忻州市地下熱水動態(tài)監(jiān)測現(xiàn)狀淺析

王建平

(山西省水文水資源勘測局奇村地下熱水實驗站，山西 忻州 034000)

地下熱水不僅具有一定的溫度而且由于在深循環(huán)中與環(huán)境介質(zhì)長期互相作用，使其攜帶了多種對人體有益的特殊氣體和微量元素，具有一定的醫(yī)療保健作用。在忻州市六個地熱區(qū)集旅游、浴療、休閑業(yè)為一體的地下熱水的開發(fā)利用已成為帶動當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的一個重要品牌。而與之相伴的是地熱水開采量加大，水位、水溫嚴重下降，地熱田面積退縮，開發(fā)初期的淺層熱水井變?yōu)闆鏊?，地熱區(qū)的無序開采已經(jīng)對地熱田的存在構(gòu)成威脅，影響了地熱水的可持續(xù)開發(fā)利用。因此加強地熱水動態(tài)監(jiān)測工作對當?shù)氐責崴目沙掷m(xù)開發(fā)利用具有十分重要的意義。

1 忻州市地熱區(qū)概況

1.1 自然地理

忻州市六個地熱區(qū)均處于海河流域滹沱河干流上忻定盆地。其中奇村地熱區(qū)位于忻州市忻府區(qū)西北方向19 km處，屬忻府區(qū)奇村鎮(zhèn)管轄，地理坐標為東經(jīng) 112°35'～112°39'，北緯38°31'～38°33';頓村地熱區(qū)位于忻府城區(qū)北8 km處，屬忻府區(qū)管轄，地理坐標為東經(jīng) 112°41'～112°43'，北緯 38°28'～38°31';盧野、逯家莊兩地熱區(qū)均處忻府城區(qū)邊沿，屬忻府區(qū)管轄，其地理坐標為東經(jīng) 112°41'～112°43'，北緯 38°25'～38°27';湯頭地熱區(qū)位于忻州市定襄縣受祿鄉(xiāng)上湯頭村，地理坐標為東經(jīng) 112°48'～ 112°51'，北緯 38°35'～ 38°36';大營地熱區(qū)位于忻州市所轄原平市沿溝鄉(xiāng)北大營—王董堡村一帶，地理坐標為東經(jīng) 112°46'～ 112°48'，北緯 38°56'～ 38°58'。

1.2 水文氣象

忻州市的六個地熱區(qū)地處忻定盆地，均屬溫帶半干旱大陸性氣候，冬季寒冷、夏季火熱，多年平均氣溫8℃ ～9℃，一月份平均零下7℃，七月份平均24℃，無霜期150 d，凍結(jié)深度0.7～1.0 m。多年平均降水量(1956～2000年)為420～480 mm，多集中于7、8、9三個月，多年平均蒸發(fā)量為 1 800 mm左右。

1.3 水文地質(zhì)

忻州市六個地熱區(qū)所在的忻定盆地屬于汾渭地塹的一部分，位于東北段與中段過渡部位。該斷陷盆地的邊緣構(gòu)造多為復雜的線型或褶皺斷裂帶，內(nèi)部構(gòu)造或盆地構(gòu)造多為沿前裂各期壓性、壓扭性構(gòu)造基礎(chǔ)上發(fā)育起來的張性、張扭性升降斷塊，其雙側(cè)或單側(cè)常為同沉積斷裂。該盆地由北部的恒山、東部的五臺山、南部的系舟山以及西部的云中山所包圍。雖然地處半干旱地區(qū)，降水量偏小，對地下水資源補給是個不利因素，但周邊的地形特征及發(fā)育的基巖構(gòu)造斷裂構(gòu)成了大氣降水沿山前斷裂以地下徑流的形式向盆地中心匯集的有利條件。

2 地熱區(qū)監(jiān)測現(xiàn)狀

目前，忻州市地熱區(qū)監(jiān)測范圍包括:奇村、頓村、逯家莊、盧野、湯頭、大營六個地熱水區(qū)。監(jiān)測項目包括:已開發(fā)地熱水井的埋深、水溫、開采量。其中埋深以逐日、五日、統(tǒng)測三種監(jiān)測頻次開展監(jiān)測。水溫以重點、五日、統(tǒng)測三種監(jiān)測頻次監(jiān)測。開采量以月、年統(tǒng)計量監(jiān)測。

2.1 忻府區(qū)奇村地熱區(qū)

忻府區(qū)奇村地熱區(qū)截止2011年設(shè)有在用熱水監(jiān)測井9眼。其中逐日埋深、水位監(jiān)測井1眼;5日埋深、水位監(jiān)測井6眼;水溫監(jiān)測井7眼(重點水溫井1眼);開采量監(jiān)測井8眼。熱水監(jiān)測井2011年年末平均埋深8.73 m，年平均水溫45.2℃，地熱區(qū)監(jiān)測井年開采量55.213 0萬 m3。

2.2 忻府區(qū)頓村地熱區(qū)

