廬山星子溫泉地熱資源及可持續開(kāi)發(fā)利用

  0 引言

 

  廬山星子溫泉地熱開(kāi)發(fā), 是江西地熱開(kāi)發(fā)最

 

  成功的典范, 它以溫泉為品牌, 集休閑、度假、旅游、娛樂(lè )、理療、地產(chǎn)于一體, 已建成初具規模的溫泉度假區, 現建成營(yíng)業(yè)的四星級賓館、酒店有5家, 正在興建的與溫泉有關(guān)的賓館和房地產(chǎn)有十多家, 地熱開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)甚為興旺。這些以溫泉為主要品牌的賓館和房地產(chǎn)全部建成后, 將會(huì )需要大量的可供持續開(kāi)采的地熱資源來(lái)保證它們的正常營(yíng)業(yè), 這種情況下最易出現多采超采的現象。地熱水的存在受控于客觀(guān)的地熱地質(zhì)條件, 它的可開(kāi)采量是有限度的, 不以人們的需求而改變, 所以, 在進(jìn)行地熱水開(kāi)采利用時(shí), 必須對當地的地熱資源情況有充分的認識, 然后針對市場(chǎng)的需求采取合理的開(kāi)采措施, 禁止亂采濫采, 盲目無(wú)序, 只有這樣才能保證地熱資源的可持續開(kāi)發(fā)利用。

 

  1 廬山星子溫泉地熱資源概況

 

  1.1 地熱水分布

 

  廬山星子溫泉地熱資源類(lèi)型是斷裂裂隙水熱對流型地熱水, 水溫60 ℃ ～ 72 ℃, 分布在廬山南麓星子縣溫泉村以及溫泉村以西約1 km處的南山公路南側K1孔位處(圖1)。溫泉村附近地熱水原是以溫泉的方式出露地表, 由于在溫泉旁有開(kāi)采井(J1 ～ J5)開(kāi)采地熱水, 使得水位下降, 現溫泉已斷流。K1孔位處地熱水分布區, 地表無(wú)地熱異常顯示, 鉆孔(K1)揭露見(jiàn)地熱水, 兩地地熱水無(wú)水力聯(lián)系, 二者分屬兩個(gè)相互獨立的地熱水富集區。

 

  1 -熱水井;2 -熱水孔;3 -原溫泉群(已斷流);4 -實(shí)測斷裂;5 -推測斷裂;6 -地質(zhì)界線(xiàn);7 -第四系全新統洪沖積層;8 -元古界星子群歸宗寺變粒巖

 

  1.2 地熱水可開(kāi)采量

 

  據2003年地熱勘查資料, 溫泉區地熱水(>60 ℃)C級可開(kāi)采量為3 725 m3 /d, 單井可出水量800 m3 /d～ 1 500 m3 /d。2005年在南山公路南側K1孔位處地熱水分布區鉆孔抽水試驗, 單孔出水量為510 m3 /d。

 

  1.3 地熱水的補給條件

 

  據以前的研究, 地熱水的補給水源為大氣降水。廬山地區氣候濕潤多雨, 降雨量充沛, 多年平均降雨量1 618.3 mm(1990年～ 2003年),為地熱水的補給提供了充足的水源。地熱水分布區較南北兩側外圍山區的地勢要低, 在外圍山區的大氣降水沿斷裂裂隙滲入地下補給地下水, 獲得補給的地下水會(huì )沿斷裂裂隙繼續下滲并受地球深部的內熱加熱成為熱水, 在重力和水頭差壓力的作用下, 順斷裂裂隙向地熱水分布區滲流匯集,補給地熱水。通過(guò)多年來(lái)對溫泉區地熱水的開(kāi)采, 地熱水的水位、水量、水溫、水質(zhì)均較穩定, 說(shuō)明地熱水的補給條件較好。

 

  1.4 地熱水開(kāi)采技術(shù)條件

 

