资源描述:
I 目目 录录 一、矿山企业概况 ................................................................................. 1 二、编制单位概况 ................................................................................. 1 三、矿区基础信息 ................................................................................. 2 四、矿山地质环境影响评估与治理分区 ............................................ 29 五、矿山土地损毁评估与土地复垦范围 ............................................ 45 六、矿山土地复垦可行性分析 ............................................................ 53 七、矿山地质环境治理与土地复垦工程 ............................................ 60 八、工作部署 ....................................................................................... 70 九、投资估算 ....................................................................................... 81 十、结论及建议 ................................................................................. 107 II 附附 表表 附表 1-矿山地质环境保护与土地复垦方案审查申请登记表 附表 2-矿山地质环境保护与土地复垦方案信息表 附表 3-矿山地质环境现状调查表 附表 4-矿山地质环境保护与土地复垦方案报告表 附附 件件 附件 1-方案编制委托书 附件 2-矿山企业承诺书 附件 3-编制单位承诺书 附件 4-采矿许可证 附件 5-矿山开发利用方案评审意见 附件 6-上期土地复垦方案评审意见 附件 7-县局关于上期复垦方案完成情况说明 附件 8-县局关于土地复垦方案初审意见 附件 9-县局关于采矿权延续说明 附件 10-公众参与调查表 附件 11-工程建设造价信息 附件 12-地热井水质分析报告 附件 13-坑塘水质分析报告 附件 14-土壤检测报告 附件 15-上期土地复垦预存资金证明 附件 16-照片册 附附 图图 附图 1-矿山交通位置图 附图 2-矿山地质环境问题现状图 附图 3-复垦区土地利用现状图 附图 4-矿山地质环境问题预测图 附图 5-复垦区土地损毁预测图 附图 6-复垦区土地复垦规划图 III 附图 7-矿山地质环境治理工程部署图 附图 8-矿山土地利用现状图 IV 前前 言言 一、任务由来一、任务由来 黄骅市鑫盛物业服务有限公司徐宝江基地院内 HDR19 地热井由黄骅市鑫盛 物业服务有限公司出资建成。 该地热井位于****市经济技术开发区徐宝江基地院 内,主要用于居民供热取暖。采矿许可证号***********************;采矿 权人黄骅市鑫盛物业服务有限公司;地址河北省**市**市经济技术开发区; 矿山名称黄骅市鑫盛物业服务有限公司徐宝江基地院内 HDR19 地热井;经济 类型有限责任公司;开采矿种地热;开采方式地下开采;生产规模**** 万立方米/年;矿区面积****平方公里;有效期限五年,自 2016 年 8 月 3 日 至 2021 年 8 月 3 日。 