張海燕

（山西澤城西安水電有限公司，山西 太原 030002）

地下熱水既是地下水的一個重要組成部分，又是一種具有不同用途的液態(tài)礦產(chǎn)資源。地下熱水，因具有一定的溫度而具有能源價值，當溫度大于90℃時可用于發(fā)電、烘干等；當溫度大于60℃時可用于采暖、工藝流程等；當溫度大于40℃時可用于醫(yī)療、洗浴、溫室等；當溫度大于25℃時可用于農(nóng)業(yè)灌溉、土壤加溫等。由于地下熱水在深循環(huán)中與環(huán)境介質長期互相作用，使其攜帶了多種特殊氣體和微量元素，當達到一定含量并具有醫(yī)療價值時稱之為醫(yī)療熱礦水。當其中的氣體、化學組成、微量元素對人體健康有益并符合飲用水標準時，還可作為飲用天然礦泉水開發(fā)利用。

1 概況

根據(jù)章鴻釗先生1936年編寫的《中國溫泉輯要》記載，忻州市內的偏關、定襄、靜樂、五臺、保德、河曲等縣在歷史上曾有多處溫泉自然露頭，可見地下熱水開發(fā)利用在當?shù)赜杏凭玫臍v史，并且以天然露頭的地下熱水溫泉為主要形式。新中國成立以后，特別是20世紀60年代中后期、70年代初期，隨著群眾性打井開發(fā)利用地下水高潮的出現(xiàn)，大量隱伏的地下水熱水點不斷被揭露，人工揭露開發(fā)利用地下熱水成為此后的主要形式。從1968年原平市大營打灌溉井發(fā)現(xiàn)地下熱水以來，1972年在忻府區(qū)奇村發(fā)現(xiàn)地下熱水，1973年在定襄縣湯頭發(fā)現(xiàn)地下熱水。以上三個地熱區(qū)均屬偶然發(fā)現(xiàn)，忻府區(qū)頓村地熱區(qū)則是在奇村地熱區(qū)地熱水開發(fā)利用中可觀的經(jīng)濟效益驅使下，根據(jù)水文地質資料利用先進的鉆井技術有意識尋找地下熱水的結果。這樣就形成了分布于忻府、定襄、原平3縣（區(qū)）的奇村、頓村、大營、湯頭4個地下熱水開發(fā)區(qū)為主的布局。

2 水溫狀況

受開采量影響，地熱區(qū)水溫年內月際間各不相同，一般在3—4月農(nóng)灌期水溫開始下降，5月份略有回升，6—9月洗浴高峰期再次呈現(xiàn)下降趨勢，10月之后至次年3月逐漸回升。

地熱區(qū)地下熱水排泄形式主要是人工揭露（鑿井），同一區(qū)域不同含水層的熱水井水溫也存在高低差異，目前區(qū)域內大部分熱水井是從孔隙熱儲層取水，但也有部分熱水井穿入基巖，從基巖破碎帶裂隙熱儲層取水。根據(jù)2012年監(jiān)測資料分析，地熱區(qū)不同含水層熱水井年平均溫度介于17.2~63.8℃之間。

3 水質狀況

按酸堿度分類：奇村、大營和湯頭呈弱堿性水，頓村呈中性水。

按硬度分類：奇村硬度3.3（德國度），屬極軟水；頓村硬度22（德國度），屬硬水；大營硬度14.6（德國度），屬微硬水；湯頭硬度51（德國度），屬極硬水。

按水化學類型分類：依舒卡列夫分類法，奇村地熱水化學類型為Cl-Na型水；頓村地熱水化學類型為SO4-Na·Ca型水；大營地熱水化學類型為Cl·SO4-Na型水；湯頭地熱水化學類型為SO4·Cl-Na·Ca型水。

各地熱區(qū)的共同特征是氟離子和硅酸含量較高，并含有鍶、鋰、鋇、錳、鐵、硫化氫等多種微量元素。奇村還監(jiān)測到放射性元素氡，含量為7～9 Bq/L。

4 開發(fā)利用狀況

4.1 奇村地熱區(qū)

奇村地熱區(qū)1972年打井時打出水溫達63℃的熱水井1眼，開始修建浴池產(chǎn)生經(jīng)濟效益，到20世紀80年代中期已打成熱水井5眼，一些單位開始在這里興建療養(yǎng)院、培訓中心，地熱水開采量越來越大，水溫、水位越來越低。80年代前后打成的井深在30 m左右的熱水井相繼變?yōu)闆鏊?。為獲取足夠的熱水資源，井越打越多，越打越深。

奇村地熱區(qū)由于多年集中開采，地下水位大面積下降，2000年以后，地熱區(qū)地下熱水開采量總體趨勢較之前有所下降，開采量減少使地下水位有所回升，但回升趨勢比較緩慢。

4.2 頓村地熱區(qū)

1990年，在頓村成功開鑿熱水井（水溫44℃），忻州市政府在頓村設立頓村地熱經(jīng)濟開發(fā)辦公室，興建療養(yǎng)院，頓村地熱水開始了大規(guī)模的開發(fā)利用。

4.3 大營地熱區(qū)

大營地熱區(qū)于1968年發(fā)現(xiàn)自流地熱井后一直沒有開發(fā)利用。1985年由山西省地礦局第三水文地質大隊在大營打成熱水井5眼，并由村里建成第1座浴池。直到1996年，原平市政府在大營成立大營地熱水開發(fā)利用管理處，并興建療養(yǎng)院。

4.4 湯頭地熱區(qū)

湯頭地熱區(qū)于1973年打出水溫為53℃的熱水井，但開發(fā)力度不大，1989年興建療養(yǎng)院掛牌敬老院，近年來建起了浴池、別墅區(qū)。

目前，地熱區(qū)在用熱水井30眼，從區(qū)域水文地質條件上考察，奇村、頓村地熱水的補給區(qū)應為西部云中山（亦為區(qū)域地下水補給區(qū)）和金銀山區(qū)；大營地熱水補給區(qū)為恒山—云中山區(qū)；湯頭地下熱水的補給源主要來自北部的龍虎山區(qū)。

5 幾點建議

第一，在同一水文地質條件下，熱水井無序增多會導致地熱水壓力水頭降低，促使地熱水各項物理指標降低，影響地熱水的可持續(xù)開發(fā)利用。故建議嚴格控制新增地熱水井的審批手續(xù)，杜絕亂打井、濫開采的不良行為。第二，地熱水開發(fā)利用中，缺乏行之有效的量化管理，浪費現(xiàn)象比較嚴重，應建立一套完整的地熱水使用計量監(jiān)控體系，統(tǒng)計出地熱井或經(jīng)營單位取用水量，并確定地熱區(qū)限定年度可開采量指標，依據(jù)計量數(shù)據(jù)確定水資源費，促使經(jīng)營單位減少浪費。第三，地熱區(qū)地下熱水開發(fā)經(jīng)營模式單一，地熱利用率低，有限的資源、低效的利用率嚴重影響了地下熱水資源的可持續(xù)利用，應加強地熱水重復循環(huán)利用技術研究，保證有限的地下熱水資源高效利用。