  地熱水產(chǎn)出于近EW向和NNE向斷裂構造的復合部位, 通過(guò)勘查基本查明, 地熱水就賦存在斷裂構造復合部位的裂隙之中, 含熱水裂隙位置的巖性為燕山晚期花崗偉晶巖和元古界片

 

  巖, 這些含地熱水的裂隙成帶狀分布, 厚度10 m～ 30 m, 溫泉出露區裂隙帶埋深一般為100 m～200 m之間, 水位埋深8 m～ 10 m, K1孔位處裂隙帶埋深在350 m～ 450 m之間, 水位埋深56 m左右, 地熱水埋藏較淺, 開(kāi)采技術(shù)條件較簡(jiǎn)單, 利于地熱水開(kāi)采。由于勘查精度不夠, 尤其是K1 孔位處的地熱水, 僅是一孔之見(jiàn), 對地熱分布的邊界還不清楚, 以至于無(wú)法確定地熱田的范圍。這些不足使地熱資源的開(kāi)發(fā)利用受到很大的限制。

 

  1.5 地熱水水質(zhì)特征

 

  廬山地熱水水質(zhì)優(yōu)良, 無(wú)色, 無(wú)味, 清澈透明;pH=7.6 ～ 8.6之間, 呈弱堿性;含多種微量元素,其中氟含量7.0 mg/L～ 18 mg/L, 偏硅酸含量90mg/L～ 260 mg/L, 總H2 S含量3.17 mg/L～ 4.25mg/L, 氡含量130 Bq/L～ 140 Bq/L, 地熱礦水類(lèi)型是:氟水、硅水、硫化氫水、氡水, 適宜洗浴、理療、旅游, 度假等使用, 有很高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。

 

  2 地熱資源開(kāi)發(fā)利用

 

  2.1 地熱水開(kāi)發(fā)現狀

 

  廬山溫泉的開(kāi)發(fā)利用, 東晉時(shí)期就有記載, 但只限于利用溫泉自流量進(jìn)行醫療藥用, 1982 年,江西省總工會(huì )在原溫泉旁邊鑿建一井開(kāi)采地熱水建立療養院, 小規模開(kāi)發(fā)利用, 至2003年, 地熱開(kāi)發(fā)利用進(jìn)入一個(gè)新階段, 至今已有二十余個(gè)項目進(jìn)駐溫泉區開(kāi)發(fā)地熱, 已形成以溫泉為品牌的具有一定規模的地熱產(chǎn)業(yè)。地熱水的開(kāi)采主要由政府統一進(jìn)行管理, 各個(gè)項目所需的地熱水主要由政府統一分配, 現已有地熱水開(kāi)采井五眼, 都可以開(kāi)采水溫大于60 ℃的地熱水, 實(shí)際使用熱水井數按熱水需水量確定, 無(wú)回灌井。地熱水主要用于洗浴、娛樂(lè )、旅游等領(lǐng)域, 未作其它用途。

 

  2.2 地熱水可持續開(kāi)采的保證措施

 

  2.2.1 探采結合 廬山星子溫泉自20世紀70年代開(kāi)始, 至今已歷經(jīng)4次勘查, 但由于地熱地質(zhì)條件的復雜性, 地熱田的范圍還不是很清楚, 探明的各種溫度等級的地熱資源儲量和可開(kāi)采量不全, 尤其是K1孔位處地熱水分布區研究更是粗略, 有待于進(jìn)一步勘查評價(jià)。溫泉地熱水開(kāi)采已經(jīng)持續了二十多年, 經(jīng)濟發(fā)展需要繼續開(kāi)采, 不能停止。因此應結合市場(chǎng)需求, 以“探采結合”的方式, 在對現已探明的地熱資源開(kāi)發(fā)利用的同時(shí), 對溫泉地熱水區和K1孔位處地熱水區進(jìn)一步開(kāi)展

 

