開(kāi)封市超深層地熱水人工回灌補源研究問(wèn)題的提出

  資源與環(huán)境是人類(lèi)生存和可持續發(fā)展的基礎條件，保護資源和環(huán)境是促進(jìn)社會(huì )繁榮進(jìn)步的一項重要戰略任務(wù)。進(jìn)入 20 世紀以來(lái)，隨著(zhù)人口增長(cháng)及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對各種資源和能源的開(kāi)發(fā)與利用程度也越來(lái)越高，相應的帶來(lái)一系列問(wèn)題。地熱資源作為一種清潔環(huán)保的新能源，自古以來(lái)就被人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用，但近十幾年以來(lái)，由于鉆井技術(shù)的提高，超深層的地下熱水資源開(kāi)始被大量的開(kāi)發(fā)利用，盲目開(kāi)采、無(wú)節制的使用熱水資源等現象凸顯出來(lái)。大量的開(kāi)采地下熱水資源會(huì )導致熱水資源枯竭、地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，多國都開(kāi)展了保護地下熱水的研究工作。人工回灌作為一種可以有效補充地下水源，恢復或提升地下水位，促進(jìn)資源可持續利用的手段，在地熱水資源保護中發(fā)揮著(zhù)重要作用。

 

  開(kāi)封市是河南省地熱資源開(kāi)發(fā)利用程度較高的地區，地熱水為城市經(jīng)濟發(fā)展和居民生活水平的提高做出很大貢獻。其所處的開(kāi)封凹陷區內蘊藏的地下熱水資源，水質(zhì)好，水溫高，含有多種對人體有益的微量元素，可作為天然飲用礦泉水、醫療和洗浴用水，并且該區地熱資源埋藏相對較淺，易于開(kāi)采，資源利用價(jià)值高。目前市區地下熱水的主要開(kāi)采層屬于新近系明化鎮組、館陶組中段和古近系東營(yíng)組下段熱儲層，開(kāi)采深度最大達到 1800m，埋深大于 600m 的開(kāi)采深井共有 88 眼，約一半深井開(kāi)采層位為埋深1000~1200m 含水層，主要供給工業(yè)、酒店洗浴、居民生活等，少數用于冬季取暖。開(kāi)采井基本上集中于黃汴河以西、大梁路以南、魏都路以北、西護城堤以東和西城開(kāi)發(fā)區等區域。伴隨著(zhù)城市經(jīng)濟發(fā)展和人們需求的提高，地熱水的開(kāi)采強度逐年加大，過(guò)密過(guò)量開(kāi)采造成水位持續下降、單位出水量減少和水井吊泵等問(wèn)題。部分開(kāi)采井的水位埋深已由最初的 14m 下降到現在的 60.25m，尤其在開(kāi)采井集中的中心城區，地下水位呈單邊持續下降趨勢，出現不斷擴大的水位降落漏斗區。

 

  多年來(lái)開(kāi)封市在開(kāi)發(fā)利用地熱資源的同時(shí)，針對地熱水無(wú)序開(kāi)發(fā)帶來(lái)的問(wèn)題，曾開(kāi)展了多項地下熱水保護研究工作，制訂相應的管理辦法和法規文件，主要將保護措施著(zhù)眼于資源的開(kāi)采控制和有效利用上，但由于可操作性的限制以及與城市建設發(fā)展不相適應而沒(méi)有取得較好的成效。城市建設的加快和居民生活水平的提高，對地熱資源的需求量只會(huì )越來(lái)越大，強行限制地熱水開(kāi)采是不現實(shí)的。在這種情況下，要想解決地熱水開(kāi)發(fā)與保護的矛盾，就要開(kāi)源節流。一方面提高地熱水資源的利用效率，一方面進(jìn)行人工2補充地熱水資源，增加可持續使用的資源量，使有限、寶貴、潔凈的地下熱水資源可以實(shí)現良性循環(huán)，為社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高發(fā)揮最大的效益?？梢?jiàn)實(shí)施人工回灌以科學(xué)方法保護超深層地熱水資源，是當前開(kāi)封市地熱利用中亟待解決的問(wèn)題。

 

  在實(shí)施回灌工程之前，必須要對區域的地質(zhì)構造及水文地質(zhì)條件進(jìn)行研究，掌握地熱水儲藏的基本特征，了解回灌效果，探討回灌在該區的可行性及合理的回灌模式等，為建設回灌工程提供依據。