忻州地下热水资源可持续开发利用的几点建议

张海燕

（山西泽城西安水电有限公司，山西 太原 030002）

地下热水既是地下水的一个重要组成部分，又是一种具有不同用途的液态矿产资源。地下热水，因具有一定的温度而具有能源价值，当温度大于90℃时可用于发电、烘干等；当温度大于60℃时可用于采暖、工艺流程等；当温度大于40℃时可用于医疗、洗浴、温室等；当温度大于25℃时可用于农业灌溉、土壤加温等。由于地下热水在深循环中与环境介质长期互相作用，使其携带了多种特殊气体和微量元素，当达到一定含量并具有医疗价值时称之为医疗热矿水。当其中的气体、化学组成、微量元素对人体健康有益并符合饮用水标准时，还可作为饮用天然矿泉水开发利用。

1 概况

根据章鸿钊先生1936年编写的《中国温泉辑要》记载，忻州市内的偏关、定襄、静乐、五台、保德、河曲等县在历史上曾有多处温泉自然露头，可见地下热水开发利用在当地有悠久的历史，并且以天然露头的地下热水温泉为主要形式。新中国成立以后，特别是20世纪60年代中后期、70年代初期，随着群众性打井开发利用地下水高潮的出现，大量隐伏的地下水热水点不断被揭露，人工揭露开发利用地下热水成为此后的主要形式。从1968年原平市大营打灌溉井发现地下热水以来，1972年在忻府区奇村发现地下热水，1973年在定襄县汤头发现地下热水。以上三个地热区均属偶然发现，忻府区顿村地热区则是在奇村地热区地热水开发利用中可观的经济效益驱使下，根据水文地质资料利用先进的钻井技术有意识寻找地下热水的结果。这样就形成了分布于忻府、定襄、原平3县（区）的奇村、顿村、大营、汤头4个地下热水开发区为主的布局。

2 水温状况

受开采量影响，地热区水温年内月际间各不相同，一般在3—4月农灌期水温开始下降，5月份略有回升，6—9月洗浴高峰期再次呈现下降趋势，10月之后至次年3月逐渐回升。

地热区地下热水排泄形式主要是人工揭露（凿井），同一区域不同含水层的热水井水温也存在高低差异，目前区域内大部分热水井是从孔隙热储层取水，但也有部分热水井穿入基岩，从基岩破碎带裂隙热储层取水。根据2012年监测资料分析，地热区不同含水层热水井年平均温度介于17.2~63.8℃之间。

3 水质状况

按酸碱度分类：奇村、大营和汤头呈弱碱性水，顿村呈中性水。

按硬度分类：奇村硬度3.3（德国度），属极软水；顿村硬度22（德国度），属硬水；大营硬度14.6（德国度），属微硬水；汤头硬度51（德国度），属极硬水。

按水化学类型分类：依舒卡列夫分类法，奇村地热水化学类型为Cl-Na型水；顿村地热水化学类型为SO4-Na·Ca型水；大营地热水化学类型为Cl·SO4-Na型水；汤头地热水化学类型为SO4·Cl-Na·Ca型水。

各地热区的共同特征是氟离子和硅酸含量较高，并含有锶、锂、钡、锰、铁、硫化氢等多种微量元素。奇村还监测到放射性元素氡，含量为7～9 Bq/L。

4 开发利用状况

4.1 奇村地热区

奇村地热区1972年打井时打出水温达63℃的热水井1眼，开始修建浴池产生经济效益，到20世纪80年代中期已打成热水井5眼，一些单位开始在这里兴建疗养院、培训中心，地热水开采量越来越大，水温、水位越来越低。80年代前后打成的井深在30 m左右的热水井相继变为凉水井。为获取足够的热水资源，井越打越多，越打越深。

奇村地热区由于多年集中开采，地下水位大面积下降，2000年以后，地热区地下热水开采量总体趋势较之前有所下降，开采量减少使地下水位有所回升，但回升趋势比较缓慢。

4.2 顿村地热区

1990年，在顿村成功开凿热水井（水温44℃），忻州市政府在顿村设立顿村地热经济开发办公室，兴建疗养院，顿村地热水开始了大规模的开发利用。

4.3 大营地热区

大营地热区于1968年发现自流地热井后一直没有开发利用。1985年由山西省地矿局第三水文地质大队在大营打成热水井5眼，并由村里建成第1座浴池。直到1996年，原平市政府在大营成立大营地热水开发利用管理处，并兴建疗养院。

4.4 汤头地热区

汤头地热区于1973年打出水温为53℃的热水井，但开发力度不大，1989年兴建疗养院挂牌敬老院，近年来建起了浴池、别墅区。

目前，地热区在用热水井30眼，从区域水文地质条件上考察，奇村、顿村地热水的补给区应为西部云中山（亦为区域地下水补给区）和金银山区；大营地热水补给区为恒山—云中山区；汤头地下热水的补给源主要来自北部的龙虎山区。

5 几点建议

第一，在同一水文地质条件下，热水井无序增多会导致地热水压力水头降低，促使地热水各项物理指标降低，影响地热水的可持续开发利用。故建议严格控制新增地热水井的审批手续，杜绝乱打井、滥开采的不良行为。第二，地热水开发利用中，缺乏行之有效的量化管理，浪费现象比较严重，应建立一套完整的地热水使用计量监控体系，统计出地热井或经营单位取用水量，并确定地热区限定年度可开采量指标，依据计量数据确定水资源费，促使经营单位减少浪费。第三，地热区地下热水开发经营模式单一，地热利用率低，有限的资源、低效的利用率严重影响了地下热水资源的可持续利用，应加强地热水重复循环利用技术研究，保证有限的地下热水资源高效利用。