某生態(tài)項(xiàng)目地?zé)峋奈锾娇辈?/h1>
2020-03-01 03:06:10徐曉方山東發(fā)林旅游開(kāi)發(fā)有限公司山東德州503中共山東省委黨校山東濟(jì)南5003
綠色建筑 2020年2期
張 奎 ，徐曉方（.山東發(fā)林旅游開(kāi)發(fā)有限公司， 山東 德州 503；.中共山東省委黨校， 山東 濟(jì)南5003）
地?zé)豳Y源是集熱能、水和礦產(chǎn)于一體的多用途自然資源。其優(yōu)點(diǎn)是占地少、無(wú)煙、無(wú)廢渣粉塵等污染，為綠色能源，充分開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源的前景十分廣闊。隨著地?zé)釕?yīng)用范圍的拓寬，其越來(lái)越受到人們的青睞，同時(shí)也越來(lái)越多地走進(jìn)人們的日常生活，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療、采暖 、發(fā)電、洗浴及旅游業(yè)等行業(yè)被廣泛開(kāi)發(fā)利用。某項(xiàng)目打算開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源，為了降低地?zé)衢_(kāi)發(fā)的投資風(fēng)險(xiǎn)，特在開(kāi)發(fā)前進(jìn)行地?zé)峋奈锾娇辈楣ぷ鳌?/p>
1 地質(zhì)條件
1.1 地理概況
某項(xiàng)目位于山東省齊河縣，地處魯西北平原，與省會(huì)濟(jì)南隔黃河相望。工作區(qū)地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高一般為 26.0 m，地勢(shì)西南高、東北低，符合黃河沖積平原的特征，局部為人工地貌。土層主要為粉土、粉質(zhì)黏土，無(wú)不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶园霚貪?rùn)季風(fēng)氣候區(qū)。多年平均氣溫 13.5 ℃，年平均降水量為 592 mm，年平均蒸發(fā)量 2143.7 mm，日照 2678.9 h，風(fēng)速 2.9 m/s，無(wú)霜期 217 d。 主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)為四季分明、氣候溫和、冷熱季和干溫季明顯。
1.2 地質(zhì)特征
區(qū)域的主要地層由老至新依次為寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、新近系及第四系?，F(xiàn)將各地層巖性特征由老到新分述如下。
（1）寒武系。在濟(jì)南南部山區(qū)出露。下統(tǒng)以紫色、豬肝色、鮮紅色易碎頁(yè)巖為主，夾薄層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r，底部為中厚層中、粗粒砂巖。中統(tǒng)以灰黑色厚層鮞狀灰?guī)r及灰?guī)r為主夾黃綠色及紫色頁(yè)巖、砂巖。上統(tǒng)以薄層灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、厚層泥質(zhì)條帶灰?guī)r為主夾泥質(zhì)頁(yè)巖，薄層鮞狀灰?guī)r，頂部為白云質(zhì)灰?guī)r。
（2）奧陶系。奧陶系為碳酸鹽巖，在項(xiàng)目所在的調(diào)查區(qū)范圍內(nèi)分布，大部埋藏于石炭、二疊系之下。地層厚度967～1073 m，主要發(fā)育三山子組和馬家溝組，馬家溝組將是為本次工作的主要目的層和取水段。
