濟南東部寧家埠地區地熱資源特征與開發利用探討

王玉星

摘要：我國濟南東部寧家埠地區包含著比較豐富的地熱資源，在地質構造熱儲地質條件上占據一定的優勢，是地熱資源開發的有利地區。本文主要對濟南東部寧家埠地區地熱資源特征與開發利用進行探討。

關鍵詞：地熱資源特征;開發利用;策略探討

地熱資源的有效開發利用能夠有效減少采用常規能源產生的廢氣、煤灰渣等多種物質排放量，對于城市治理污染、減少霧霾具有重要作用。濟南地區具有豐富的地熱資源儲存量，具有優良的水質、開發利用程度高。

1濟南東部寧家埠地區地質背景概述

第一，地層巖性，主要對濟南市東部地區進行研究，結合現在已有的鉆孔資料，該研究區位內主要為第四系覆蓋，在下伏包含三疊系、奧陶系、石炭一二疊系。其中奧陶系主要是該區位內主要的熱儲層，主要是灰色、深灰色和豹皮灰巖的巖性為主，呈現出厚層狀，在該區位內大約有800米的厚度。

第二，地質構造，對于濟南東部的地熱資源進行研究，主要是在齊河凸起和鄒平周村凹陷的交接地帶區位進行研究，總體呈現出向北緩傾的單斜構造，文祖斷裂是主要斷裂，總體的走向NNW，傾向SW，具有70-80度的傾角，同時斷裂東盤相對呈現出上升現象，西盤呈現出下降趨勢，是以高角度張性斷裂，是良好的導水和導熱斷裂。

第三，該地區具有一定的水文地質條件，主要包含水層，在奧陶紀馬家溝群灰巖中賦存，具有明顯的受構造控制，其中含水層主要向北和北東方向傾伏的單斜斷塊展現。另外，該研究區位的南部裸露區位富水性相對比較弱，在隱伏區的富水性比較強，特別在黃土崖地帶，匯流條件比較好，裂隙巖溶的濃烈發育，其中單井涌水量平均都高于5000m3/d。地下水主要以HCO3-Ca·mg的水化學類型為主[1]。

地熱異常區的周圍，通常是遠離山前地段，具有較深的奧陶紀石灰巖頂板，地下水的補、徑、排的條件越來越差，遭受到弱透水結構和巖漿巖體的阻礙之后，就會很容易構成半封閉或者相對比較封閉的含水系統，通過對其深部進行傳導熱能，實行長時間的加熱之后，就會逐漸增高水溫，形成巖溶熱水區。

第四，我們根據當地區域的地址資料進行分析，該研究區位在侵入巖形成時代主要是中生代燕山晚期，巖體的侵位主要是淺層為主，在石炭一二疊紀地層中進行主要侵入，在巖漿巖地層的脆弱一帶上侵或者順層侵入，主要有輝綠巖、閃長巖等為主要巖性，巖漿的侵入有利于地下熱量的傳輸和運移，是該地區形成地熱的主要客觀因素。

2濟南東部寧家埠地區地熱資源特征

第一，地溫場特征主要有氣水平變化特征。地溫梯度變化和奧陶系灰巖埋藏深度息息相關，并且受到該地區內隱伏斷裂構造的一定影響。地溫梯度在構造斷裂周圍相對較高，地溫梯度值通常大于每一百米2.5攝氏度，但是在其他地區，地溫梯度值通常都是小于這個數值。另外，地溫場具有垂向變化特征，在該研究區域內具有比較明顯的變溫帶、恒溫帶和增溫帶的變化規律，通常變溫帶大約有12米的深度，恒溫帶是12-20米，平均大約有16米的深度，溫度在14.20-15.20攝氏度之間，平均的溫度是14.8攝氏度。增溫帶是20米之下的部分，經常產生地溫升高的情況[2]。

第二，熱儲層特征。該研究區域內的熱儲層是奧陶系馬家溝群，在垂向上當作一個包含熱儲巖組，主要呈現出層狀。該區位內的地熱類型是屬于巖溶裂隙層狀傳導型熱儲，受到明顯的文祖斷裂掌控，同時具有帶狀熱儲特征，屬于層狀兼帶狀熱儲。基底結構對熱儲層進行控制，具有比較大的頂界面起伏，章寧1地熱井奧灰頂板埋深在954米，這個地熱井正南方向距離4.5千米的地方是章桃1地熱井奧灰頂板埋深387米，這兩個地熱井都沒有揭露奧灰熱儲層底板。我們根據物探研究資料進行分析，該研究區位內的奧灰頂板埋深在387-1200米，主要呈現出從南向北頂板麥生越來越大的分布規律。

第三，地熱水化學特征主要有水化學組分特征，章寧1的地熱水主要是無色透明，沒有異味，沒有肉眼可見物，pH值是7.05，總硬度是2766.26mg/L。地熱水中鍶、氟能夠達到命名礦水濃度，其中偏硼酸、偏硅酸能夠達到醫療價值濃度，地熱水為氟·鍶型醫療熱礦水，蘊含較大的醫療價值[3]。另外，地熱水化學成分的形成和演變主要是含水介質的化學成分和水化學作用、同時是沉積環境和水循環等多種影響因素協同作用的結果。

3濟南東部寧家埠地區開發和利用

第一，章丘不斷加快城鎮化建設，充分發揮地熱資源的重要作用，作為重要的綠色能源具有較大的開發利用潛力。地熱水出水的溫度大約在45攝氏度，可以直接用來供暖，可以使用地熱換熱和水源熱泵進行結合的供暖形式，有效避免地熱水的腐蝕，提高供水的質量和效率。

第二，充分利用地熱資源開發娛樂、旅游和地產。地熱地區的東南側是繡源河風景區，新建設的高鐵橫穿風景區，同時距離秀慧高鐵站只有3千米的距離，在向南方向和朱各務水庫只有4千米的距離，向西的方向具有龍山文化發現的地城子崖遺址，大約距離7千米，距離洛莊漢墓具有6千米，這地熱地區具有明顯的區位優勢。相關管理部門可以將該地熱區規劃成室內外游泳館、垂釣休閑園區、溫泉度假村、游覽觀光等相關娛樂、旅游區，或者建立別墅和高級賓館具有一定的居住功能。另外，地熱水中具有一定的水化學特征，包含多種礦物質，具有較高的醫療保健價值，可以建立浴療保健，采用熱礦水進行洗浴，對患有風濕病、冠心病和高血壓的人群具有一定的治療作用。

結束語：濟南東部寧家埠地區蘊含非常豐富的地熱資源，同時具有較高的醫療意義，有利于對其進行合理開發利用。本文主要對該區域地熱資源地質背景和特征進行分析，探討了其開發利用策略，同時需要人們做好地熱資源的保護工作，對開發利用工作開展加強動態監測，充分發揮地熱資源的重要價值。

參考文獻：

[1]孫曉程. 探究我國地熱資源與可持續開發利用[J]. 門窗， 2019， No.174（18）：262-263.

[2]陳安河. 地熱資源特性論述與可持續開發利用模式解析[J]. 北方環境， 2020， 032（001）：229-230.

[3]武強， 涂坤， 徐生恒，等. 我國能源供給與消費優化精準配置探討——以淺層地熱能與建筑物供暖制冷配置為例[J]. 中國能源， 2020， v.42（05）：7-10+22.

中石化新星（北京）新能源研究院有限公司鄭州分公司，河南，鄭州，450000