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地热能是洁净的新能源,已引起世界各国普遍重视,开发地热能对于发展绿色低碳经济、保护地球环境具有重要现实意义。地热学是地球科学一个新兴的分支,地热资源的赋存条件、形成机理、分布特征和资源评价是地热学中最为活跃的研究领域。20世纪70年代以来,世界各国对地热能的研究和开发都给予很大的关注,特别是20世纪中后期的世界能源危机,人们在重视深部高温地热资源勘查开发的同时,也注意中、低温地热资源普遍利用。近年来随着热泵技术推广应用,人们对地热资源概念已不限于温泉,广义的地热资源包括三部分:变温层中的地温资源、浅层(常温层之下)地热资源、地热异常区或深部热储中的地热资源,通过钻井开采地下热水(气)加以利用。地热资源直接利用,开发容易,节约成本,便于普及;与太阳能、风能相比,地热能开发不受气候影响,工作效率高;地热资源具有一次性投资、维修成本低的特点,是具有极大开发前景的新能源。
连江贵安地热勘查开发研究,始于20世纪70年代初,国家和企业单位曾投资进行勘查和钻井,但很多钻井缺少原始地质资料,其中比较有价值的勘查研究成果有:福建省第二水文工程地质队编写提交的“连江县贵安地热田详查报告”、湖南省核工业地质调查院编写提交的“连江县贵安地热可控源大地电磁法物探报告”、福建省地质工程勘察院编写提交的“福建省连江县贵安地下热水资源储量核实报告”,上述研究成果为本课题研究提供了重要的基础资料。
连江县贵安自古有天然温泉出露,开发历史悠久。位于福州市区北部,距离20km,有高速公路相通,地理位置优越。海峡西岸建设推动了温泉旅游业的飞速发展,贵安地热田原有地热资源确定的地下热水允许开采量如何适应建设项目需要?其扩大资源潜力前景如何?是本研究课题的出发点,本论文主要在搜集研究已有地热地质资料基础上,结合最新物探、钻探、抽水试验等实际资料,进行综合分析研究。进一步查明贵安地热田属于受带状构造裂隙控制的中低温地热田,具有第四系砂砾石层状热储和基岩构造裂隙脉状热储,基岩裂隙热水补给层状热储,由于层状热储厚度薄,加之近年施工钻井密集,疏通了二者水力联系为统一含水体。分别用最大降深法和开采试验法,预测贵安地下热水允许开采量为5330m3/d(84℃)和7000 m3/d(77.36℃),预估远景可采量12000 m3/d。计算贵安地热田热储中储存热量为3.785×1013kJ。
通过二氧化硅温标和地热增温梯度,预测热储温度为150~160℃。贵安地下热水主要受大气降水和地表水(潘渡溪)侧向补给,大气降水补给量29336 m3/d。潘渡溪侧向补给量13622 m3/d,补给量大于开采量,补给充裕。此外依据区域地热地质构造分析和物探、测温等实测资料研究,预测贵安地热田北部存在新的隐伏地热异常区,建议进一步开展勘查,预测地热资源储量约相当于又一个贵安地热田。贵安地下热水为低矿化度硫酸钠型碱性水,含有多种微量元素,其中氟、偏硅酸含量达到氟水、硅水理疗热矿泉水命名浓度;氡达到矿水浓度,具有较好的医疗保健价值。