（3）石炭系。分布于項(xiàng)目調(diào)查區(qū)西北的廣大地區(qū)。地層厚度 100～250 m，與上覆二疊系為平行不整合接觸，主要是砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖、泥巖夾薄層灰?guī)r，含煤。
（4）二疊系。分布于調(diào)查區(qū)西北的廣大地區(qū)。地層厚度 0～974 m，巖性以陸相紫色、灰色砂巖、泥質(zhì)頁(yè)巖、礫巖，夾煤層，與上覆第三系為角度不整合接觸。
（5）新近系。位于齊河—廣饒大斷裂以南，據(jù)相關(guān)書(shū)籍記錄，缺古近系，只發(fā)育新近系。地層厚度為 70～250 m，巖性以泥質(zhì)砂頁(yè)巖、砂質(zhì)黏土巖為主，半固結(jié)。
（6）第四系。黃河兩岸及以北地帶為黃河沖積層。第四系堆積物的厚度變化總體由南而北、由東向西逐漸增厚，北部達(dá) 300 m 以上。據(jù)該區(qū)域地質(zhì)資料對(duì)第四系描述，南部山前地帶為砂質(zhì)黏土、黏土夾砂礫石層。
1.3 地質(zhì)構(gòu)造
該區(qū)區(qū)域上主要發(fā)育有齊廣斷裂、桑梓店斷裂、長(zhǎng)清斷裂、臥牛山斷裂等，位于濟(jì)南單斜前緣，在大地構(gòu)造上處于陽(yáng)谷—齊河單斜斷凹的東北端。
齊河—廣饒隱伏大斷裂位于工作區(qū)以北，區(qū)域上是魯西隆起與濟(jì)陽(yáng)拗陷的分界線。該斷裂對(duì)本區(qū)次一級(jí)構(gòu)造和巖漿巖的活動(dòng)起著重要的控制作用。斷裂總的走向近東西，傾向NW，傾角 40°～60°，落差 900～1500 m。沿?cái)嗔褞в虚g歇性、中基性巖漿噴發(fā)活動(dòng)和小規(guī)模的中基性侵入巖。
本區(qū)及其附近的桑梓店斷裂、長(zhǎng)清斷裂、臥牛山斷裂等次級(jí)斷裂，切割了深部的奧陶系灰?guī)r，為徑流至此的地下水提供了較大的存儲(chǔ)空間。同時(shí)也對(duì)地下水的運(yùn)移和分布起了重要作用，且溝通深部熱巖體與地下水，從區(qū)域上為地?zé)崴男纬商峁┝藷嵩礂l件。
1.4 地?zé)釛l件
根據(jù)以往的地?zé)峥碧郊把芯砍晒J(rèn)為，濟(jì)南北部為一面積較大的地?zé)崽铮Q為濟(jì)北地?zé)崽?。根?jù)區(qū)內(nèi)地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造界線以及地?zé)犸@示點(diǎn)的控制范圍，濟(jì)北地?zé)崽锓秶笾率牵耗现翝?jì)南巖體北界，北至齊河—廣饒大斷裂，西到長(zhǎng)清斷裂，東到鴨旺口斷裂。本次要調(diào)查的項(xiàng)目正處在該地?zé)崽镂髂喜浚嚯x黃河主河道直線距離 1200 m。
濟(jì)南地區(qū)地處魯西隆起的西北部，北邊緊鄰濟(jì)陽(yáng)拗陷，處于魯西系的北側(cè)，地層南老北新，總體評(píng)價(jià)為向北緩傾的單斜構(gòu)造，褶皺構(gòu)造不甚發(fā)育。濟(jì)北地?zé)崽锞臀挥谠搯涡睒?gòu)造內(nèi)。其熱儲(chǔ)層為奧陶系層狀熱儲(chǔ)，埋藏深度大部在 2000 m以內(nèi)，局部 2000～3000 m，于濟(jì)南南部廣泛出露，接受降水補(bǔ)給，上覆較厚第四系、古近系、二疊系、石炭系等，厚度在 500～2000 m，局部 ＞ 2000 m，為良好阻水保溫層。經(jīng)分析認(rèn)為正是由于這些斷裂的切割和濟(jì)南巖體冷凝，導(dǎo)致地下熱儲(chǔ)層裂隙發(fā)育，為地?zé)崴峁┝藘?chǔ)存空間，同時(shí)為地球深部熱源的向上傳導(dǎo)提供了通道。綜上可知，濟(jì)北地?zé)崽锞哂休^為有利的地?zé)岬刭|(zhì)條件。
2 地質(zhì)物探
2.1 調(diào)查區(qū)特征