本矿山采矿许可证于 2021 年 8 月 3 日到期,根据国务院土地复垦条例 、 自然资源部(原国土资源部) 矿山地质环境保护规定 、 国土资源部办公厅关 于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报有关工作的通知 (国土资规 [2016]21 号) 、河北省自然资源厅河北省自然资源厅关于做好矿山地质环境保 护与土地复垦方案编报有关工作的通知 (冀自然资字[2019]103 号)等法律、法 规及文件要求,为继续合理开发矿产资源,需办理采矿许可证延续手续,故黄骅 市鑫盛物业服务有限公司于 2021 年 4 月委托河北省地矿局国土资源勘查中心编 制黄骅市鑫盛物业服务有限公司徐宝江基地院内 HDR19 地热井矿山地质环境 保护与土地复垦方案 。 二、编制目的二、编制目的 保护矿山地质环境,减少矿业活动造成矿山地质环境破坏,确保人民生命和 财产安全,促进矿产资源开发利用与社会经济、矿山地质环境协调发展。 明确土地复垦义务人责任,规范土地复垦活动,落实土地复垦工作,加强土 地复垦管理,提高土地利用效益,促进土地集约、节约利用。 为自然资源主管部门颁发或延续采矿许可证,监督、管理企业矿山地质环境 保护与土地复垦实施情况提供依据。 三、编制任务三、编制任务 收集矿区自然地理、社会经济、气象水文、地热地质、地层岩性、地质构造 等基础资料。 V 开展矿山地质环境与土地资源调查,查明矿山基本情况、地质环境条件、土 地利用现状;查明矿山开采对地质灾害、含水层破坏、地形地貌、水土污染等地 质环境影响现状并进行预测评估; 查明矿山开发对矿区各类土地损毁情况,分析 土地损毁环节与时序。 对矿山地质环境治理进行分区,确定土地复垦区与复垦责任范围。对矿山地 质环境治理与土地复垦可行性进行分析, 提出矿山地质环境治理与土地复垦工程, 分阶段进行工作部署,明确近五年工作安排情况。 对矿山地质环境治理与土地复垦工程进行经费估算并提出保障措施。 四、方案适用年限四、方案适用年限 1、矿山生产服务年限 根据河北省黄骅市徐宝江基地院内 HDR19 地热井地热资源保护与开发利 用方案 (2014 年 3 月)和河北省黄骅市 HDR19 井地热地质勘查报告 (2012 年) , 地热井可采量为********m3/a, 开采规模为********m3/a, 井口水温为 73℃。 以河北省黄骅市 HDR19 井地热地质勘查报告评审日期为基准(2012 年 1 月 31 日) ,矿山生产服务年限为 50 年,即 2012 年 2 月2062 年 1 月。矿山长期处 于开采状态, 截至 2021 年 10 月 1 日, 矿山最低剩余生产服务年限为 40 年 4 月, 即 2021 年 10 月 1 日2062 年 1 月 31 日。 2、方案服务年限 依据土地复垦方案编制规程(第 1 部分通则) (TD/T1031.1-2011)确定 本方案服务年限包括矿山剩余服务年限、闭坑后治理与复垦年限及管护年限。 根据矿山实际情况,矿山最低剩余生产服务年限为 40 年 4 月。考虑矿山地 质环境恢复治理与土地复垦工程的实施,恢复治理与土地复垦期限为 1 年。根据 项目区所在地的气候植被条件,管护期限为 3 年。确定本次复垦方案服务年限为 44 年 4 月。计算公式如下 复垦方案服务年限=40 年 4 月(矿区剩余服务年限2021 年 10 月~2062 年 1 月)1 年(复垦施工期限2062 年 2 月~2063 年 1 月)3 年(管护期限 2063 年 2 月~2066 年 1 月) 。 复垦方案服务年限为 44 年 4 月,即自 2021 年 10 月~2066 年 1 月。 