  地熱資源勘查和評價(jià)工作, 進(jìn)一步探明地熱水的分布范圍和可開(kāi)采量、水質(zhì)等情況, 與此同時(shí), 若條件許可還可以研究地熱水水源的人工回灌補給, 盡一切可能增加地熱水的可開(kāi)采量, 保證不同地熱產(chǎn)業(yè)對地熱水的需求。

 

  2.2.2 動(dòng)態(tài)監測 對現已開(kāi)采的地熱水井, 建立地熱水開(kāi)采動(dòng)態(tài)監測網(wǎng), 建立長(cháng)期監測管理制度,設專(zhuān)人進(jìn)行定期測量、記錄、填寫(xiě)報表等, 采集地熱水開(kāi)采水量、水位、水溫、水質(zhì)等原始數據, 系統掌握地熱水動(dòng)態(tài)變化規律, 以便及時(shí)調整開(kāi)采方案。

 

  2.2.3 科學(xué)管理 國內外地熱開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗表明,盲目無(wú)序地開(kāi)采地熱資源將破壞地熱原有條件,影響其利用時(shí)間和質(zhì)量。地熱資源的開(kāi)發(fā)應該實(shí)行統一規劃、統一分配、統一管理, 現階段的地熱水開(kāi)采, 在管理上應做好以下幾件事:

 

  (1)總量控制?？偭靠刂剖侵杆?a href="http://m.keyinmall.com/t/地熱井.html" >地熱井開(kāi)采量總和不能超過(guò)已探明的可開(kāi)采量, 避免引起水位持續下降, 保護熱儲的正常狀態(tài)。

 

  (2)用途控制。地熱水的水化學(xué)成分中, 氡、偏硅酸、氟、硫化氫含量達到礦水標準, 適合高級酒店、溫泉療養、旅游度假, 部分高檔商住區的生活用水, 不宜直接作為供暖或養殖種植使用, 避免資源浪費。

 

  (3)用量控制。各個(gè)行業(yè)的地熱水使用量應該合理, 符合有關(guān)規定, 提倡節約用水, 建立用水定額, 地熱資源管理部門(mén)可采取行政和經(jīng)濟的方法對地熱水使用量進(jìn)行管理, 避免人為浪費資源。

 

  2.2.4 環(huán)境保護 地熱棄水中的有害成分會(huì )不同程度地對周?chē)h(huán)境造成污染。只圖經(jīng)濟效益,不顧環(huán)境污染是不行的。采取措施, 解決地熱開(kāi)發(fā)利用造成的環(huán)境污染是地熱可持續發(fā)展的重要保證。另外, 可按照科學(xué)的方法對地熱廢水進(jìn)行二次利用。如排放的地熱廢水仍有一定的溫度, 可采用熱泵技術(shù)對居室和辦公場(chǎng)地進(jìn)行供暖,以及溫熱帶植物花卉的種植等, 這樣既可避免污染, 又可造福社會(huì )。

 

  3 結論

 

  廬山溫泉以其適宜的水溫、特殊的水質(zhì)、優(yōu)越的地理位置吸引著(zhù)社會(huì )各界踴躍投資開(kāi)發(fā), 地熱開(kāi)發(fā)的品牌和產(chǎn)業(yè)已初步形成。在滿(mǎn)足各企業(yè)對地熱水需求的情況下, 保護好廬山溫泉地熱資源這一天然財富, 做到可持續開(kāi)發(fā)利用, 是地熱開(kāi)發(fā)過(guò)程中應該關(guān)注的重要事件之一, 現階段需要加強“探采結合、動(dòng)態(tài)監測、科學(xué)管理、環(huán)境保護”等工作, 擴大勘查范圍, 尋找新的地熱水源, 增加可開(kāi)采量, 節約用水, 杜絕浪費, 開(kāi)源節流, 限量開(kāi)采, 統一分配, 控制使用, 科學(xué)管理, 這些都是保證地熱資源可持續開(kāi)發(fā)利用的有效措施, 它可以延長(cháng)地熱資源的可持續開(kāi)發(fā)利用的時(shí)間, 使地熱資源為地域特色經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮更大的作用。