通過(guò)對(duì)工作區(qū)所調(diào)查的測(cè)溫資料統(tǒng)計(jì)分析，可以初步判定工作區(qū)內(nèi)的表層地?zé)岷銣貛疃葹?20～30 m，溫度為14 ℃。
2.2 熱儲(chǔ)地質(zhì)特征
工作區(qū)內(nèi)蓋層主要為第四系、新近系、二疊系以及石炭系，熱儲(chǔ)層為奧陶系馬家溝組。根據(jù)工作區(qū)內(nèi)地層出露、鉆孔揭露情況和本次物探可控源音頻大地電磁測(cè)深、視電阻率垂向直流電測(cè)深及二維地震相互驗(yàn)證的解譯結(jié)果，初步判定在重點(diǎn)工作區(qū)內(nèi)熱儲(chǔ)層（奧陶系馬家溝組）埋藏深度在760～1780 m 不等（由東南至西北逐漸加大），厚 875 m左右。
2.3 構(gòu)造條件
為了在重點(diǎn)工作區(qū)內(nèi)尋找有利于地?zé)崴畠?chǔ)存的儲(chǔ)水構(gòu)造，以確定地?zé)峋┕さ陌袇^(qū)，進(jìn)行了物探工作。為提高物探解譯的精確度，共采用了可控源音頻大地電磁測(cè)深法、視電阻率垂向直流電測(cè)深法及二維地震法 3 種方法同時(shí)進(jìn)行，相互驗(yàn)證?，F(xiàn)將其工作內(nèi)容和解譯結(jié)果分述如下。
（1）可控源音頻大地電磁測(cè)深剖面（CSAMT）。在場(chǎng)區(qū)內(nèi)由北至南布設(shè)了 1、2、3、4、5 共 5 條近東西向剖面線，分別布設(shè)了 63、63、27、27、46 個(gè)測(cè)點(diǎn)，其剖面長(zhǎng)度分別為 3100 m、3100 m、1300 m、1300 m、2200 m，點(diǎn)距均為 50 m。其解譯結(jié)果顯示，在樁號(hào) 3600 至 3750、3100 至 3250、1700 至 1850、800 至 950、400 至 550 均有異常反應(yīng)，推測(cè)此為斷層所致。該斷層走向近 NNE、傾向 NNW，傾角約 70°。該斷層命名為 F 斷層。另外由CSAMT 5 條剖面線也可以看出，F(xiàn) 斷裂西側(cè)相對(duì)東側(cè)為低阻帶，推測(cè)這是由于斷裂西側(cè)賦水性要較東側(cè)強(qiáng)所致。
（2）二維地震剖面。位于 2 號(hào) CSAMT 剖面上，起點(diǎn)樁號(hào)為 100 ，結(jié)束點(diǎn)樁號(hào)為 580，剖面長(zhǎng)度 5800 m。物探解譯在樁號(hào) 254 至 266 之間有明顯異常反應(yīng)，且該點(diǎn)正位于CSAMT 剖面上 5 個(gè)異常反應(yīng)點(diǎn)的連線上。
（3）視電阻率垂向直流電測(cè)深剖面。在與二維地震剖面線重合的位置布設(shè)了 20 個(gè)測(cè)點(diǎn)，剖面長(zhǎng)度為 1600 m。各點(diǎn)用 GPS 定位，點(diǎn)距 100～200 m。起點(diǎn)樁號(hào)為 154、結(jié)束點(diǎn)樁號(hào)為 314。在樁號(hào) 254 至 266 之間有異常反應(yīng)，且該異常點(diǎn)與二維地震剖面異常點(diǎn)重合。
由以上 3 種方法相互驗(yàn)證，可以斷定 F 斷層的位置及產(chǎn)狀是可信的。另外由物探剖面圖還可以看出，F(xiàn) 斷層為大傾角正斷層，為連通更深部的熱源和熱儲(chǔ)層，既起了傳熱導(dǎo)熱的作用，也為地下水加熱和儲(chǔ)存提供了條件。同時(shí)，由于其切割，裂隙經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)育，為滲流此地的地下水提供了較大的儲(chǔ)存空間。
2.4 熱儲(chǔ)層水文地質(zhì)條件
