山东省地热资源动态探讨

作 者 简 介 ：张 景 康 （1955—），男 ，山 东 青 州 人 ，大 学 毕 业 ，水 工 环 高 级 工 程 师，现主要从事水文地质、工程地质工作。
［责任编辑：翟成梁］
德热 2 井水位年动态曲线图
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（上接第 493 页 ）线 圈 ，停 电 再 用 电 阻 测 试 法 测 量 5 点 至 KM1 线 圈 正 常，再测 KA 线圈 0 点至 KM1 线圈 0 点电阻也为 零 ，奇 怪 为 什 么 会 这 样？ 最后使用短接法、用导线短接 KA 线圈 0 点 与 KM1 线 圈 0 点 ，再 通 电 测 试 、这 次 电 压 达 到 220V、主 轴 电 机 运 行 正 常 ，停 电 后 拆 下 KA 线 圈 0 点 至 KM1 线 圈 0 点 连 线 发 现 线 耳 与 线 头 松 动 并 有 很 多 油 污 ， 经分析是由于线头与线耳间松动所致导电不良，另外由于有油污当使 用电阻测试时他又能导通，造成故障点较为隐蔽。 更换导线后钻床运 行正常。
汤头温泉开采量（流量）、水温动态曲线图
3.地 热 动 态
地热水动态主要包括水量、水位、水温、水质等的变化规律。 （动态 按 鲁 东 、鲁 中 南— — — 鲁 西 北 区 分 述 ）
3.1 鲁东、鲁中南地区
3.1.4 水质动态 汤头地热田由于开采量较大，水 位 不 断 下 降 ，形 成了局部降落漏斗 ，附近汤河河水以及大气降水对地热水的补给增强 ， 地热水水质也发生了变化，矿化度由 1982 年的 3.47g/L 降低至目前的 2.53g/L，PH 值 1982 年 时 为 7.3， 现 在 为 7.8；1982 年 氯 离 子 及 硫 酸 根
科技信息
○科教前沿○
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
2009 年 第 7 期
山东省地热资源动态探讨
张景康 张 晔 （山东省地质环境监测总站 山东 济南 250014）
【摘 要】山东省地热资源较丰富，地质环境、埋藏深度、地热温度、开采条件因地而异。 鲁东地热区埋藏浅、水温高、利用广；鲁中南地热区 主要是分布沂沭断裂带，开采利用比较集中；鲁西北地热区埋藏较深、温度较低、开采利用起步较晚。 为了合理开采利用天然热能，对地下热水 进行自动化远程监测。
分区
井数 （眼）
合计
供暖
开 采 量 （×104m3/a）
洗浴
疗养
养殖、 种植
其他
鲁东
69
281.8 7.0 183.3 75.5
8.7
14.3
鲁中南 43
166.5 18.0 59.7
5.1
78.3
5.5
鲁西北 121 1989.3 1659.5 237.0 45.7 24.1 23.0
全省 233 2437.6 1684.5 480.0 126.3 111.1 42.8
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2009 年 第 7 期
离 子 占 阴 离 子 毫 克 当 量 的 82.36% 和 15.64% ， 现 在 为 78.83% 和 14.33%， 以上数据 说 明 汤 头 温 泉 地 热 水 水 化 学 特 征 已 有 了 一 定 的 改 变，地热水水质逐渐淡化。
青 岛 即 墨 温 泉 热 水 水 化 学 类 型 为 CL—Na.Ca 型 ，多 年 不 变 ，但 某 些化学指标和组份， 如矿化度、Ca2＋、Na+＋K＋、CL－及偏硅酸浓度有降低 趋势，参见下表。
即墨温泉地热水不同时期水质对比表 单位：mg/L
项目
1957 年 12 月
2000 年 11 月
2005 年 11 月
Na++K+
2922.0～3174.0 2747.5～2868.25 2401.25～2307.5
Ca2+
1278.55～1477.4 1191.74～1253.31 1009.98～1067.44
CL-
6737.4～7947.6 6154.42～6424.64 5274.95～5501.61
SO42-
通过山东省地勘局第二水文队院内（德州）地热 2 井（成井后，一 直未开发利用）水位监测数据可以看出，馆陶组地热水水位动态主要 受人为开采的影响，在冬季采暖季节（11 月中旬—次年 3 月 ），由 于 各 地 热 井 均 进 行 开 采 利 用 ，地 下 水 位 呈 下 降 趋 势 ，水 位 降 幅 达 6m；在 非 采暖季节，地热水开采量明显减少，水位又逐渐恢复。