忻府區(qū)頓村地熱區(qū)截止2011年設(shè)有在用熱水監(jiān)測井7眼。其中5日埋深、水溫監(jiān)測井2眼;埋深、水溫統(tǒng)測井2眼;開采量監(jiān)測井7眼。熱水監(jiān)測井2011年年末平均埋深21.84 m，年平均水溫39.0℃，地熱區(qū)監(jiān)測井年開采量118.6萬m3。

2.3 忻府區(qū)逯家莊地熱區(qū)

忻府區(qū)逯家莊地熱區(qū)截止2011年設(shè)有在用熱水監(jiān)測井1眼，監(jiān)測埋深、水溫、開采量。熱水監(jiān)測井2011年年末平均埋深15.67 m，年平均水溫32.8℃，地熱區(qū)監(jiān)測井年開采量6.789 9 萬 m3。

2.4 忻府區(qū)盧野地熱區(qū)

忻府區(qū)盧野地熱區(qū)截止2011年設(shè)有在用熱水監(jiān)測井2眼，其中5日埋深、水溫監(jiān)測井1眼;埋深、水溫統(tǒng)測井1眼;開采量監(jiān)測井1眼。熱水監(jiān)測井2011年年末平均埋深23.38 m，年平均水溫33.0℃，地熱區(qū)監(jiān)測井年開采量 5.13萬m3。

2.5 定襄縣湯頭地熱區(qū)

定襄縣湯頭地熱區(qū)截止2011年設(shè)有在用熱水監(jiān)測井2眼，其中5日埋深、水溫監(jiān)測井1眼;埋深、水溫統(tǒng)測井1眼;開采量監(jiān)測井1眼。熱水監(jiān)測井2011年年末平均埋深3.25 m，年平均水溫41.5℃，地熱區(qū)監(jiān)測井年開采量4.50萬 m3。

2.6 原平市大營地熱區(qū)

原平市大營地熱區(qū)截止2011年設(shè)有在用熱水監(jiān)測井6眼，其中5日埋深、水溫監(jiān)測井1眼;埋深、水溫統(tǒng)測井3眼;開采量監(jiān)測井6眼。熱水監(jiān)測井2011年年末平均埋深6.38 m，年平均水溫 40.8℃，地熱區(qū)監(jiān)測井年開采量 52.59萬m3。

3 地熱區(qū)監(jiān)測問題及建議

3.1 監(jiān)測項目單一，拓寬監(jiān)測項目

地下熱水既是地下水的一個重要組成部分，又是一種具有不同用途的液態(tài)礦產(chǎn)資源。由于地下熱水具有一定的溫度且在深循環(huán)中與環(huán)境介質(zhì)長期互相作用，使其攜帶了多種特殊氣體和微量元素，所以地下熱水具有多種能源價值，一般可用于發(fā)電、烘干、采暖、工藝流程、醫(yī)療、洗浴、溫室、土壤加溫等。而目前對地熱水的監(jiān)測僅僅局限于埋深、水溫、開采量沒有更好的體現(xiàn)地熱水的特點，也很難滿足進一步對各地熱區(qū)地熱水的流場、地熱場動態(tài)進行及時分析，從而探討地熱水的成因、補排關(guān)系及人工開采對地熱水中微量元素含量的影響和水質(zhì)變化情況。建議對六個地熱區(qū)內(nèi)水質(zhì)水化進行監(jiān)測，定點定時采樣，測定微量元素;開展地熱區(qū)土壤蒸發(fā)實驗及地熱區(qū)與非地熱區(qū)降水、蒸發(fā)(水面、土壤)等要素的對比實驗，研究地熱對水文要素的影響。

3.2 監(jiān)測手段落后，提高監(jiān)測精度

目前六個地熱區(qū)的埋深監(jiān)測工具仍然是80年代的測繩、水溫監(jiān)測是鋼管嵌套式溫度計，開采量監(jiān)測分別采用水表法、水泵出水量統(tǒng)計法、用水定額調(diào)查法，監(jiān)測手段落后，影響監(jiān)測資料的精度。建議加強地下水監(jiān)測員的培訓，定期校測測具，安裝自動化監(jiān)測設(shè)備，提高動態(tài)監(jiān)測的精度。

3.3 監(jiān)測時效性差，提高監(jiān)測服務

目前忻州市地下熱水的監(jiān)測資料僅僅局限于每年的資料整編刊印、年度《忻州市地下熱水監(jiān)測報告》，動態(tài)監(jiān)測的水位、水溫、水量變化不能及時向當?shù)赜盟畣挝缓陀嘘P(guān)部門反映。建議安裝自動化監(jiān)測設(shè)備，提高監(jiān)測資料的精度和時效性，在地熱水開采高峰期及時準確向當?shù)匕l(fā)布地下熱水動態(tài)監(jiān)測信息，同時預測地下熱水水位、水溫動態(tài)變化，為合理開發(fā)地下熱水提供科學依據(jù)。