在工作區(qū)內(nèi)，該含水巖組埋藏于第四系、新近系、二疊系以及石炭系之下。其頂板埋深總體呈現(xiàn)由東南向西北逐漸加大的趨勢(shì)，經(jīng)過(guò)查閱資料和實(shí)地踏勘，發(fā)現(xiàn)在工作區(qū)以外東南部的濟(jì)南南部山區(qū)有較大面積的奧陶系灰?guī)r出露。大氣降水在此入滲補(bǔ)給地下水，向西北徑流，徑流至重點(diǎn)工作區(qū)附近。由于奧陶系馬家溝組埋深加大，使地下水經(jīng)深循環(huán)加熱。同時(shí)因?yàn)樵撎幍膴W陶系頂板埋深較大，最深可達(dá)到 1780 m 左右（重點(diǎn)工作區(qū)西北部），地下水的運(yùn)動(dòng)遲緩，被圍巖逐漸加熱后，與圍巖發(fā)生水鹽反應(yīng)，溶解了巖層中礦物質(zhì)及微量元素，形成了具有豐富礦物質(zhì)的中低溫地?zé)崴?/p>
2.5 熱儲(chǔ)概念模型
根據(jù)以上地?zé)岬刭|(zhì)條件的分析，將復(fù)雜的、不規(guī)則的地質(zhì)體形態(tài)概化為一個(gè)理想的幾何形態(tài)，建立如下熱儲(chǔ)概念模型。
（1）熱儲(chǔ)層。工作區(qū)的熱儲(chǔ)層奧陶系馬家溝組灰?guī)r，埋藏于第四系、新近系、二疊系、石炭系地層之下。由于區(qū)域上桑梓店、長(zhǎng)清、臥牛山等斷裂以及工區(qū)內(nèi)發(fā)育的各類斷裂（F 斷裂及其各伴生小型斷裂）的切割，巖體較破碎，具有一定的儲(chǔ)水空間，且上覆地層具有良好的保溫性能，使其有可能成為理想的熱儲(chǔ)層。
（2）蓋層。由于上述地層隔水性能良好，熱導(dǎo)率低，所以可成為良好的蓋層。工作區(qū)內(nèi)的熱儲(chǔ)蓋層是第四系、新近系、二疊系以及石炭系的沉積地層和發(fā)育的多層頁(yè)巖。
（3）通道。工作區(qū)內(nèi)或附近的斷層（桑梓店、長(zhǎng)清、臥牛山等斷裂以及區(qū)內(nèi)發(fā)育的各小型斷裂）起到了連通深部熱源、導(dǎo)熱、導(dǎo)水的重要作用。
（4）熱源。絕大部分來(lái)自斷層連通地球深部熱流，向上對(duì)流傳導(dǎo)加熱而成。這是對(duì)地下水加熱的主要方式。
（5）地下水滯流條件。重點(diǎn)工作區(qū)內(nèi)，奧陶系埋深較大，最深可達(dá) 1780 m 左右（場(chǎng)區(qū)西北部）。由于斷層的切割使灰?guī)r裂隙相對(duì)發(fā)育，但由于其埋深大，地下水的運(yùn)動(dòng)滯緩，所以易被圍巖加熱形成低溫地?zé)崴?/p>
3 結(jié) 語(yǔ)
（1）地?zé)峋┕で?，?yīng)根據(jù)本論證報(bào)告及相關(guān)地質(zhì)資料，編制地?zé)峋┕ぴO(shè)計(jì)。施工采用氣舉反循環(huán)地鉆進(jìn)工藝，并應(yīng)設(shè)專業(yè)技術(shù)人員分別對(duì)地?zé)峋刭|(zhì)和鉆探施工進(jìn)行編錄，并進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)理，提高地?zé)峋@探的成功率。
（2）對(duì)建設(shè)場(chǎng)地進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)充分考慮地?zé)峋娘L(fēng)險(xiǎn)性，以提高整個(gè)項(xiàng)目的承受力，減少不必要的麻煩。
（3）地?zé)峋K孔成井后，建議安裝地?zé)峋O(jiān)測(cè)設(shè)備（測(cè)水管、壓力表、流量表及溫度計(jì)等），對(duì)地?zé)峋畨毫?、水溫、水量、水位及水質(zhì)進(jìn)行定期觀測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)信息，及時(shí)調(diào)整開(kāi)采方案。
