沧州肃宁县地热开发利用及其环境保护问题

前言

地热作为一种新能源，具有投资少、见效快的特点，尤其在冬季供暖方面有着锅炉无法拟的优越性，地热又属于洁净能源，不污染环境，能改善人们的生活质量，开发利用地热能有着良好的社会效益和经济效益。肃宁县是河北省皮毛加工地，是朔黄、京九铁路的交汇处，随着朔黄、京九铁路的相继开通，区位优势越来越明显。当地经济的不断发展，特别是当地皮毛企业及朔黄铁路公司等相继建设与发展，将对当地经济进一步发展产生更大的活力。同时，对于能源的需求量将不断增加，随着社会经济发展逐步加快，对地热资源的需求更加迫切。本区地处冀中拗陷区，地热地质条件良好，地热资源丰富，然而肃宁地热田的地热开发尚处在起步阶段，地热开发利用层次较低，管理粗放，影响了肃宁县县城地热资源的科学、经济、合理、有序的开发与保护。

为避免盲目开采造成的失误和浪费，为科学合理开发肃宁县城区地热资源提供科学依据，本研究小组在河北省地勘局第四水文工程地质大队与肃宁县华硕地热开发有限公司有关人员的帮助下，开展了对肃宁县城区地热资源研究工作。

（一）所做的工作：

1．收集了肃宁地区地热资源方面资料，取得河北省地勘局水文四队及当地有关单位的支持，并提供技术指导。

2．到肃宁地区进行实地勘察，对肃宁地区地质构造和地热层进行了解，到现有地热井处提取水样进行化验，并作不同用途的水质评价，为地热资源评价，合理开发肃宁县县城地热资源提供科学依据。

3．了解了肃宁地区经济发展情况，通过对已有地热开发井进行调查研究获得地热发展与利用的相关资料与问题。

4．搜集到各地区地热开发与利用的经验，并结合肃宁地区实地情况提

出地热利用可行性方案。

5．在指导老师的帮助下对资料进行了整理，对现存地热开发对环境所产生的问题进行统计，并提出地热资源可持续利用方案

为此，我们课题组全面收集了该区的物探、石油探井、水文地质、地热等相关资料，进行了实地勘查，，在综合研究基础上编写了肃宁县地热资源开发与可持续利用报告。

在项目研究过程中得到了河北省地勘局第四水文工程地质大队与肃宁县华硕地热开发有限公司有关人员的大力支持和帮助，并得到了指导老师的大力帮助和精心指导，在此一并表示衷心的感谢。

（二）以往地热资源研究程度

本区以往地热资源研究程度相对较低，与本区有关的研究成果主要有：1978-1982年，河北省地质局水文地质远景区划组完成了《河北省地下热水开采利用水文地质远景区划报告》，该报告较细致地论述了区域地质、深部构造、平原区基岩地质、水文地质条件和地热地质，圈定了平原区地热异常区范围。

1988年，科学出版社出版了由陈墨香等人编写的《华北地热》一书，该书对包括本区在内的区域地温场形成机制进行了分析，对地下热水形成、性质、开发利用进行了探索，圈画了浅部可开发的地热区，并将深部地热作为开发利用远景区。

1988-1989年，沧州地区新能源办公室提交了《沧州地区地热资源调查研究及开发利用对策报告》，该报告给出了全区的地热水资源量，并对全区地热水利用情况进行了调查，收集石油勘探井资料265眼。

2001年，河北省地勘局第三水文工程地质大队提交了《河北省地热资源开发利用规划研究报告》，该报告对包括该区在内的全省地热地质条件进

行了论述，计算了各热储地热资源/储量，并有针对性地制定了勘查和开发利用规划。

2002年，沧州市国土资源局提交了《沧州市地热资源“十五”计划及2015年规划研究报告》，该报告论述了全市的地热地质条件，估算了全市各热储地热资源，并进行了勘查和开发利用规划。

2003年，华北石油管理局水电厂水文地质勘察工程大队提交了《河北省肃宁县肃热1井地热地质勘查报告》，计算了地热可采资源，确定了合理井距和地热井保护范围。详见表1。

表1 沧州市区域地热地质条件研究程度一览表

二、区域概况

（一）区域地理概况

肃宁县位于河北省沧州市西部，地形为冲积平原，地势自西向东北倾斜，海拔10－16m，气候属暖温带大陆性季风气候，年平均气温12℃，年平均降水量560mm。

境内有小白河、古洋河、于家河等排水河道。沧州－定州公路横穿本县，朔黄、京九铁路从县城通过，交通便利（图1）。

工作区位于肃宁县城区，地理坐标为东经115°48′00″至115°51′00″，北纬38°24′30″至38°26′30″，面积13.6km2。

图1

（二）区域地热资源开发利用现状

肃宁县地热资源开发起步较晚，2004年才打了第一眼地热开采井，但发展速度较快，主要用于供暖、供热水、洗浴、游泳娱乐、皮毛加工及温室种植养殖等，下面介绍两个地热开发利用实例：

1、肃宁县一中地热开采井

肃宁一中地热开采井为馆陶组地热井，井深2250m，井口水温81℃，涌水量2760 m3/d，矿化度1200 mg/l。该地热井供暖面积140000m2，其中暖气挂片供暖面积75000m2，待供暖回水温度降至50℃左右进行二级利用，供地板辐射采暖和温泉洗浴，地板辐射采暖面积65000m2，并供5000多师生温泉洗浴和部分教职工家居供热水。采暖后的大部分地热尾水直接排放。

2、肃宁县华硕地热开采井

肃宁县华硕地热1井为馆陶组地热井，井深2274.4m，井口水温82℃，涌水量2640 m3/d，矿化度1525 mg/l。该地热井供暖面积100000m2；带动了九州、泉香等13家洗浴理疗中心；给两家洗毛厂供热水，地热水洗毛，色泽鲜艳，手感好，质量高；并建了多个共计1万多平方米温室大棚，种植蔬菜、花卉及药材。采暖后的大部分地热尾水直接排放于下水道。

三、地热地质条件

（一）构造特征

肃宁县城区在构造上位于冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡底部肃宁洼槽内，饶阳凹陷是一个东断西坡发育完整的大型单断凹陷，蠡县斜坡位于凹陷西缘，基底是高阳大背斜的东翼，其内幕构造为东倾单斜，由元古界、下古生界和中生界组成。沿潜山面地层出露上老下新，背斜轴部是蓟县系雾迷山组，顺东坡而下，是寒武系、奥陶系，到坡脚有巨厚的中生界。潜