阜新市地热水资源量分析
2015-11-11崔杰石
崔杰石
(辽宁省水文水资源勘测局阜新分局,辽宁 阜新123000)
1 地热水取水水源井
阜新市东梁天水谷先后施工了DR-1,DR-2,DR-3等3眼地下热水井,根据3眼地下热水井的资料和地下热水条件来论述该工作区的地热水资源量。
1.1 水文地质条件
工作区地处小型盆地内部的丘陵坡地,浅部地下的赋存条件受地形地貌、气象水文等因素控制;区内第四系松散砂砾石层分布有限且厚度较薄,平均3.00~10.00m,地下水的补排及动态变化主要受地形和大气降水影响。深部地下水主要受岩性和构造控制,岩性主要为砂岩、泥岩、侵入岩,含水层位的分布主要受断裂构造所控制。区内地下水类型以基岩裂隙水为主,富水性较弱。构造以张性和张扭性断裂为主并控制着深部地下水的补给和径流。
1.2 松散岩类孔隙~风化裂隙含水层
主要分布在近地表的第四系冲洪积沙砾层及基岩风化裂隙带中,其厚度发育较薄,埋藏较浅,含水层厚度为1.00~8.00m,地下水位埋藏深度在0~10.00m,属孔隙~风化裂隙潜水含水层,以大气降水的垂直入渗为主要补给源,季节性变化较大,水位变幅在2.00~5.00m之间,水化学类型以CICa.Mg为主,渗透系数30.00~120.00m/d,单位涌水量1~30L/(s·m)。
1.3 基岩孔隙~裂隙含水层
1)阜新组上部孔隙~裂隙粗砂岩含水层,岩性以中粗砂岩为主,裂隙较发育,以往钻孔资料表明,单位涌水量在0.0014~0.1800L/(s·m)。
2)沙海组下段(即沙海组1,2,3段)分3个砂体组,砂岩孔隙~裂隙含水层。实见井:阜参2井,792.50~842.72m,日产水19.64m3,863.78~958.40 m,日产水75.00m3;梁4井,745.40~786.50m,日产水18.75m3;梁2井,669.47~712.24m,日产水16.22m3。
3)九佛堂组上段裂隙含水层,测井解释阜参2井、梁4井有5~20个含水层,其中仅测试梁2井1129.00~1159.00m层段,日产水36.90m3。
4)九佛堂组底部裂隙含水层,岩性致密坚硬、脆度大,受构造影响裂隙较发育,形成构造裂隙含水带,富水性好,水化学类型为HCO3-+Na+型水(重碳酸盐水),区内梁2井于1457.00~1619.00 m遇见该层段,累计日产水500m3。DR-1井于1550.00~1720.00m见有该层段4个含水层,日产水量1389.31m3。DR-3井于1455.00~1650.00 m,见有4个含水层段,日产水量2400.00m3。
5)义县组火山岩裂隙水,据1994年一○七队于该区北部架其营子村施工了一口94-3井,在钻进538.00m深度时,钻井开始涌水,涌水层位是义县组玄武岩裂隙带。涌水量由最初的20m3/h(1994年6月18日)逐渐衰减,降至0.50m3/h(1995年3月28日),趋于稳定状态。
6)第三纪辉绿岩裂隙水,该区浅部见有第三纪辉绿岩侵入体,该岩体在形成过程中与围岩产生大量的裂隙,并含有较丰富的地下水,阜新矿区井下常见有这一类型含水层。
2 地下热水资源量和可开采量分析
DR-3井单位涌水量q:
式中:Q——涌水量,m3/h;S——水位下降深度,m。
抽水试验成果见表1。
表1 DR-3井抽水试验成果表
3 论证地热井开采资源量的确定
东梁地区DR-1,DR-3井开采深度依据GB/T11615—2010《地热资源地质勘查规范》8.3.5条,选取地热田内代表性监测井保持年压力下降值不大于0.02 MPa,100年地下水头下降200 m。
式中:Q弹——单井100年可开采弹性储存量,m3;S*——含水岩组弹性释水系数,弹性释水系数选用0.005;H——100年地下水头下降高度,m;A——热储层面积,m2。
通过计算计算区100年可开采弹性储存量为5.459×107m3,日开采地热水资源量允许为1 495.62 m3。
4 地热水量分析
根据对论证区地热水水量的分析计算可知,地热水资源总量为5.86×108m3,其中弹性储存量为4.06×108m3。单井开采条件下100年降深200 m可开采弹性储存量为5.459×107m3,日允许开采量为1 495.62 m3,占论证区弹性可采储量的13.4%,所以,弹性储量可以满足取水量要求。
5 可靠性分析
根据对地热井的地热储量和地热水量的分析可知,项目所取热量占论证区热储量的不足0.1%,开采100年的水量只占论证区弹性可采储量的13.4%,无论是热储量还是地热水资源储量均可满足日开采量为1 495.62 m3的取水需求。该地热井取水可靠。
[1]中华人民共和国水利部,中华人民共和国国家发展计划委员会.建设项目水资源论证管理办法[M].北京:中国水利水电出版社,2002.
[2]SL278-2002,水利水电工程水文计算规范[S].
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[6]GB/T22482—2008,水文情报预报规范[S].