（4）按照目前對(duì)地?zé)豳Y源的保護(hù)開(kāi)發(fā)，能開(kāi)發(fā)的地?zé)豳Y源更要珍惜，最大限度地降低對(duì)環(huán)境的不良影響，充分考慮階梯開(kāi)發(fā)和綜合利用。
（5）為避免棄水對(duì)周圍土壤土質(zhì)的破壞，可另鑿回灌井，對(duì)棄水進(jìn)行回灌，溫泉洗浴水須按照相關(guān)要求處理后達(dá)標(biāo)排放。
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地?zé)豳Y源是集熱能、水和礦產(chǎn)于一體的多用途自然資源。其優(yōu)點(diǎn)是占地少、無(wú)煙、無(wú)廢渣粉塵等污染，為綠色能源，充分開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源的前景十分廣闊。隨著地?zé)釕?yīng)用范圍的拓寬，其越來(lái)越受到人們的青睞，同時(shí)也越來(lái)越多地走進(jìn)人們的日常生活，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療、采暖 、發(fā)電、洗浴及旅游業(yè)等行業(yè)被廣泛開(kāi)發(fā)利用。某項(xiàng)目打算開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源，為了降低地?zé)衢_(kāi)發(fā)的投資風(fēng)險(xiǎn)，特在開(kāi)發(fā)前進(jìn)行地?zé)峋奈锾娇辈楣ぷ鳌?/p>
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1.2 地質(zhì)特征
區(qū)域的主要地層由老至新依次為寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、新近系及第四系?，F(xiàn)將各地層巖性特征由老到新分述如下。
（1）寒武系。在濟(jì)南南部山區(qū)出露。下統(tǒng)以紫色、豬肝色、鮮紅色易碎頁(yè)巖為主，夾薄層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r，底部為中厚層中、粗粒砂巖。中統(tǒng)以灰黑色厚層鮞狀灰?guī)r及灰?guī)r為主夾黃綠色及紫色頁(yè)巖、砂巖。上統(tǒng)以薄層灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、厚層泥質(zhì)條帶灰?guī)r為主夾泥質(zhì)頁(yè)巖，薄層鮞狀灰?guī)r，頂部為白云質(zhì)灰?guī)r。
（2）奧陶系。奧陶系為碳酸鹽巖，在項(xiàng)目所在的調(diào)查區(qū)范圍內(nèi)分布，大部埋藏于石炭、二疊系之下。地層厚度967～1073 m，主要發(fā)育三山子組和馬家溝組，馬家溝組將是為本次工作的主要目的層和取水段。
（3）石炭系。分布于項(xiàng)目調(diào)查區(qū)西北的廣大地區(qū)。地層厚度 100～250 m，與上覆二疊系為平行不整合接觸，主要是砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖、泥巖夾薄層灰?guī)r，含煤。
（4）二疊系。分布于調(diào)查區(qū)西北的廣大地區(qū)。地層厚度 0～974 m，巖性以陸相紫色、灰色砂巖、泥質(zhì)頁(yè)巖、礫巖，夾煤層，與上覆第三系為角度不整合接觸。
（5）新近系。位于齊河—廣饒大斷裂以南，據(jù)相關(guān)書(shū)籍記錄，缺古近系，只發(fā)育新近系。地層厚度為 70～250 m，巖性以泥質(zhì)砂頁(yè)巖、砂質(zhì)黏土巖為主，半固結(jié)。