根据 国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报有 VI 关工作的通知 (国土资规[2016]21 号)要求,“在办理采矿权变更时,设计扩大 开采规模、扩大矿区范围、变更开采方式时,应当重新编制或修订矿山地质环境 保护与土地复垦方案”。同时,当本矿业权发生转移时,矿山地质环境保护和土 地复垦的责任与义务必须相应转移。 3、方案适用年限 根据国家相关法律、法规及政策要求,将本方案适用年限划定为 5 年,从方 案基准期 2021 年开始计算,即 2021 年 10 月至 2026 年 9 月。方案基准期以自然 资源主管部门批准该方案之日算起。 以后每 5 年应修订一次或重新编制矿山地质 环境保护与土地复垦方案。 在办理采矿权变更时, 涉及扩大开采规模、 扩大矿区范围、 变更生产方式的, 须重新编制本方案;在办理采矿证延续时,本方案超过适用期或方案剩余服务期 少于采矿权延续时间的,须重新编制本方案。 1 矿山地质环境保护与土地复垦方案报告表矿山地质环境保护与土地复垦方案报告表 一一 、、 矿矿 山山 企企 业业 概概 况况 矿山名称 黄骅市鑫盛物业服务有限公司徐宝江基地院内 HDR19 地热井 通讯地址及邮编 河北省沧州市黄骅市经济技术开发区,061199 法人代表 李森华 联系人 李森华 联系电话 *********** 传真 经济类型 国有 集体 个人 其他 开采矿种 地热 采矿许可证号 *********************** 矿山面积 ****公顷 矿山位置 河北省沧州市黄骅市经济技术开发区 矿区范围 (拐点坐标) *******.**,********.** *******.**,********.** *******.**,********.** *******.**,********.** 建矿时间 年 月 生产现状 新建 延续 变更 可采资源储量 ****万立方米/年 企业规模 大 中 小 设计生产能力 ****万立方米/年 实际生产能力 ****万立方米/年 矿山服务年限 40 年 4 个月 方案服务年限 44 年 4 个月 方案适用年限 5 年(自 2021 年 10 月至 2026 年 9 月) 二二 、、 编编 制制 单单 位位 概概 况况 单位名称 河北省地矿局国土资源勘查中心 通讯地址 河北省石家庄市桥西区 中山西路 800 号 邮编 050081 法人代表 李予红 联系人 李振雄 联系电话 *********** 传真 编制目的 续办矿权,采矿证延续手续。 主要编制人员 姓名 专业 职称 签名 李振雄 地质工程 助理工程师 成冉冉 林业 助理工程师 董凌旭 资源勘查工程 助理工程师 庾乐彬 土木工程 助理工程师 张建 暖通工程 助理工程师 苏方舟 土木工程 助理工程师 注编制人员专业配置要合理,应满足方案报告表的编制专业要求。 2 三三 、、 矿矿 区区 基基 础础 信信 息息 1、、矿山开发利用方案简述矿山开发利用方案简述 ((1))建设规模建设规模及工程布局及工程布局 矿山位于河北省沧州市黄骅市鑫盛物业服务有限公司徐宝江基地院内,矿区总面 积****km2(表 3.1-1) ,开采规模****m/a,属于已建地热井供暖项目,采用“一抽一 灌”为中国北方模具城生活小区居民供暖,供暖面积 73000m2(图 3.1-1) 。地热井开采 水温 73℃, 尾水温度 25℃, 开采水量约 50m3/h, 平均每天开采 10-12h, 开采期 120 天。 表 3.1-1 矿区范围拐点坐标 序 号 1980 西安坐标系 2000 坐标系 经纬度 面积 (km2) X Y X Y 经度 纬度 **** 1 ******** ******** ******** ******** ******** ******** 2 ******** ******** ******** ******** ******** ******** 3 ******** ******** ******** ******** ******** ******** 4 ******** ******** ******** ******** ******** ******** 图 3.1-1 工程布局图 3 ((2))开采方式及开采方式及开采深度开采深度 根据 2016 年 8 月河北省自然资源厅颁发的采矿许可证,地热开采方式为地下开 采,开采深度为****米至****米标高。 ((3))资源储量资源储量 根据河北省黄骅市 HDR19 井地热地质勘查报告 (于 2012 年 2 月 3 日由国土资 源厅组织评审, 2013 年 7 月 5 日形成评审意见书 (冀国土资储评[2013]229 号) , 于 2013 年 7 月 19 日在河北省国土资源厅备案(冀国土资备储[2013]229 号) ) ,地热可采量为 ****m/a。 ((4))生产规模生产规模 根据河北省黄骅市徐宝江基地院内 HDR19 地热井地热资源保护与开发利用方 案 ,地热井生产规模为****m/a。 ((5))剩余生产服务年限剩余生产服务年限 本矿山开采期限为 50 年, 河北省黄骅市 HDR19 井地热地质勘查报告评审日期 为 2012 年 1 月 31 日,以河北省黄骅市 HDR19 井地热地质勘查报告评审日期为基 准,矿山服务年限为 50 年, 河北省黄骅市徐宝江基地院内 HDR19 地热井地热资源保 护与开发利用方案评审日期为 2014 年,截至 2014 年,矿山剩余服务年限为 48 年, 截至 2021 年 10 月 1 日,矿山最低剩余生产服务年限为 40 年 4 月,即 2021 年 10 月 1 日2062 年 1 月 31 日。 ((6))生产工艺生产工艺 矿山主要用于生活小区居民冬季供暖。深井泵将地热水采出,进入除砂器,经除砂 处理后通过供暖循环泵加压送入供暖管道,进入用户散热器(暖气片) 。回水经过滤, 分为两部分,一部分进入供暖循环泵供水管道作为补充,一部分进入地板采暖储水罐, 作为地板采暖供暖水源,地板采暖回水通过自然回灌方式排入回灌井(图 3.1-2) 。 4 图 3.1-2 供暖工艺流程图 ((7))地热资源保护方案地热资源保护方案 建立合理用水制度。由于黄骅市城区地热井较为集中,水位下降较快,尾水排放温 度较高,资源浪费严重。因此,要严格按照批准的开采量进行开采,对地热水利用情况 进行监测,避免温度过高排放,尾水排放温度控制在 25℃以下,以最大程度保护地热 资源,延长地热井使用寿命。 在取水井口安装标准计量水表,取水和退水定时计量,注意抽水和退水平衡情况, 及时找出漏水原因,采取措施,防止水资源流失。 加强取、退水管路系统维护,防止跑、滴、漏现象,确保回灌率,严禁回灌水以地 表水形式排放,避免造成水资源浪费和区域水资源环境发生变化。 矿区内产生的生活废水统一排入市政污水管网,产生的生活垃圾会由市政公司统 一回收处理。 ((8)地热井与回灌井现状)地热井与回灌井现状 1)地热井现状 HDR19 地热井用于中国北方模具城一期、二期面积约 7.3104m2的供暖用水,其 5 中暖气片供暖 45000m2,地板供暖 28000m2。开采水量约 70m3/h,一个供暖期 120 天, 其中 11 月 15 日至 12 月 15 日,每天开泵 18 小时,12 月 16 日至次年 2 月 15 日,每天 开泵时间 20 小时,2 月 16 日至 3 月 15 日,每天开泵时间 18 小时,全年累计用水 15.12104m3,开采水温 73℃,尾水排放温度 25℃。 地热井成井深度****m,利用段****~****m(图 3.1-3) ,利用热储厚度****m,岩 性为中粗砂岩及砂砾岩,自上而下,砂岩颗粒由细变粗,砾石粒径一般为**-**mm,分 选和磨圆度中等,属于孔隙型热储层。根据测井资料,砂岩含水层空隙度为**-**。