阳山县大坑村温泉地热资源开发利用评价.pdf

王冬（1987），男，工程师，272100 山东省济宁市。阳山县大坑村温泉地热资源开发利用评价王冬（山东省鲁南地质工程勘察院）摘要依托广东阳山县大坑村温泉地热资源，从理疗、饮用、灌溉等应用角度进行初步分析，据此，进一步从开发技术可行性、经济合理性及生态环境影响性对温泉地热进行评价。结果表明：阳山县大坑村温泉地热资源开采技术上可行、经济上合理，对生态环境影响小，具有显著的节能减排效益。本研究可为相关地热资源的开发利用提供参考。关键词地热资源温泉开发利用DOI：10.3969/j.issn.1674-6082.2023.08.061Evaluation of Development and Utilization of Hot Spring Geothermal Resources in Dakeng Village，Yangshan CountyWANG Dong（Shandong Province Lunan Geology Exploration and Institute）AbstractBased on the hot spring geothermal resources in Dakeng Village，Yangshan County，Guangdong Province，this paper makes a preliminary analysis from the perspectives of physiotherapy，drinking and irrigation.Based on this，the hot spring geothermal is further evaluated from the aspects of technicalfeasibility，economic rationality and ecological environment impact.The results show that the exploitation ofhot spring geothermal resources in Dakeng Village，Yangshan County is technically feasible and economically reasonable.It has little impact on the ecological environment and has significant energy saving and emission reduction benefits.This study can provide reference for the development and utilization of related geothermal resources.Keywordsgeothermal resource，hot spring，development and utilization总第 652 期2023 年 8 月第 8 期现代矿业MODERN MININGSerial No.652August.2023为合理利用地热资源，阳山县旅游风景管理单位委托勘察设计单位在阳山县大坑村温沧排一带内开展地热资源勘查工作。通过综合地质测量、地球物理勘探、钻探等综合手段，初步查明阳山县大坑村温沧排地热资源赋存条件、质量、可开采量以及开采技术条件，为合理开发利用该地热资源、促进地方经济及旅游业发展提供地质科学依据。1研究区概况1.1地质概况研究区位于广东省清远市西北部的阳山县，地表水系较发达，青莲溪流经温泉区，地形复杂，山脉纵横交错，山峦起伏峻峭，山地面积占全县面积的90%，地貌类型属于小起伏低山地貌，地形起伏明显，悬崖峭壁多见，灌木丛生、植被发育。大河溪自北东向南西蜿蜒贯穿研究区，形成深切河谷。研究区最高处海拔545 m，最低处海拔为165 m，温泉出露于中部大河溪河谷，海拔为206 m。据区域地质资料，研究区位于区域性南岭纬向构造带与新华夏系郴县怀集深大断裂带交会处之东南侧，燕山早期第一阶段大东山岩体西南部，见图1。1.2温泉分布特征温泉的分布有以下2个特征：（1）温泉的形成与深成岩浆岩有密切关系。大东山复式花岗岩体规模大，主体于燕山早期第一阶段侵入，呈巨大岩基产出，之后又经多期活动，深部积聚一定量的岩浆余热，加上周边有从上古生代至中新生代的巨厚盖层，使得后期岩浆侵入时的余热得以较好地保存1。256现代矿业2023 年 8 月第 8 期总第 652 期（2）温泉的出露受构造控制。分布在岩体内部的温泉，主要受岩体中近东西向构造及次一级的北东向构造的交接所控制；出露在岩体外接触带的温泉则受近南北向及可能切穿岩体的东西向构造互相切割所控制2。本区在区域上新构造运动表现比较强烈，由于地壳受水平挤压出现升降活动，上升运动较下降运动强烈，形成了高山和放射状水系3。地震活动不明显。综上所述，本区的构造格局、岩浆岩的分布及新构造运动特征为地热资源的形成提供了有利的地热地质条件4。1.3温泉成因阳山县大坑村温沧排地热资源主要赋存于燕山早期第一阶段黑云母花岗岩构造裂隙中。研究区位于大东山花岗岩岩体外缘，岩体出露面积大，规模大，呈中深成相岩基产出，形成于燕山早期，之后又经多期活动，深部积聚一定量的岩浆余热，且周围有从中生代至新生代的巨厚盖层，使岩浆侵入时的余热得以在深部很好地保存。在大东山花岗岩体内或其围岩接触带附近存在较多现代活动性断裂，这些断裂形成了浅部与深部沟通的通道，使深部与浅部产生热对流，在深部地热加温作用下，水温不断升高，溶滤作用增强，使矿物质增加，形成中深循环高温热水，沿F1-2与F3断裂交会部位上涌，与常温地下水混合冷却而成。