（6）第四系。黃河兩岸及以北地帶為黃河沖積層。第四系堆積物的厚度變化總體由南而北、由東向西逐漸增厚，北部達(dá) 300 m 以上。據(jù)該區(qū)域地質(zhì)資料對(duì)第四系描述，南部山前地帶為砂質(zhì)黏土、黏土夾砂礫石層。
1.3 地質(zhì)構(gòu)造
該區(qū)區(qū)域上主要發(fā)育有齊廣斷裂、桑梓店斷裂、長(zhǎng)清斷裂、臥牛山斷裂等，位于濟(jì)南單斜前緣，在大地構(gòu)造上處于陽(yáng)谷—齊河單斜斷凹的東北端。
齊河—廣饒隱伏大斷裂位于工作區(qū)以北，區(qū)域上是魯西隆起與濟(jì)陽(yáng)拗陷的分界線。該斷裂對(duì)本區(qū)次一級(jí)構(gòu)造和巖漿巖的活動(dòng)起著重要的控制作用。斷裂總的走向近東西，傾向NW，傾角 40°～60°，落差 900～1500 m。沿?cái)嗔褞в虚g歇性、中基性巖漿噴發(fā)活動(dòng)和小規(guī)模的中基性侵入巖。
本區(qū)及其附近的桑梓店斷裂、長(zhǎng)清斷裂、臥牛山斷裂等次級(jí)斷裂，切割了深部的奧陶系灰?guī)r，為徑流至此的地下水提供了較大的存儲(chǔ)空間。同時(shí)也對(duì)地下水的運(yùn)移和分布起了重要作用，且溝通深部熱巖體與地下水，從區(qū)域上為地?zé)崴男纬商峁┝藷嵩礂l件。
1.4 地?zé)釛l件
根據(jù)以往的地?zé)峥碧郊把芯砍晒J(rèn)為，濟(jì)南北部為一面積較大的地?zé)崽铮Q為濟(jì)北地?zé)崽?。根?jù)區(qū)內(nèi)地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造界線以及地?zé)犸@示點(diǎn)的控制范圍，濟(jì)北地?zé)崽锓秶笾率牵耗现翝?jì)南巖體北界，北至齊河—廣饒大斷裂，西到長(zhǎng)清斷裂，東到鴨旺口斷裂。本次要調(diào)查的項(xiàng)目正處在該地?zé)崽镂髂喜浚嚯x黃河主河道直線距離 1200 m。
濟(jì)南地區(qū)地處魯西隆起的西北部，北邊緊鄰濟(jì)陽(yáng)拗陷，處于魯西系的北側(cè)，地層南老北新，總體評(píng)價(jià)為向北緩傾的單斜構(gòu)造，褶皺構(gòu)造不甚發(fā)育。濟(jì)北地?zé)崽锞臀挥谠搯涡睒?gòu)造內(nèi)。其熱儲(chǔ)層為奧陶系層狀熱儲(chǔ)，埋藏深度大部在 2000 m以內(nèi)，局部 2000～3000 m，于濟(jì)南南部廣泛出露，接受降水補(bǔ)給，上覆較厚第四系、古近系、二疊系、石炭系等，厚度在 500～2000 m，局部 ＞ 2000 m，為良好阻水保溫層。經(jīng)分析認(rèn)為正是由于這些斷裂的切割和濟(jì)南巖體冷凝，導(dǎo)致地下熱儲(chǔ)層裂隙發(fā)育，為地?zé)崴峁┝藘?chǔ)存空間，同時(shí)為地球深部熱源的向上傳導(dǎo)提供了通道。綜上可知，濟(jì)北地?zé)崽锞哂休^為有利的地?zé)岬刭|(zhì)條件。
2 地質(zhì)物探
2.1 調(diào)查區(qū)特征
通過(guò)對(duì)工作區(qū)所調(diào)查的測(cè)溫資料統(tǒng)計(jì)分析，可以初步判定工作區(qū)內(nèi)的表層地?zé)岷銣貛疃葹?20～30 m，溫度為14 ℃。
2.2 熱儲(chǔ)地質(zhì)特征
工作區(qū)內(nèi)蓋層主要為第四系、新近系、二疊系以及石炭系，熱儲(chǔ)層為奧陶系馬家溝組。根據(jù)工作區(qū)內(nèi)地層出露、鉆孔揭露情況和本次物探可控源音頻大地電磁測(cè)深、視電阻率垂向直流電測(cè)深及二維地震相互驗(yàn)證的解譯結(jié)果，初步判定在重點(diǎn)工作區(qū)內(nèi)熱儲(chǔ)層（奧陶系馬家溝組）埋藏深度在760～1780 m 不等（由東南至西北逐漸加大），厚 875 m左右。
