衡水市桃城区地热水资源现状和开发利用对策研究

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1、衡水市桃城区地热水资源现状和开发利用对策研究　　【摘要】本文对衡水市桃城区地热水资源分布及利用情况进行了探讨，在此基础上分析了开发利用过程中存在的问题及其它影响地热资源可持续开发利用的因素，并提出了相应的对策和建议。【关键词】桃城区；地热水评价；问题与对策1.桃城区基本情况1.1研究区地理位置与地形地貌。（1）桃城区位于河北省东南部，衡水市中部，滏东排河西北属滹滏平原区、滏东排河东南属黑龙港流域。地理坐标为东经115°25′17″～115°51′12″、北纬37°36′10″～37°49′55″，东西最大横距36.7Km、南

2、北最大纵距25.5Km，总面积598Km2。南同冀州、枣强相连，北、西与深州毗邻，东和东北与武邑接壤。6（2）桃城区为河北冲积平原的一部分，是古黄河、古漳河、古滹沱河、滏阳河冲积平原区。按流域划分，桃城区大部分属滹滏平原区，东南部属黑龙港平原区。县内地势由西南向东北缓缓倾斜，海拔高程22.49～26.4m，高差4m左右，地面纵坡一般为1/8000至1/1000，地形因受历史上古河道经常改道及洪水泛滥、冲刷淤积的影响，境内分布有大小不等、深浅不一的浅平封闭洼地。70年代，按照排灌路林统一规划，旱涝碱综合治理方针，经过大规模平地

3、造田，境内已是田成方、路成网、树成荫、渠道纵横的田野。1.2地热水资源状况。据计算结果显示，衡水市总地热资源量为22557.48×1016J，相当于标准煤7696.93×106t，折合热能71523.90MW；可采地热资源量为4893.69×1016J，相当于标准煤1669.87×106t，折合热能15517.77MW；有效利用地热资源量为2300.57×1016J，相当于标准煤784.97×106t，折合热能7295.04MW。2.项目区水文地质条件2.1地质条件。衡水市大地构造单元位置处于中朝准地台（级Ⅰ）、华北断坳（Ⅱ

4、级）、临清台陷（Ⅲ级）、新河凸起（Ⅳ级）的东北端。其北侧为无极一衡水隐伏大断裂（Ⅲ级构造单元分界线），东侧为沧西断裂（Ⅲ级构造单元分界线），其特征如下：（1）无极一衡水隐伏大断裂。走向NW，顷向NE，倾角39～50°断距2000余米，形成于中生代，北盘下降（饶阳断凹Ⅳ级）沉积了巨厚的下第三系地层，最厚可达2000多米。南侧新河断凸（Ⅳ级）相对抬升，局部古生界一上元古界地层遭强烈剥蚀，未沉积下第三系地层。下古生界地层断距2700～3500m，最大为4700m。是控制区内构造发展和热田形成的重要断裂。6（2）沧西断裂。位于衡水市

5、区东邻，走向NE，倾向W，为一长达250Km的正断层，断距2500～3500m，对衡水东部的地层构造发育具控制作用。（3）衡水西断裂（前磨头东断裂）。为南西向延伸北西倾的正断裂，长达32Km，断距1000m以上。其发育情况与无极衡水断裂相似，是新河断凸的边界断层，也是控制构造发展和热田形成的重要断裂。2.2地热资源分布情况。（1）衡水市区内构造较简单，主要发育马村断层[（MT）解释断层]。马村断层走向NE，为SE倾余的正断层，断距约600m，长20Km。该断层时期为中生代一第三系，早第三系活动最为强烈。对市区内下第三系地层的

6、沉积影响较大，致使红旗大街以西缺失下第三系地层，而以东较发育，对衡水地热田斩形成也有重要作用。桃城区地热资源分布图见图1。馆陶组1馆陶组1寒武—奥陶系1寒武—奥陶系1寒武—奥陶系1寒武—奥陶系11中上元古界1中上元古界1（2）桃城区共以桃城区地热田为主分布5个地热田（地热异常区），各地热田及地热异常区3000m以上分布主要热储层见表1。2.3低温场特性。6（1）据有关资料确定恒温带深度25m，恒温带温度15℃。根据本井三次实测孔底温度，计算地温梯度分别为2.79、2.89和2.98℃/100m，考虑到成井后孔底地温场恢复时间

7、较长，实测值理我接近于实际热储温度，所以确定2.35℃/100m为本并地温梯度值。（2）本区康氏面和莫霍面的埋深较浅，分别为18～19Km和35～36Km。因没有近低火山活动，地热的热源主要来自下部基岩热传导。基岩浅埋区地温梯度比深埋区相对较高，断层附近地温梯度相对较高。地温梯度异常走向为NNE和EW，高值区（地温梯度〉3℃/100m）主要分布在衡水市区中、南部。图1桃城区地热资源分布图2.4地热水年内动态分析。年内水位动态主要受开采的控制。年初因供暖季节采水量大，水位埋深下降（1～2月），进入2月气温变暖采水量减小，水位开

8、始上升，3月中旬以后开采量明显减少，水位上升幅度较大，5月中旬至8、9月水位变化稳中有升，至8月或9月底，水位上升到最高值，最高水位一般在8月或9月，最低水位一般在1月或2月，动态为疏干型。3.热储层地下水开采利用方式分析6利用地热结合水源热泵的梯级利用供暖方案，使低温热水、地热尾水及其他