北京市地熱資源分布規律

  1 北京市地形地貌特征

  北京位于東經(jīng)115.7°-117.4°，北緯39.4°-41.6°，中心位于北緯39°54′20″，東經(jīng)116°25′29″，總面積16410.54平方公里。位于華北平原北部，毗鄰渤海灣，上靠遼東半島，下臨山東半島。北京與天津相鄰，并與天津一起被河北省環(huán)繞。

 

  北京的地形西北高，東南低。西部為西山屬太行山脈；北部和東北部為軍都山屬燕山山脈。最高的山峰為京西門(mén)頭溝區的東靈山。最低的地面為通州區東南邊界。西部是太行山山脈余脈的西山，北部是燕山山脈的軍都山，兩山在南口關(guān)溝相交，形成一個(gè)向東南展開(kāi)的半圓形大山彎，人們稱(chēng)之為“北京彎”，它所圍繞的小平原即為北京小平原。誠如古人所言：“幽州之地，左環(huán)滄海，右擁太行，北枕居庸，南襟河濟，誠天府之國”。北京市平均海拔43.5米。北京平原的海拔高度在20～60米，山地一般海拔1000～1500米。

 

  北京的氣候為典型的北溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。全年無(wú)霜期180～200天，西部山區較短。2007年平均降雨量483.9毫米，為華北地區降雨最多的地區之一。降水季節分配很不均勻，全年降水的80%集中在夏季6、7、8三個(gè)月，7、8月有大雨。

 

  北京太陽(yáng)輻射量全年平均為112～136千卡/厘米。兩個(gè)高值區分別分布在延慶盆地及密云縣西北部至懷柔東部一帶，年輻射量均在135千卡/厘米以上；低值區位于房山區的霞云嶺附近，年輻射量為112千卡/厘米。北京年平均日照時(shí)數在2000～2800小時(shí)之間。最大值在延慶縣和古北口，為2800小時(shí)以上，最小值分布在霞云嶺，日照為2063小時(shí)。夏季正當雨季，日照時(shí)數減少，月日照在230小時(shí)左右；秋季日照時(shí)數雖沒(méi)有春季多，但比夏季要多，月日照230～245小時(shí)；冬季是一年中日照時(shí)數最少季節，月日照不足200小時(shí)，一般在170～190小時(shí)。

 

  2 北京市區域構造概況

  北京市在地質(zhì)構造上處于華北地區中部——燕山沉降帶的西部。在漫長(cháng)的地質(zhì)歷史中，既經(jīng)過(guò)大幅度的下降，接受巨厚的沉積；又產(chǎn)生過(guò)劇烈的造山運動(dòng)。特別是中生代，以燕山運動(dòng)為主的造山運動(dòng)，構成了北京地區地質(zhì)構造骨架和地貌的雛形。伴隨著(zhù)地殼運動(dòng)的發(fā)展，褶皺變形和斷裂發(fā)育廣泛，巖漿活動(dòng)也很頻繁。北京地區的斷裂構造在北部山區主要有：懷柔縣長(cháng)哨營(yíng)至密云縣的古北口斷裂帶，在市界內東西長(cháng)33公里，寬8公里；密云縣沙廠(chǎng)至墻子路精被斷裂帶，市界內長(cháng)約30公里，寬約20公里，破碎帶最寬達200～300米；官廳山峽地區有門(mén)頭溝區燕家臺至沿河城斷裂帶和東靈山斷層，長(cháng)數十公里。平原地區凹陷隆起的邊緣，都為大斷裂所控制，如黃莊——高麗營(yíng)斷裂，永樂(lè )店——馬房斷裂。這些大斷層之間往往分布著(zhù)許多較小的斷裂破碎帶?；顒?dòng)大斷裂帶的拐彎、分叉、兩端和交匯部位，以及有斷陷盆地的地方容易產(chǎn)生地震。北京地區的主要活動(dòng)斷裂帶有：平谷至三河斷裂帶；石景山區八寶山至順義區高麗營(yíng)斷裂帶；河北省懷來(lái)縣至延慶斷裂帶；昌平區南口至朝陽(yáng)區孫河斷裂帶。（地質(zhì)構造可參考圖1）

  圖1 北京市地層分布簡(jiǎn)圖

 

  3 北京市地熱溫泉分布概況（已探明的）

  北京地區賦存有豐富的地熱資源，根據北京平原區地熱地質(zhì)構造格局、主要斷裂構造展布方向、熱儲層埋深及地溫場(chǎng)特征，北京市平原具備地熱開(kāi)發(fā)利用條件的地區分為：延慶、沙河、小湯山、北京城區、良鄉、天竺、后沙峪、李遂、雙橋、鳳河營(yíng)這10個(gè)地熱田（見(jiàn)圖2）。