2.3 構(gòu)造條件
為了在重點(diǎn)工作區(qū)內(nèi)尋找有利于地?zé)崴畠?chǔ)存的儲(chǔ)水構(gòu)造，以確定地?zé)峋┕さ陌袇^(qū)，進(jìn)行了物探工作。為提高物探解譯的精確度，共采用了可控源音頻大地電磁測(cè)深法、視電阻率垂向直流電測(cè)深法及二維地震法 3 種方法同時(shí)進(jìn)行，相互驗(yàn)證?，F(xiàn)將其工作內(nèi)容和解譯結(jié)果分述如下。
（1）可控源音頻大地電磁測(cè)深剖面（CSAMT）。在場(chǎng)區(qū)內(nèi)由北至南布設(shè)了 1、2、3、4、5 共 5 條近東西向剖面線，分別布設(shè)了 63、63、27、27、46 個(gè)測(cè)點(diǎn)，其剖面長(zhǎng)度分別為 3100 m、3100 m、1300 m、1300 m、2200 m，點(diǎn)距均為 50 m。其解譯結(jié)果顯示，在樁號(hào) 3600 至 3750、3100 至 3250、1700 至 1850、800 至 950、400 至 550 均有異常反應(yīng)，推測(cè)此為斷層所致。該斷層走向近 NNE、傾向 NNW，傾角約 70°。該斷層命名為 F 斷層。另外由CSAMT 5 條剖面線也可以看出，F(xiàn) 斷裂西側(cè)相對(duì)東側(cè)為低阻帶，推測(cè)這是由于斷裂西側(cè)賦水性要較東側(cè)強(qiáng)所致。
（2）二維地震剖面。位于 2 號(hào) CSAMT 剖面上，起點(diǎn)樁號(hào)為 100 ，結(jié)束點(diǎn)樁號(hào)為 580，剖面長(zhǎng)度 5800 m。物探解譯在樁號(hào) 254 至 266 之間有明顯異常反應(yīng)，且該點(diǎn)正位于CSAMT 剖面上 5 個(gè)異常反應(yīng)點(diǎn)的連線上。
（3）視電阻率垂向直流電測(cè)深剖面。在與二維地震剖面線重合的位置布設(shè)了 20 個(gè)測(cè)點(diǎn)，剖面長(zhǎng)度為 1600 m。各點(diǎn)用 GPS 定位，點(diǎn)距 100～200 m。起點(diǎn)樁號(hào)為 154、結(jié)束點(diǎn)樁號(hào)為 314。在樁號(hào) 254 至 266 之間有異常反應(yīng)，且該異常點(diǎn)與二維地震剖面異常點(diǎn)重合。
由以上 3 種方法相互驗(yàn)證，可以斷定 F 斷層的位置及產(chǎn)狀是可信的。另外由物探剖面圖還可以看出，F(xiàn) 斷層為大傾角正斷層，為連通更深部的熱源和熱儲(chǔ)層，既起了傳熱導(dǎo)熱的作用，也為地下水加熱和儲(chǔ)存提供了條件。同時(shí)，由于其切割，裂隙經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)育，為滲流此地的地下水提供了較大的儲(chǔ)存空間。
2.4 熱儲(chǔ)層水文地質(zhì)條件
在工作區(qū)內(nèi)，該含水巖組埋藏于第四系、新近系、二疊系以及石炭系之下。其頂板埋深總體呈現(xiàn)由東南向西北逐漸加大的趨勢(shì)，經(jīng)過(guò)查閱資料和實(shí)地踏勘，發(fā)現(xiàn)在工作區(qū)以外東南部的濟(jì)南南部山區(qū)有較大面積的奧陶系灰?guī)r出露。大氣降水在此入滲補(bǔ)給地下水，向西北徑流，徑流至重點(diǎn)工作區(qū)附近。由于奧陶系馬家溝組埋深加大，使地下水經(jīng)深循環(huán)加熱。同時(shí)因?yàn)樵撎幍膴W陶系頂板埋深較大，最深可達(dá)到 1780 m 左右（重點(diǎn)工作區(qū)西北部），地下水的運(yùn)動(dòng)遲緩，被圍巖逐漸加熱后，與圍巖發(fā)生水鹽反應(yīng)，溶解了巖層中礦物質(zhì)及微量元素，形成了具有豐富礦物質(zhì)的中低溫地?zé)崴?/p>
