随着石油、煤炭等传统能源的日益紧张及开发利用造成的环境污染压力的不断增加,太阳能、风能、地热能等新兴能源已成为世界能源研究的重点。其中以地热能的开发利用和研究最为广泛、深入。五龙口地热区位于济源市五龙口镇省庄村北部,通过分析地质构造、钻探、水文地质以及水文地球化学资料,确定地热区的成因类型。五龙口地热区内主要构造为盘古寺断裂带和五龙口断裂带以及F25断层,其分布严格受该三条断裂的控制,五龙口地热区地热水在北部山区的盘古寺断裂带接受大气降水补给,沿F21、F22断层带向南径流,在F17、F25断层的交汇处的迎水面汇集,形成五龙口地热区,地热类型属对流型。地热区主要开采的热储层为奥陶—寒武系热储层。研究地热区热储层的边界条件、埋藏深度、热储特征、地温场以及地热水流场,应用热储法分区、分层计算五龙口地热区1.09km2范围内的地热资源量和可采资源量,分别为:地热流体体积为1.01×108m3,地热流体资源总量为12312.14×1012J,可采资源量37.91×1012J/a。在充分考虑地热成因以及地质构造的基础上,利用MODFLOW进行模型概化,建立5.32km2计算范围内的三维可视化地质模型和地热流体数值模型,计算所用参数根据抽水试验资料及经验确定,并对地热区观测孔的水位进行模拟拟合计算,对地热区地下水位和热水温度进行预测。结果表明,在目前开采条件下,3年后地热区地下水位下降约1~2m,开采中心有形成降落漏斗的趋势;地热区面积100a后有所减小,平均每年减少0.33×10-2 km2。所建模型能够较好的反映热储层的实际地质情况和水文地质条件。地热区地下热水资源具有较高的利用价值,要严格控制开采量不超过可开采量,实现五龙口地热区地热资源的可持续利用。