根 据抽水试验及水质分析资料,降深****m 时,单井出水量为****m3/h,单位涌水量为 ****m3/hm,水温 73℃,溶解性总固体****mg/L,pH 值****,水质类型为 Cl-Na 型。 图 3.1-3 HDR19 地热井结构图 6 2)回灌井现状 2 号回灌井于 2009 年成井, 2010 年冬季使用供暖。 开采量每小时 60m3, 水温 65℃。 钻探深度****m,成井深度****m,利用段********m,利用砂层总厚度****m,利用 热储为新近系馆陶组热储。2014 年改为回灌井,加压回灌量为每小时****m3,回灌水 温度 37℃。钻孔**-**m,孔径****mm;钻孔**-**m,孔径****mm。井深**-**m,下 入 φ339.7mm9.65mm 石油套管;井深**-**m,下入 φ177.8mm8.05mm 石油套管(含 沉淀管和滤水管) (图 3.1-4) 。 图 3.1-4 回灌井井结构示意图 ((9)相邻矿山分布与开采情况)相邻矿山分布与开采情况 附近距本井较近的地热井有 HDR13、HDR20 地热井。其中,HDR13 地热井位于 本井西北方向约****m,HDR20 地热井位于本井西南方向约****m(表 3.1-2、图 3.1- 5) 。该井与 HDR20 地热井利用层位相当。 7 表 3.1-2 附近地热井情况一览表 井号 成井 深度 (m) 利用段(m) 开采 层位 水温 (℃) 涌水量 (m3/h) 与本井 距离 (m) 矿权设 置情况 HDR13 **** ****-**** Ng 90 **** **** 已设置 HDR20 **** ****-**** Ng 120 **** **** 已设置 图 3.1-5 附近地热井分布情况 8 2、自然地理概况、自然地理概况 ((1)交通位置)交通位置 黄骅市地处华北平原东部,东临渤海、南近山东、西界沧州、北依京津。矿区位于 河北省沧州市黄骅市中南部,地势平坦,交通便利,有 205 国道、307 国道、津汕高速、 石黄高速、黄万铁路、朔黄铁路,形成了完整的公路、铁路运输网络(图 3.2-1) 。矿区 坐标(1980 西安坐标系) X 坐标********-********,Y 坐标********-********;矿 区坐标(2000 坐标系) X 坐标********-********,Y 坐标********-********,面积 ****平方公里。 图 3.2-1 交通位置图 9 ((2))气象气象 矿区地处黄骅市中南部,渤海西岸,属暖温带半湿润大陆性季风气候,四季分明, 温度适中,光照充足,雨热同季,降水集中,春旱、夏涝、秋爽、冬干。春季冷暖多变, 干旱多风;夏季炎热潮湿,雨量集中;秋季风和日丽,凉爽少雨;冬季寒冷干燥,雨雪 稀少(表 3.2-1) 。 全年平均气温****℃,最热月份 7 月,最热月份平均气温****℃,最冷月份 1 月, 最冷月份平均气温****℃,年极端最高气温****℃,年极端最低气温为****℃。 年内降水集中, 年际降水变化率较大。 降水量多集中在夏季, 约占年降水量的 69, 容易形成夏涝。 冬春降水稀少, 蒸发量较大, 容易造成春旱。 年平均降水量为 544.9mm, 最多年份为****mm(1995 年) ,最少年份为****mm(1989 年) ,近十年最大日降雨量 ****mm(2006 年) 。多年平均蒸发量为****mm。 日照时数在全省属中等水平,太阳辐射资源较为丰富。日照时数年内分布不均, 以 5-8 月份居多,在 200h 以上,冬天日照较少,自 11 月到次年 2 月都在 200h 以下,多 年平均日照总时数为 2461.9h。 