到目前为止，全省共有温泉天然露头 19 处，人工地热井（钻孔）超 过了 200 眼 ，2005 年 全 省 地 热 水 开 采 总 量 2437.6×104m3/a， 主 要 用 于 供暖、洗浴（疗养），其次是养殖及种植等，参见下表。
山东省地热水开采量统计表
3.1.1 水量动态 以威海洪水岚汤温泉为例说明。 由于人工开采， 温泉涌水量呈逐年下降趋势，但与降水量关系明显，最小涌水量多出 现在枯水季节的 4～6 月份， 最大涌水量多出现在丰水季节的 8～10 月 份。最大涌水量与最大降水之间存有滞后期，一般滞后 1～3 个月。 开采 条件下，涌水量减小或停流，未开采时，涌水量随降水量的增减而增 减。
162.91～182.98
71.9～135.0
161.82～235.79
矿化度
11200.81～13136.0 10356.87～10738.36 8949.29～9266.45
F-
3.0
Fra Baidu bibliotek
3.0～3.25
H2SiO3
117.0～120.25
68.41～97.5
水化学类型
CL-Na.Ca
CL-Na.Ca
3.1.2 水位动态
威海宝泉汤地热水水位、降水量关系曲线图
上图为威海宝泉汤地热水水位、降水量关系曲线图，通过与历年 降水量的对比， 降水量的增减与地下热水水位的升降关系较为明显， 丰水期集中降水后，地下水位均有较大程度的回升，并有一定的滞后 期，一般为 1～2 个月。 总的来看，地下热水呈逐年下降的趋势，2001 年 以 前 ，该 观 测 点 仅 作 为 环 翠 区 政 府 内 部 洗 浴 用 水 ，2001 年 后 ，宝 泉 宾 馆开始抽水，开采量的增大是地下热水水位下降的主要原因，随着开 采量的不断增大，地热水进一步下降，目前地热水水位埋深已超过了 10m，水位下降到了－8m 以下。
3.1.3 水 温 动 态 地 热 水 大 量 开 采 不 但 导 致 了 地 热 水 位 的 下 降 ， 而且部分温泉出现了水温降低现象。
汤头地热田 60 年代以前有自然泉口三处，呈三角分布，相间 30～ 50m，三 泉 的 流 量 分 别 为 1.71L/s、0.55L/s、2.23L/s， 总 自 流 量 为 388m3/ d，水 温 70℃左 右 ，开 发 利 用 程 度 较 低 ，任 其 自 流 入 河 ；1981 年 开 采 量 增至 435m3/d， 水温降低至 64.25℃；1994 年热水井增至四眼， 开采量 489.32m3/d，水温 58～60℃。 2000 年，汤头温泉附近机井曾达到 14 眼， 开 采 井 主 要 为 汤-1、汤-2 两 眼 热 水 井 ，井 深 120m，开 采 量 955.19m3/d 左右，水温 48—55℃。 2004 年以来，当地政府已经意识到过量开采所 造成的危害，将其它的热水井停封，主要开采汤-1、汤-2 热水井，采用 统一供水，并记录各单位的用水量，每天的供水量控制在 500m3 左右。 地热水的过量开采导致了水温明显降低，参见下图。
山东省地层分布总的特点是，鲁西、鲁北地区老地层均被第四系 覆盖；鲁中南地区地层发育较全，以太古界泰山群为结晶基底，古生界 发育为特点；鲁东地区以胶东群、粉子山群、蓬莱群为结晶基底，缺失 古生界为特点。
地热资源在山东分布各异，其热水温度、埋藏深度、储量、化学成 份、开采利用程度也不尽相同。
1.地 热 分 区
CL-Na.Ca
3.2 鲁西北地区 区内主要开采馆陶组热储地热水 ， 其次是东营 组 ，热 储 埋 藏 深 ，上 覆 厚 达 1000m 的 松 散 碎 屑 沉 积 物 ，与 大 气 降 水 没 有联系，人工开采是影响地热水动态的主要因素。 （德州地热开采较早， 聊城近几年亦在聊—考断裂两侧开采，仅东昌府区境内已施工地热井 20 多眼。 其他地区也在逐步开发）。
根据德州二水院内地热 1 井水质长期观测资料，地热水中主要阴 离子与阳离子浓度稳定，不随时间变化。 地热水水温基本不变。 科
● 【参考文献】
［1］《山东省地质环境监测研究报告（2001—2005 年）》山东省 国 土 资 源 厅 ，任 翠 爱，魏嘉，胡玉禄，张景康等，2006 年. ［2］《山东省国土资源遥感综合调查 》，山东省计划委员会、山东省地勘局，胡玉 禄，张景康，魏嘉等，2004 年.