2地热资源初步分析2.1理疗分析由于阳山县大坑村地热流体拟作温泉洗浴开发利用，根据勘查采集的钻孔涌水样品分析结果，对照地热资源勘查规范（GB/T 116152010）附录E中有关理疗热矿泉水水质标准进行评价，地热田地热流体中偏硅酸、氟含量丰富，分别为66.7475.67 mg/L和4.756.76 mg/L，达到理疗热矿水要求，具有理疗价值。2.2饮用分析本区地热水中偏硅酸（含量66.7475.67 mg/L）达到 饮用天然矿泉水（GB 85372008）界限指标，但氟含量（4.756.76 mg/L）超出了饮用天然矿泉水国家标准中氟（1.5 mg/L）水质限量和 生活饮用水卫生标准（GB 57492022）中氟（1mg/L）水质限量标准，不能作为饮用水（矿泉水）5。2.3灌溉和渔业分析本区地热水水温 40.049.5，地热水不宜直接排放作为农田灌溉水。氟含量4.756.76 mg/L，超出了 渔业水质标准（GB 1160789）中氟（1 mg/L）限量标准和鱼类生长的适宜温度，因此，也不能直接用作渔业养殖用水6。3开发利用前景评价3.1技术可行性地热资源开采的经济性主要根据地热井的成井深度区别划分如下：最经济的，成井深度一般小于1 000 m；经济的，成井深度一般介于 1 0003 000m；有经济风险的，成井深度大于3 000 m7。对照上述经济性划分，阳山县大坑存地热田最大钻孔深度不足400 m，因此，开采的经济性属最经济的。根据温泉地热资源探采井观测成果，ZK7、ZK4地热井地热流体单位涌水量分别为14.9616.29 m3/（dm）和7.067.84 m3/（dm），属较适宜开采。3.2经济合理性阳山县大坑村温沧排地热田位于广东第一峰旅游风景区内，自然资源丰富，有超过2 000多种植物，有广东最大的原始森林，景区占地面积 138 km2，建设温泉旅游度假区。按三星级标准建设天泉度假酒店及配套设施，据此投资估算，固定资产投资估算需1 726万元，经营成本150万元，以每年10%递增，则投资偿还期为6 a，通过餐饮、旅业发展，初步估算可增加当地税收约200万元，居民人均收入增加1 300元。充分利用当地地热资源，大力开发阳山旅游资源，修建温泉度假区等一系列多功能综合性服务行业，可作为阳山县旅游资源的有益补充，并解决部分257王冬：阳山县大坑村温泉地热资源开发利用评价2023 年 8 月第 8 期当地居民就业问题，为当地经济发展带来显著的经济和社会效益8。3.3对生态环境影响3.3.1节能减排效果估算根据 地热资源勘查规范（GB/T 116152010）附录F，按阳山县大坑村温泉地热开采1 a所获热量计算节煤量M为1 574 t/a。则地热温泉开采 1 a相当节煤量的减排量见表1。表明温泉开采1 a相当于二氧化碳减排3 756 t，二氧化硫减排26.8 t，氮氧化物减排9.4 t，减少悬浮质粉尘12.6 t，减少煤灰渣157 t。注：煤灰渣不属于大气排放，属于固体废物排放。3.3.2地热流体排放对生态环境影响地热流体的排放对环境的影响有水环境污染、热污染和大气污染。（1）地热流体水污染评价。依据 广东省地方标准水污染物排放限值（DB 44262001），阳山县大坑村温泉地热流体中各项指标均符合废水排放标准。阳山县大坑村温沧排地热田地热水的开发利用和地热水排放，就其原来所含的物质成分而言，对环境的影响程度低，但地热水在利用过程中人为污染形成的生活污水，则应严格控制，执行国家和地方政府有关法规和污水排放标准，如有超标，应进行污水处理，然后排放。（2）热污染和大气污染评价。地热资源计划开采利用的热流体水温大于42，经过温泉洗浴利用后为3540，若直接排放对周边溪流、农田生态有一定影响，因此，必须注意废弃热水的排放方式，使最终排放的废水温度低于30，以避免对周围造成热污染。阳山县大坑村温沧排热流体温度为 40.049.5，属低温地热资源，热流体中CO2、H2S等非凝气体含量极少，其在地热流体中开采、管道运输、温泉泡浴（淋浴）过程中逐渐挥发，对大气污染微乎其微。4结论与建议（1）阳山县大坑村温沧排地热水作为温泉洗浴用途有较高的保健价值，可修建温泉度假区等一系列多功能综合性服务行业，作为阳山县旅游资源的有益补充，并解决部分当地居民就业问题，为当地的经济建设和市场繁荣带来直接可观的经济效益和社会效益。（2）阳山县大坑村温沧排地热水的开发利用和地热水排放对环境的影响程度低，但地热水在利用过程中人为污染形成的生活污水，则应严格控制，执行国家和地方政府有关法规和污水排放标准，如有超标，应进行污水处理，然后排放。（3）尽快设立热矿水水源地环境保护区，并在保护区边界设立标志。开发利用过程中地热水开采量应控制在主管部门批准的允许开采量范围，防止过量开采导致地热水资源受到破坏。参考文献1魏永霞，程宏超，杜雨彤，等.皖江经济带地热资源成因及其分布规律研究 J.安徽地质，2021，31（4）:348-351，364.2李明.小三江地热田地热资源勘查与评价 J.西部探矿工程，2021，33（6）:161-164.3刘海，赵国红，宋阳.安徽省地热资源特征及成藏模式研究 J.安徽地质，2020，30（4）:271-279.4魏永霞，程宏超，汤皓.环境同位素技术在研究皖江经济带地热资源形成过程中的应用 J.安徽地质，2022，32（2）:141-144，149.5张江帆.甘肃省地热资源评价 J.地下水，2019，44（4）:29-30.6王一凡，高俊义，徐跃洋，等.陕北地区地热开采现状研究 J.陕西水利，2021（3）:1-2，9.7刘海，赵国红，宋阳.安徽省地热资源特征及成藏模式研究 J.安徽地质，2020，30（4）:271-279.8李肖雪，吴立，杨钊，等.安徽省地热温泉资源分布与特征 J.安徽师范大学学报（自然科学版），2020，43（4）:364-370.（收稿日期 2022-12-16）258