忻州地下熱水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用的幾點(diǎn)建議

張海燕

（山西澤城西安水電有限公司，山西 太原 030002）

地下熱水既是地下水的一個(gè)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。地下熱水，因具有一定的溫度而具有能源價(jià)值，當(dāng)溫度大于90℃時(shí)可用于發(fā)電、烘干等；當(dāng)溫度大于60℃時(shí)可用于采暖、工藝流程等；當(dāng)溫度大于40℃時(shí)可用于醫(yī)療、洗浴、溫室等；當(dāng)溫度大于25℃時(shí)可用于農(nóng)業(yè)灌溉、土壤加溫等。由于地下熱水在深循環(huán)中與環(huán)境介質(zhì)長(zhǎng)期互相作用，使其攜帶了多種特殊氣體和微量元素，當(dāng)達(dá)到一定含量并具有醫(yī)療價(jià)值時(shí)稱之為醫(yī)療熱礦水。當(dāng)其中的氣體、化學(xué)組成、微量元素對(duì)人體健康有益并符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還可作為飲用天然礦泉水開(kāi)發(fā)利用。

1 概況

根據(jù)章鴻釗先生1936年編寫(xiě)的《中國(guó)溫泉輯要》記載，忻州市內(nèi)的偏關(guān)、定襄、靜樂(lè)、五臺(tái)、保德、河曲等縣在歷史上曾有多處溫泉自然露頭，可見(jiàn)地下熱水開(kāi)發(fā)利用在當(dāng)?shù)赜杏凭玫臍v史，并且以天然露頭的地下熱水溫泉為主要形式。新中國(guó)成立以后，特別是20世紀(jì)60年代中后期、70年代初期，隨著群眾性打井開(kāi)發(fā)利用地下水高潮的出現(xiàn)，大量隱伏的地下水熱水點(diǎn)不斷被揭露，人工揭露開(kāi)發(fā)利用地下熱水成為此后的主要形式。從1968年原平市大營(yíng)打灌溉井發(fā)現(xiàn)地下熱水以來(lái)，1972年在忻府區(qū)奇村發(fā)現(xiàn)地下熱水，1973年在定襄縣湯頭發(fā)現(xiàn)地下熱水。以上三個(gè)地?zé)釁^(qū)均屬偶然發(fā)現(xiàn)，忻府區(qū)頓村地?zé)釁^(qū)則是在奇村地?zé)釁^(qū)地?zé)崴_(kāi)發(fā)利用中可觀的經(jīng)濟(jì)效益驅(qū)使下，根據(jù)水文地質(zhì)資料利用先進(jìn)的鉆井技術(shù)有意識(shí)尋找地下熱水的結(jié)果。這樣就形成了分布于忻府、定襄、原平3縣（區(qū)）的奇村、頓村、大營(yíng)、湯頭4個(gè)地下熱水開(kāi)發(fā)區(qū)為主的布局。

2 水溫狀況

受開(kāi)采量影響，地?zé)釁^(qū)水溫年內(nèi)月際間各不相同，一般在3—4月農(nóng)灌期水溫開(kāi)始下降，5月份略有回升，6—9月洗浴高峰期再次呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，10月之后至次年3月逐漸回升。

地?zé)釁^(qū)地下熱水排泄形式主要是人工揭露（鑿井），同一區(qū)域不同含水層的熱水井水溫也存在高低差異，目前區(qū)域內(nèi)大部分熱水井是從孔隙熱儲(chǔ)層取水，但也有部分熱水井穿入基巖，從基巖破碎帶裂隙熱儲(chǔ)層取水。根據(jù)2012年監(jiān)測(cè)資料分析，地?zé)釁^(qū)不同含水層熱水井年平均溫度介于17.2~63.8℃之間。

3 水質(zhì)狀況

按酸堿度分類：奇村、大營(yíng)和湯頭呈弱堿性水，頓村呈中性水。

按硬度分類：奇村硬度3.3（德國(guó)度），屬極軟水；頓村硬度22（德國(guó)度），屬硬水；大營(yíng)硬度14.6（德國(guó)度），屬微硬水；湯頭硬度51（德國(guó)度），屬極硬水。

按水化學(xué)類型分類：依舒卡列夫分類法，奇村地?zé)崴瘜W(xué)類型為Cl-Na型水；頓村地?zé)崴瘜W(xué)類型為SO4-Na·Ca型水；大營(yíng)地?zé)崴瘜W(xué)類型為Cl·SO4-Na型水；湯頭地?zé)崴瘜W(xué)類型為SO4·Cl-Na·Ca型水。