以上例举是一种较隐蔽的电气故障，但通过运用万用表电压测试 法、电阻测试法测量各种电气元件以及与各种物理量进行比较、分析 就能发现问题，解决问题。
【关键词】地热分区；开采现状；动态监测
0．引 言
山东省地处我国东部沿海，胶东半岛伸入黄海和渤海之间，内陆 自北而南 分 别 与 河 北 、河 南 、安 徽 、江 苏 四 省 相 邻 。 全 省 人 口 9300 余 万，陆地总面积 15.71 万平方公里。
山东省地质构造复杂，在大地构造上属华北地台的一部分，由于 构造性质及地质发育情况的差异，全省分属华北台坳、鲁中南台隆和 鲁东台隆三个二级构造单元。
依据热储所处的地质构造、地层岩性、水文地质条件、热储类型及 空间特征、热储埋藏及形态特征等综合因素，将全省分为三个大区，即 鲁东地热区、鲁中南、鲁西北地热区。 鲁东地热区与沂沭断裂地热区以 昌邑—大店断裂为界，沂沭断裂带地热区与鲁中南、鲁西地热区以 郚—葛沟断裂为界，鲁中南、与鲁西北地热区则以齐广断裂及聊考断 裂为界。
2．地 热 开 采 现 状
我省在地热开发利用方面具有悠久的历史，早在清同治年间在威 海的洪水岚汤温泉就建有浴池供人们洗浴。 早在上世纪五、六十年代， 地质部门在鲁东部分温泉地区开展了地热勘查工作，在地热资源的开 发利用上作了一些尝试，为我省的地热资源开发利用奠定了基础。 而 鲁西北地热资源的开发最早缘于上世纪七十年代胜利油田的石油钻 探，在石油勘探中，最先在东营 地 区 曾 打 出 十 几 口 水 温 大 于 50℃的 地 热井，其中五号桩的桩 12 地热井，井口水温达 98℃，居全省之冠；同时 在聊城市军王屯及宁津县的西吉扬也打出了水温大于 50℃的地热井。 到上世纪九十年代末，社会经济发展迅速，特别受北京、天津、河北省 等相邻省（市）大规模勘查开发利用地热资源的影响，山东省地勘局在 鲁西北进行了广泛的地热资源普查和地热井钻探工作，地热井迅速增 加，地热水开采量急剧增长，目前，鲁西北地热水开采量占全省总开采 量的 80%以上。
与二水地热 2 井相距不足 100m，开采层位同为馆陶组热储的地热 1 井（该井目前仍自流）多年水压、水温数据分析，总的来看，2002 年以 前 ，地 热 井 自 流 水 压 基 本 稳 定 ，2002 年 以 后 ，由 于 德 州 市 城 区 地 热 井 迅 速 增 多 ，开 采 量 也 随 之 增 加 ，地 热 井 自 流 水 压 呈 下 降 趋 势 ，到 2006 年，由于压力降低，压力计也无法监测。 自流水头由 1997 年的 8.3m 下 降到目前的 1m 左右，年平均下降速率达 0.8m/a。
德州市德热 1 井地热水压、水温动态曲线图
区内地热水埋藏深，径流滞缓，再生能力弱，开采主要来源于热储 弹性释水量，在开采比较集中、开采量较大的地区，地热水水位明显下 降。 如在东营市城区，地热主要开采层位为东营组和馆陶组热储，由于 开采量较大，地热水位也呈明显下降趋势。 从近几年水位观测资料看， 东营组东热 1 井 2002 年 12 月 31 日水位埋深为 20.5m，2005 年 3 月 8 日水位埋深为 23.6m， 馆陶 组 东 热 2 地 热 井 2003 年 9 月 底 水 位 埋 深 为 14.0m，2005 年 3 月 8 日水位埋深为 16.45m。 两热储层水位都有不 同程度下降，年下降速率均超过了 1m/a。