  早在七十年代我單位在北京中山公園為毛主席打出第一口地熱井以來(lái)，30年過(guò)去了，北京的地熱有了長(cháng)足的發(fā)展，已查明的地熱田面積超過(guò)了1000平方公里。投入開(kāi)發(fā)利用的

 

  地熱田有：東南城區、小湯山、順義、良鄉以及延慶。開(kāi)鑿成功的地熱井有300余眼，出水溫度在40—88℃之間，出水量達到1000方/日，開(kāi)鑿深度一般在2000米左右。近年來(lái)隨著(zhù)房地產(chǎn)和旅游業(yè)的快速發(fā)展，也加速了地熱資源的開(kāi)發(fā)利用，熱水井的開(kāi)鑿深度也由2000米增加到了3000米，有的甚至達到4000米。

 

  北京平原地區具有地熱開(kāi)發(fā)利用條件的2372km2范圍內，每年可采地熱水總量為1.087×108m3，可利用總熱量1.903×1013kj，僅相當于全部?jì)Υ鏌崃?.219×1017kj的0.006%，其資源的潛力是十分巨大的。

 

  4 北京市地熱資源類(lèi)型與分布情況

  地熱資源類(lèi)型：北京地熱資源屬熱水型，溫度范圍為25～89℃。地熱水多為礦化度在500～700mg/L之間的重碳酸.硫酸鈉型水，氟、偏硅酸含量較高，多數為氟、偏硅酸醫療熱礦水。另外，北京的地熱溫泉水中富含有各種微量元素，其中鍶、鋰、偏硅酸已達到天然礦泉水標準，鐵、氟等化學(xué)元素達到了醫療礦水標準。PH值在7.5左右，屬于偏堿性，礦化度較低，屬于比較優(yōu)良的地熱溫泉水。

 

  分布情況：北京地熱資源主要分布于北京平原地區（含延慶盆地），屬盆地傳導型中低溫地熱田，主要熱儲層為薊縣系霧迷山組硅質(zhì)白云巖，全區均有分布；其次為寒武-奧陶系灰巖，見(jiàn)于立水橋、小湯山東南及鳳河營(yíng)等局部地區。經(jīng)勘查，北京平原地區，深度3500m內、井出水溫度大于50℃的地區面積約2760km2，構成相對獨立又有一定聯(lián)系的10個(gè)地熱田（見(jiàn)表1、表2）。

 

  按地熱勘查規范評價(jià)計算，計算面積2760km+、深度3500m以?xún)?a href="http://keyinmall.com/t/熱儲.html" >熱儲層中儲存的總熱量為500.772×1018J,相當于284.67億噸標準煤的發(fā)熱量（標煤量按燃效60%的發(fā)熱量換算，下同）；儲存的地熱水量179.73億m3，其中蘊藏熱量3772.49×1015J，相當于2.15億噸標準煤的發(fā)熱量。按儲存地熱水總量的0.45%計,每年可開(kāi)采地熱水約8085萬(wàn)m3，可從熱水中獲取熱量16.97×1015J，相當于96.49萬(wàn)噸標準煤的發(fā)熱量(見(jiàn)表2)。

  5 北京市地熱分布與地質(zhì)構造的聯(lián)系

  北京市地熱分布建立在地質(zhì)構造的組織結構之中，尤其是構造運動(dòng)伴隨的巖漿活動(dòng)，在河北平原一些上地慢凸起之間的次一級深部構造變異帶上，基巖隆起，淺層構造復雜，新生代巖漿活動(dòng)劇烈，形成重要的地熱異常區和熱水田。

 

  華北臺向斜和河北平原上地慢隆起基本一致，其中的任丘上地慢凸起、大港上地慢凸起，渤東上地幌凸起和淺層構造的冀中坳陷、黃弊坳陷，渤東坳陷也基本對應。燕山-太行山深部構造變異帶比較復雜，在太行山區淺層構造和深部構造走向基本一致，并有一系列北北東、北東向大斷裂發(fā)育；在燕山地區深部構造變異帶斜切了東西向的燕山褶皺帶、內蒙臺背斜和蒙滿(mǎn)槽向斜，并使變異帶寬度明顯加大，生成次一級小變異帶和上地慢四陷和凸起，這些次一級變異帶和淺層構造斷裂帶也有明顯的對應。壩上高原上地慢坳陷區，南部界線(xiàn)和內蒙臺背斜南界基本一致，東界斜切內蒙臺背斜和蒙滿(mǎn)槽向斜；西部上地慢坳陷區的內蒙臺背斜，和東部深部構造變異帶中的內蒙臺背斜有明顯差異，西部形成面積較大、堆積較厚的侏羅白噩紀盆地，并沉積了較好的煤層；東部則為面積較小，構造形態(tài)復雜的沉積盆地，巖漿活動(dòng)也有明顯差異。