表 3.2-1 矿区主要气象要素统计表 项目 单位 指标 备注 气温 多年平均 ℃ **** 极端最高 ℃ **** 2002年 极端最低 ℃ **** 2016年 气压 多年平均 hPa **** 极端最高气压 hPa **** 2001.2.15 极端最低气压 hPa **** 1993.3.20 降水 年降水量 mm **** 最多年降水量 mm **** 1995年 最少年降水量 mm **** 1989年 日最大降水量 mm **** 1996.8.4 大雾 累年平均大雾日 d **** 最多大雾日 d **** 1987年 蒸发量 累年平均蒸发量 mm **** 最多年蒸发量 mm **** 1981年 最少年蒸发量 mm **** 1964年 多年最大 冻土深度 cm **** 1984年,2个月4天 积雪深度 cm **** 1979年 大风日数 d **** 1972年 多年极大 m/s **** 1959年 注气象资料来源于黄骅市政府黄骅市公共气象服务白皮书 (2018年版) 。 10 ((3))水文水文 黄骅市地处海河流域黑龙港水系,水资源分区属海河南系运东平原区,自古为“九 河下稍”之地,是黑龙港流域海河南系河道泄洪排沥的重要入海通道。境内共有河道 22 条,总长****km,流域面积****hm2,河网密度****km/km2(图 3.2-2) 。 境内分布有南大港水库、黄灶水库、西窑洼水库(已废) ,总面积****km2,蓄水面 积****亿 m2。黄灶水库,又称骅北淀,位于黄骅市东北部黄灶洼(南大港洼) ,面积 ****km2,蓄水量****万 m3。南大港水库(南大港湿地)位于黄灶水库南侧,库区面积 ****km2,蓄水面积****hm2,水位****m 时可蓄水****亿 m3。骅南淀,又名滕南大洼, 位于滕庄子乡政府南****km 处,南北长****km,东西宽****km。 图 3.2-2 水系图 11 ((4))地形地貌地形地貌 矿区位于河北平原东部海积平原,渤海湾西岸,地势低平,为海陆交错带,次一级 地貌发育,有岭子地、港坡地、浅洼地、泻湖洼地等类型。地貌类型简单,微地貌形态 较为复杂。自西向海岸微倾斜,地面坡降为****‰-****‰,西南部地面标高为**-**m, 东部沿海岸线一带地面标高为**-**m(图 3.2-3) 。 图 3.2-3 地形地貌图 ((5))植被植被 矿区以城镇住宅用地为主,区内植被均为自然植被,以草本植物为主,主要为披碱 草、野苜蓿、野古草等,部分乔木主要为白蜡,灌木以柽柳为主(图 3.2-4) 。区内无农 作物,无野生动物,无珍惜濒危物种。黄骅市植被覆盖率为****(2019) ,低于沧州 市植被覆盖率****及全省平均值****,总体绿化水平偏低。 12 图 3.2-4 植被 ((6))土壤土壤 矿区处于滨海地带,盐碱地分布广泛。土壤类型主要为潮土、沼泽土、滨海盐土, 其中潮土分布最广。 地热井所在区域土壤类型主要为滨海盐化潮土。 地表土壤以壤质潮 土、沼泽土和盐土为主,厚度约**cm~**cm,含盐量为**~**,为硫酸盐氯化物盐 土,土地瘠薄,自然植被稀少,农作物长势较差,产量较低。地势较高处土壤盐渍化较 轻,低洼区盐渍化较重。在自然作用和人为耕作、改良作用下,土壤会逐渐脱盐,但受 蒸发量大、地下水位高等因素影响,又有积盐现象发生(图 3.2-5) 。 结合土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准 GB36600-2018与本次土壤 检测结果(见附件 14) ,矿区土壤重金属和无机物不足第一类用地筛选值,土壤环境质 量良好。 13 图 3.2-5 土壤 3、矿区地质环境条件、矿区地质环境条件 ((1))地层岩性地层岩性 经钻井揭露,地层自上而下发育第四系平原组、新近系明化镇组、新近系馆陶组、 古近系东营组(图 3.3-1) ,其岩性特征分述如下 1)第四系平原组(Q) 第四系底界埋深****m,厚****m。岩性主要为粘土、砂质粘土和中细砂、粉砂互 层。