各地?zé)釁^(qū)的共同特征是氟離子和硅酸含量較高，并含有鍶、鋰、鋇、錳、鐵、硫化氫等多種微量元素。奇村還監(jiān)測(cè)到放射性元素氡，含量為7～9 Bq/L。

4 開(kāi)發(fā)利用狀況

4.1 奇村地?zé)釁^(qū)

奇村地?zé)釁^(qū)1972年打井時(shí)打出水溫達(dá)63℃的熱水井1眼，開(kāi)始修建浴池產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，到20世紀(jì)80年代中期已打成熱水井5眼，一些單位開(kāi)始在這里興建療養(yǎng)院、培訓(xùn)中心，地?zé)崴_(kāi)采量越來(lái)越大，水溫、水位越來(lái)越低。80年代前后打成的井深在30 m左右的熱水井相繼變?yōu)闆鏊楂@取足夠的熱水資源，井越打越多，越打越深。

奇村地?zé)釁^(qū)由于多年集中開(kāi)采，地下水位大面積下降，2000年以后，地?zé)釁^(qū)地下熱水開(kāi)采量總體趨勢(shì)較之前有所下降，開(kāi)采量減少使地下水位有所回升，但回升趨勢(shì)比較緩慢。

4.2 頓村地?zé)釁^(qū)

1990年，在頓村成功開(kāi)鑿熱水井（水溫44℃），忻州市政府在頓村設(shè)立頓村地?zé)峤?jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)辦公室，興建療養(yǎng)院，頓村地?zé)崴_(kāi)始了大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用。

4.3 大營(yíng)地?zé)釁^(qū)

大營(yíng)地?zé)釁^(qū)于1968年發(fā)現(xiàn)自流地?zé)峋笠恢睕](méi)有開(kāi)發(fā)利用。1985年由山西省地礦局第三水文地質(zhì)大隊(duì)在大營(yíng)打成熱水井5眼，并由村里建成第1座浴池。直到1996年，原平市政府在大營(yíng)成立大營(yíng)地?zé)崴_(kāi)發(fā)利用管理處，并興建療養(yǎng)院。

4.4 湯頭地?zé)釁^(qū)

湯頭地?zé)釁^(qū)于1973年打出水溫為53℃的熱水井，但開(kāi)發(fā)力度不大，1989年興建療養(yǎng)院掛牌敬老院，近年來(lái)建起了浴池、別墅區(qū)。

目前，地?zé)釁^(qū)在用熱水井30眼，從區(qū)域水文地質(zhì)條件上考察，奇村、頓村地?zé)崴难a(bǔ)給區(qū)應(yīng)為西部云中山（亦為區(qū)域地下水補(bǔ)給區(qū)）和金銀山區(qū)；大營(yíng)地?zé)崴a(bǔ)給區(qū)為恒山—云中山區(qū)；湯頭地下熱水的補(bǔ)給源主要來(lái)自北部的龍虎山區(qū)。

5 幾點(diǎn)建議

第一，在同一水文地質(zhì)條件下，熱水井無(wú)序增多會(huì)導(dǎo)致地?zé)崴畨毫λ^降低，促使地?zé)崴黜?xiàng)物理指標(biāo)降低，影響地?zé)崴目沙掷m(xù)開(kāi)發(fā)利用。故建議嚴(yán)格控制新增地?zé)崴膶徟掷m(xù)，杜絕亂打井、濫開(kāi)采的不良行為。第二，地?zé)崴_(kāi)發(fā)利用中，缺乏行之有效的量化管理，浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，應(yīng)建立一套完整的地?zé)崴褂糜?jì)量監(jiān)控體系，統(tǒng)計(jì)出地?zé)峋蚪?jīng)營(yíng)單位取用水量，并確定地?zé)釁^(qū)限定年度可開(kāi)采量指標(biāo)，依據(jù)計(jì)量數(shù)據(jù)確定水資源費(fèi)，促使經(jīng)營(yíng)單位減少浪費(fèi)。第三，地?zé)釁^(qū)地下熱水開(kāi)發(fā)經(jīng)營(yíng)模式單一，地?zé)崂寐实?，有限的資源、低效的利用率嚴(yán)重影響了地下熱水資源的可持續(xù)利用，應(yīng)加強(qiáng)地?zé)崴貜?fù)循環(huán)利用技術(shù)研究，保證有限的地下熱水資源高效利用。