汤头地热田地热资源勘查

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[摘 要]汤头地热田开发历史悠久，开发利用的同时积累了大量的长期监测资料，为汤头地热田地热资源的进一步计算评价及开发管理提供了宝贵的资料。本文根据以往地质调查、抽水试验、物探及动态监测等成果，对汤头地热田的地热地质条件进行了阐述；提出了地热资源开发利用与保护的措施与建议。

[关键词]地热资源；动态分析；计算评价；汤头地热田

中图分类号：P314 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0160-02

汤头地热田坐落在临沂市河东区北部，是著名的疗养胜地，历史悠久，闻名遐迩，早在北魏年间就有文字记载，并发现其具有很高的医疗价值。本文根据地热田长期监测资料，对本地热田的地热资源进行了计算与评价，以准确掌握地热资源的现状和开发潜力，更好地实施有效开发和管理工作，发挥其最大效益。

1 汤头地热田概况

1.1 自然地理条件

汤头地热田位于临沂市河东区汤头镇政府驻地，东依汤山，西傍汤河，风景秀丽，环境幽雅，南距临沂城区25km，是著名的疗养胜地。汤头地热田开发历史悠久，最初主要是利用温泉自流量，后为钻孔开采。目前，开采井有3眼，水温60℃。（图1）。

1.2 区域地层

汤头地热田区域地层出露较齐全。-葛沟断裂以西分布太古界胶东群片麻岩、元古界震旦系砂岩、古生界寒武系-奥陶系灰岩、页岩；马站-苏村地堑内主要分布中生界白垩系青山群八亩地组安山岩、集块角砾岩，大盛群马朗沟组、田家楼组砂砾岩、砂岩与粉砂岩；东部汞丹山断凸主要分布太古界泰山群片麻岩；第四系主要分布于沂、沭河两侧。岩浆岩分布普遍（图2）。

2 开发利用现状

汤头地热水开发利用历史悠久。地热水开采量的大小基本随地热水开发规模及管理水平的提高而产生相应的变化。开发初期，基本是利用泉的自流量；随开采规模的扩大，井采量不断加大，直至出现超量开采现象；后来，由于管理力度加大，严格控制开采量后，水温、水质渐趋稳定；近年来，由于高档次地热开发项目的增加，在开采旺季，地热水又出现超量开采，水温下降迅速。

1964年，煤炭局疗养院施工钻孔一眼，井深约60m，成井时水温72℃，自流量20m3/d左右；1980年有机井三眼，开采量200～300m3/d，温泉仍有少量泉水溢出；1981年开采量435m3/d，水温64.25℃，温泉消失；1994年，开采量489.32m3/d，水温58～60℃；2000年，主要开采井2眼，开采量980m3/d，水温52℃左右；目前，主要开采井3眼，开采量500m3/d，水温58～60℃。

热水用途：汤头热水主要用于疗养、洗浴等。目前有中国煤矿疗养院、山东省警官疗养院、汤头镇温泉疗养院、市疗养院、渡假村、三河口、知春湖、观唐温泉等十三家开采单位，其它饮食、美容等服务行业发展到100多家，创造了较好的社会效益和经济效益。

3 地热田地热地质特征

3.1 地热田地层及构造

地热田出露地层、岩性主要为白垩系青山群八亩地组（KgB）安山岩、安山质凝灰岩及大盛群田家楼组（KdT ）砂岩、马朗沟组（KdM）砂砾岩。

汤头温泉处在沂沭断裂带的马站-苏村地堑内，于汤河东岸汤头-郑家庄断裂与许家长沟-汤头断裂交汇处出露成泉。

3.2 地热田地下水类型及特征

区内地下水以基岩裂隙水为主，根据水温将裂隙水分为冷水（≤25℃）和热水（>25℃）两种。

（1）基岩裂隙冷水：含水岩组为白垩系安山岩、砂砾岩，区内广泛分布，在汤山和汤河沿岸直接地表，西部隐伏于第四系之下，风化裂隙及构造裂隙较发育，含水性能一般，单井涌水量一般为150m3/d；水位埋深6.6m，标高77.97m，水质较好，水化学类型为重碳酸钙镁型；地下水动态受降水和河水影响明显，当大气降水后，水位明显上升。在天然状态下，基岩裂隙水向河水排泄，在开采条件下，接受河水渗漏补给，人工开采为主要排泄方式。

（2）基岩裂隙热水：沿汤头-郑家庄断裂分布，含水层为白垩系安山岩破碎带，构造裂隙发育。据钻孔调查、井中测温、抽水试验及物探资料分析，汤头-郑家庄断裂南盘为一阻水盘，热储层顶板埋深60～80 m左右，断裂带宽80m，水量较丰富，一般单井涌水量240 m3/d左右。

水位动态除受人工开采影响外，亦受大气降水、河水的影响。在开采条件下，水位下降形成降落漏斗，接受河水补给。

汤头方向径流，并沿途加热，进入地热田后，在汤头-郑家庄断裂南盘的阻隔下，沿构造破碎带水位迅速抬升，储存于断裂带中。地下水经断裂构造深部径流并受热增温至汤头附近汇集，形成多方面水流汇集点，地下水富集于汤头附近地下深部，水头逐渐抬高，于有利部位排泄。目前，地下热水以人工开采为主要排泄方式。

4 结论与建议

4.1 结论

（1）汤头温泉地质条件复杂，是一个远程补给、深部缓慢径流、通过构造裂隙上升的地下热水系统。构造破碎带是主要导水、导热通道，汤头-郑家庄断裂和汤头-许家长沟断裂交汇处，因地势低洼、裂隙发育、受断裂阻挡，富集成泉。

（2）汤头地热田60年代之前以利用泉水为主，开发利用程度较低。目前，开采量基本控制在500m3/d左右，水位、水温、水质较稳定。

（3）目前地热水偏硅酸含量为98.95mg/L，达到（GB1165-2011）命名热矿水的浓度，可定名为硅热矿水。

（4）利用抽水试验确定矿区地下热水可开采量为500m3/d，经多年动态观测资料及多年开采经验证明这一结果是可靠的。

（5）汤头地热田允许开采量为500m3/d，则热能每年允许开采量为3.52×1013J，相当于每年采出1201t标准煤的热量（每天采出9.6438×1010J，相当于3.29t标准煤的热量）。

4.2 建议

（1）限量开采地下热水资源。汤头地热田地下热水可采资源量为500m3/d。在此开采强度条件下，基本可防止汤河水的大量回灌，从而保证较高的水温和优良的矿水水质。

（2）建立水位、水质监测点。在开采过程中应周围水井进行监测，根据地下水动态特征适当调整开采量。

（3）开采深部热水，提高水温，增加热水化学组分浓度，提高医疗效果。

作者简介

陈都堂（1971-），男，工程师，专科学历，从事矿产资源勘查与开发管理工作。

参考文献

[1] 宋奠南，文，肖丙建，等.临沂.板泉.李庄.马站四幅区域地质调查报告[R].临沂：山东省第七地质矿产勘查院，1996.

[2] 胡思颐.从沂沭断裂带内部结构认识郯-庐断裂[J].山东地质情报.1981（1）.

[3] 宋长斌，常允新，刘善军，等. 临沂市河东区汤头镇地热资源调查与评价报告[R].济南：山东省地质环境监测总站，2000.

[4] 杨启俭，胡自远，文，等. 山东省临沂市河东区汤头地热田地热资源储量核实报告[R].临沂：山东省第七地质矿产勘查院，2007.