砂层灰色、灰黄色,结构松散;土层土黄、灰黄色,含钙核,粘土易造浆。 2)新近系明化镇组(Nm) 明化镇组顶界埋深****m,底界埋深****m,厚****m。岩性主要为灰绿色、棕红 色泥岩和浅灰、灰白色粉砂岩互层。泥岩,质纯,性软,易吸水造浆;粉砂岩主要成分 石英、长石,分选一般。 3)新近系馆陶组(Ng) 馆陶组顶界埋深****m,底界埋深****m,厚度****m。岩性主要为灰绿色泥岩、 浅灰色细砂岩。泥岩,质纯,性软,易吸水造浆;细砂岩主要成分石英、长石,分选一 般。 4)古近系东营组(Ed) 14 钻井至****m,未揭穿,揭露厚度****m。岩性主要为棕红色、灰绿色泥岩夹灰色 细砂岩。泥岩,质纯,性软,易吸水造浆。 图 3.3-1 地热井钻孔柱状图 ((2))地质构造地质构造 矿区所处一级构造单元为中朝准地台(Ⅰ2) ,二级构造单元为华北断拗(Ⅱ4) ,三级 构造单元为黄骅台陷(Ⅲ314) ,四级构造单元为歧口断凹(Ⅳ359) (图 3.3-2) 。 15 图 3.3-2 矿区地质构造图 ((3))水文地质水文地质 1)含水层 根据地下水赋存类型、 水力联系等特征, 将项目区及周边区域含水层划分为第四系 松散岩类孔隙水及新近系砂岩孔隙水。 a.第四系松散岩类孔隙水 按地下水埋藏条件及地下水动力特征,将区域第四系松散岩类孔隙水分为浅层地 下水(潜水或微承压水)和深层地下水(承压水)两种类型。 16 浅层地下水 浅层地下水(第Ⅰ含水层)含水层底界深度****m 左右,岩性以粉砂为主,夹少量 细砂,厚**-**m,呈条带状分布,为潜水-微承压水,大部为咸水,矿化度较高,水化 学类型 ClNa 和 ClNaMg 型。矿区水位埋藏深度****m 左右,其水位变化随降雨 和蒸发而变化,春季蒸发强烈,水位降低,雨季降雨量增加,水位又随之回升。年变幅 **-**m,其动态类型为入渗蒸发型(图 3.3-3) 。 图 3.3-3 浅层地下水水文地质图 深层地下水 深层地下水(第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ含水层) ,底界埋深****m 左右,区域大部分为淡水, 东部沿海为咸水,岩性主要为粉砂、细粉砂等。水化学类型为 HCO3ClNa 型或 Cl Na 型。 因长期过量开采, 形成了区域地下水水位降落漏斗, 其动态类型为“开采疏干” 型。 17 b.新近系砂裂隙水 明化镇组热储含水层 明化镇组热储含水层岩性以粉细砂岩为主。上段埋深较浅,底板深度****m 左右, 厚度一般不大于****m。明化镇组下段底板埋深 1300-1500m,厚度一般在****-****m, 单井涌水量在****-****m/d。 水质类型一般为 ClHCO3Na 型水或 HCO3ClNa 型水。 该层热水水量较丰富,水质较好。该热储层已作为后备水源地、禁止开采。 图 3.3-4 地热地质条件图 馆陶组热储含水层 馆陶组热储在全区内均有分布,底界埋深****-****m,热储岩性以砂岩、含砾砂 18 岩、砂砾岩、砾岩为主,夹粉砂岩。热储层一般**-**层不等,单层厚度一般**~**m, 最大厚度达****m,最小厚度****m,热储层厚度**~**m,砂厚比达**-**,利用段 砂厚比达**-**,平均孔隙度在****左右。根据抽水试验及水质化验报告得知,最大 涌水量可达**-**m3/h, 单位涌水量一般为****-****m3/hm, 水温 60-76℃左右, 溶解 性总固体 5g/L 左右,水质类型均为 Cl-Na 型水,属低温热水,是本区地热资源开发利 用的主要热储层(图 3.3-4) 。 2)地下水补、径、排条件 a.第四系松散岩类孔隙水 浅层地下水 径流方向自西向东。补给来源主要为大气降水入渗补给、地下水侧向径流补给。 降 水入渗补给量主要受降水特征、包气带岩性、结构特征及地下水位埋深等因素影响。 