2.5 熱儲(chǔ)概念模型
根據(jù)以上地?zé)岬刭|(zhì)條件的分析，將復(fù)雜的、不規(guī)則的地質(zhì)體形態(tài)概化為一個(gè)理想的幾何形態(tài)，建立如下熱儲(chǔ)概念模型。
（1）熱儲(chǔ)層。工作區(qū)的熱儲(chǔ)層奧陶系馬家溝組灰?guī)r，埋藏于第四系、新近系、二疊系、石炭系地層之下。由于區(qū)域上桑梓店、長(zhǎng)清、臥牛山等斷裂以及工區(qū)內(nèi)發(fā)育的各類斷裂（F 斷裂及其各伴生小型斷裂）的切割，巖體較破碎，具有一定的儲(chǔ)水空間，且上覆地層具有良好的保溫性能，使其有可能成為理想的熱儲(chǔ)層。
（2）蓋層。由于上述地層隔水性能良好，熱導(dǎo)率低，所以可成為良好的蓋層。工作區(qū)內(nèi)的熱儲(chǔ)蓋層是第四系、新近系、二疊系以及石炭系的沉積地層和發(fā)育的多層頁(yè)巖。
（3）通道。工作區(qū)內(nèi)或附近的斷層（桑梓店、長(zhǎng)清、臥牛山等斷裂以及區(qū)內(nèi)發(fā)育的各小型斷裂）起到了連通深部熱源、導(dǎo)熱、導(dǎo)水的重要作用。
（4）熱源。絕大部分來(lái)自斷層連通地球深部熱流，向上對(duì)流傳導(dǎo)加熱而成。這是對(duì)地下水加熱的主要方式。
（5）地下水滯流條件。重點(diǎn)工作區(qū)內(nèi)，奧陶系埋深較大，最深可達(dá) 1780 m 左右（場(chǎng)區(qū)西北部）。由于斷層的切割使灰?guī)r裂隙相對(duì)發(fā)育，但由于其埋深大，地下水的運(yùn)動(dòng)滯緩，所以易被圍巖加熱形成低溫地?zé)崴?/p>
3 結(jié) 語(yǔ)
（1）地?zé)峋┕で?，?yīng)根據(jù)本論證報(bào)告及相關(guān)地質(zhì)資料，編制地?zé)峋┕ぴO(shè)計(jì)。施工采用氣舉反循環(huán)地鉆進(jìn)工藝，并應(yīng)設(shè)專業(yè)技術(shù)人員分別對(duì)地?zé)峋刭|(zhì)和鉆探施工進(jìn)行編錄，并進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)理，提高地?zé)峋@探的成功率。
（2）對(duì)建設(shè)場(chǎng)地進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)充分考慮地?zé)峋娘L(fēng)險(xiǎn)性，以提高整個(gè)項(xiàng)目的承受力，減少不必要的麻煩。
（3）地?zé)峋K孔成井后，建議安裝地?zé)峋O(jiān)測(cè)設(shè)備（測(cè)水管、壓力表、流量表及溫度計(jì)等），對(duì)地?zé)峋畨毫?、水溫、水量、水位及水質(zhì)進(jìn)行定期觀測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)信息，及時(shí)調(diào)整開(kāi)采方案。
（4）按照目前對(duì)地?zé)豳Y源的保護(hù)開(kāi)發(fā)，能開(kāi)發(fā)的地?zé)豳Y源更要珍惜，最大限度地降低對(duì)環(huán)境的不良影響，充分考慮階梯開(kāi)發(fā)和綜合利用。
（5）為避免棄水對(duì)周圍土壤土質(zhì)的破壞，可另鑿回灌井，對(duì)棄水進(jìn)行回灌，溫泉洗浴水須按照相關(guān)要求處理后達(dá)標(biāo)排放。
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