水礦化度302~800mg/l,多數為理療熱礦水,類型以硅水、氟水為主。
盆地傳導型地熱田多位于承德南部的山間盆地和北部的壩上高原,尤其是尚義- 平泉深斷裂以南的碳酸鹽巖地層出露區域。該類型地熱需要較好的蓋層條件,因此熱儲埋藏較斷裂對流型深,碳酸鹽巖地層水量較大,但地熱異常顯示水溫普遍較低,溫度20-37℃,單井涌水量22-186m3/h。由于熱異常水溫偏低,埋藏較深,且較平原區儲熱含水層分布范圍有限,造成勘探費用及難度較大,目前尚未規模性開發利用。
承德市主要地熱資源基本情況如表所示。

承德市地熱資源基本情況表
地熱利用上除了七家溫泉和茅荊壩溫泉開發建立了以溫泉洗浴、療養度假為主,旅游、休閑、健身、康樂為一體的溫泉度假中心,對地熱資源開發進行總體規劃統籌考慮,計劃開采,綜合利用之外,其他溫泉主要是以洗浴、健身為主,綜合利用能力很差。
地熱廢水中含有大量對環境和人體健康造成危害的成分。目前大部分的地熱廢水沒有經過處理直接排入附近溝渠與河流中,造成環境污染,僅有部分地熱利用廢水處理后再進行排放,回灌技術尚不成熟,目前沒有進行相關的研究。
3.1 通過對承德市地熱資源成因、分布特征和開發利用現狀進行調研,目前共有上表儲量地熱田8 處,另有潛在地熱田及地熱異常點多處。按地熱成因,地熱資源可分為斷裂對流型和盆地傳導型兩大類,均屬中低溫地熱田,分布較為廣泛,目前開發以斷裂對流型為主。
3.2 地熱資源開發潛力巨大,但綜合利用效果較差,溫度上和流量均有不斷降低的趨勢;地熱尾水中含有大量的F 及結垢離子,地熱尾水溫度較高,大部分直接排入附近河中,對環境造成污染;回灌技術尚不成熟,目前沒有進行相關的研究。