保定地熱資源地質條件及綜合利用設想

薛園園 鄭嬌嬌 任志揚

摘 ?要：以保定地區的地熱資源為研究對象，通過對保定地區的區域構造、斷裂、地層、水文特征四方面的分析，得出保定地熱的成因。并根據保定地熱的特點，對其綜合利用進行研究，主要從城市取暖、生活用水、旅游開發三個方面展開設想。

關鍵詞：保定地熱;地質條件;綜合利用

1引言

地熱是集熱、礦、水于一體的清潔能源，具有多重效益，合理有效地利用地熱是未來能源發展的必然趨勢[1，2]。當今世界，越來越多的國家和地區開始重視地熱資源的開發利用，我國也將地熱開發上升為國家能源戰略，采取了一系列政策措施積極推動。近年來，保定市提出以資源為基礎，以市場為導向，充分發揮地熱資源優勢，大力發展保定地熱資源開發利用格局。

2研究區概況

保定市地勢由西北向東南傾斜，地貌分為山區、平原和洼淀三大類。以黃海高程100米等高線劃分，山區面積1.11萬平方千米，占總面積的50%;平原面積8624平方千米，占總面積的39%;洼淀區面積2432平方千米，占總面積的11%。山區包括淶源全部，淶水、易縣、滿城、順平、唐縣、徐水、曲陽和阜平的西部深山區。平原和洼淀分布在東部，是華北平原的一部分，由大小不等的沖積扇構成，地形宛如半碟狀，自北、西、南3個方向向東部白洋淀傾斜，包含保定市區、涿州市、高碑店市、定州市、安國市、望都縣、雄縣、高陽縣、清苑縣大部，容城縣、徐水縣、定興縣、博野縣和蠡縣的一部分。洼淀位于平原東部，為白洋淀和周邊低洼易澇區，海拔7米～10米，以安新縣為主。

3地熱地質條

世界范圍內地熱資源的分布有著明顯的規律性。高溫地熱資源都集中分布在相對較狹窄的地殼活動地帶，即公認的全球板塊的邊界;而低溫地熱資源則廣泛分布于板塊內部，但在板塊內部一些存在熱點熱柱的地方也可能分布有高溫地熱資源這就是說地熱的分布是嚴格受板塊構造的控制。

3.1保定市區域構造特征

保定市地質構造上位于華北平原新華夏系沉降帶上（如圖1）。該沉降帶為一巨型中、低溫熱水型地熱資源系統。其基底構造特征發育，形成北東向構造體系。主要構造為北東向的斷裂和斷塊[1]。資料顯示，部分斷裂挽近時期仍在活動。沉降帶下降幅度大，形成拗陷，導致沉積蓋層厚度增加。由于受構造帶的控制，并經歷了復雜的沉積、巖漿、變質、構造等地質事件，從而形成了一套較為完整的巖石和構造體系，為地熱資源的形成提供了有利的地質、構造和水文地質條件。

3.2地熱成因

3.2.1斷裂

區域上對研究區地質條件影響較大的斷裂是無極–衡水隱伏大斷裂（圖2），該斷裂西起曲陽以西，向東南經無極、衡水，于德州以南進入山東，河北省區內全長約 200km，總體走向 310°，斷面傾向 NE，傾角 39～55°，形態類型屬正斷層，在無極至曲陽區間，斷裂切過太行山前深斷裂，顯示有左行扭動特征。從規模位置看，該斷裂是對本區地熱資源形成起主要作用的一條斷裂。斷裂相互作用使得交匯處巖石破碎富水[2]。

3.2.2地層特征

根據實際鉆孔資料顯示，地層為太古界阜平片麻巖套坊里片麻巖，巖石主要礦物成分為角閃石、斜長石、石英，礦物顆粒較均勻，隱晶質結構、塊狀構造為主，地層內部節理、裂隙非常發育，多見水垢痕跡。

3.3儲熱層

區內地下熱水主要賦存于斷裂破碎帶中，熱儲呈帶狀或帶狀兼層狀展布，熱儲形態嚴格受構造控制，具有埋藏淺、熱能存儲量大、易開采等特點。目前揭露的熱儲深度大多小于900 m，溫度28.2～90℃，最高達92℃。

3.4深循環地下水的補給及水質分析

深循環地下水是地熱的載體，是形成地下熱水的必要條件之一。

保定所處水文地質單元位置與北京地熱田所處水文地質單元相當。地下水補給主要來自山區基巖和山前粗粒第四系接受的降水入滲。山區基巖為富水性及透水性較好的元古宇碳酸巖，補給作用較強。又因地下水循環途徑短，預測水質應與北京地區相近，水質良好。

4保定市地熱資源綜合利用設想

4.1城市取暖

保定市位于我國北方，冬季采暖是一個大問題。每年采暖季節不但要燒掉大量的煤，還要產生大量的有害氣體、煙塵、爐碴，污染環境。如能用地下熱水解決采暖問題，不但能節省大量的煤炭，還能減少污染，提高環境質量。從而加強低碳文化建設，引導消費觀念的轉變。

4.2生活用水供應

我們在平時生活中要消耗掉非常多的熱水，一方面耗電，另一方面造成污染，如能用地下水解決生活所需熱水，尤其在住宅區，生活用地熱水的供應，使居民可以在家洗礦泉浴，會帶來非常便利的生活條件[3]。

4.3開發旅游

隨著人類生活水平的提高，人們越來越注重生活的品質，地熱的開發能為人們提供休閑娛樂的場所，如洗浴、游泳館、康樂中心等，并且能提高開發區人們的生活質量，增加創收。

除此之外，地熱資源還可以用于養殖、種植等方面進行開發。

5結論

保定市地熱的分布主要受斷裂、地層、地下水等條件的控制。1.無極–衡水隱伏大斷裂貫穿保定市;2.地層中節理、裂隙非常發育，滲透性好;3.地下水水源補給充分。

開發利用地熱資源，不僅能節省大量煤炭產生可觀的經濟效益，同時，還能減少大氣污染，改善城市環境，提高居民的生活水平。

參考文獻

[1] ?李巨芬，魏玉梅. 保定市地下熱水賦存條件及開發前景分析[J].資源與產業，2005，19（20）：20～23.

[2] ?劉斐. 河北省溫塘寺地區地熱地質特征及地熱資源評價[D].中國地質大學（北京），2014.

[3] ?郭士昌，姚春梅，徐品等. 臨沂市地熱地質條件及開發利用效益分析[J]. 山東國土資源，2009，25（3）：31～36.

項目來源：中國地質大學長城學院2019年度校級科研項目，本文系保定市哲學社會科學規劃課題，保定地熱資源綜合利用研究：ZDCYK1805