地 下水侧向径流补给主要受过水断面含水层厚度及地下水水力梯度等因素影响。地表多 为砂类土和砂性土,垂直入渗条件较好。排泄方式主要为人工开采、地下水侧向径流及 少量潜水蒸发和向下伏深层含水层越流排泄。人工开采主要用于生活用水及农田灌溉 用水。 深层地下水 径流方向自西向东。 补给来源主要地下水侧向径流补给。 地下水侧向径流补给主要 受过水断面含水层厚度及地下水水力梯度等因素影响。 排泄方式主要为人工开采、 地下 水侧向径流及少量向上伏深层含水层越流排泄。 b.新近系馆陶组裂隙水 新近系馆陶组热储层属圈闭型热储类型,处于封闭环境,补给量极其微弱。排泄方 式主要为人工开采,用于冬季供暖。 3)地热水水化学及水质特征 a.水质评价 根据 2021 年 6 月的 HDR19 地热井水质检验报告,地热水矿化度为****mg/L,按 矿化度分类为中盐度苦咸水(5-10g/L) ;PH 值为****,按酸碱度分类为中性水(6-8) ; 全硬度值为****mg/L,按硬度分类为极硬水(300-450mg/L) 。水中阴离子以 Cl-为主, 含量为****mg/L,毫摩尔百分数为****,其次为 SO42-离子,含量为****mg/L,毫摩 尔百分数为****;阳离子以 Na为主,含量为****mg/L,毫摩尔百分数为****。按 19 舒卡列分类法,其水化学类型为 Cl-Na 型。 根据地下水质量标准 (GB/T 14848-2017)及 HDR19 地热水水质检测报告数据 (见附件 12) ,HDR19 地热井地热水水质满足Ⅴ类地下水,不宜作为生活饮用水水源, 其他用水可根据使用目的选用。 b.地热水的腐蚀、结垢、起泡评价 地热水温度较高, 含有多种腐蚀性化学组分, 往往对地热利用设备和管材产生不同 程度的腐蚀、破坏作用,这些作用主要有腐蚀、结垢、起泡作用。因此,需要对热水腐 蚀性、结垢、起泡进行评价。 热水腐蚀性评价 参照工业上用腐蚀系数来衡量地热流体水的腐蚀性; 若腐蚀系数 Kk0,称为腐蚀性水; 腐蚀系数 Kk0,称为半腐蚀性水; 腐蚀系数 Kk0,并且 Kk0.0503Ca20,称为非腐蚀性水; 腐蚀系数的计算见下式 对碱性水 Kk1.008rMg2-rHCO3- 式中r-离子含量的每升毫克当量(毫摩尔)数。 计算结果Kk****,Kk<0;Kk0.0503Ca2****<0;该热水为非腐蚀性水。 碳酸钙结垢趋势判断 热水中氯离子含量大于 25, 采用拉申指数判断碳酸钙结垢趋势和腐蚀性程度 (表 3.3-1) 。 表 3.3-1 结垢、腐蚀判定标准 拉申指数 LI LI>0.5 LI<0.5 0.5LI3.0 3.0LI10.0 LI>10 结垢腐蚀性 不结垢 有腐蚀 可能结垢 没有腐蚀性 轻腐蚀性 有较强腐蚀性 有强腐蚀性 拉申指数计算公式 公式LICl-S042-/ALK 式中LI拉申指数; Cl-热水中氯化物或卤化物浓度; 20 SO42-热水中硫酸盐浓度; ALK总碱度; 此三项均以等当量的 CaCO3(mg/l)表示。 计算结果LI****, 由此可知(表 3.3-1) ,该地热水碳酸钙有强腐蚀性。 结垢评价 按锅垢总量 H0评价 H0SC36rFe217rAl320rMg259rCa2 式中H0-锅垢总重量mg/L S水中悬浮物含量mg/L C水中胶体含量(SiO2Fe2O3Al2O3)含量mg/L r水中离子含量(mmol/l) 经计算,H0****。 按硬垢系数 Kn 评价 KnHn/H0; HnSiO220rMg268rCl-rS042-rNarK括号内如为负值可略去不计。 Hn硬锅垢总量(mg/L) SiO2硅酸的含量(mg/L) ,其它符号意义同前。 经计算,硬垢系数 Kn****。 由此可知(表 3.3-2) ,该地热水为锅垢多、具有软沉淀物的水。 表 3.3-2 按锅垢总量及硬垢系数划分水质类型标准 按锅垢总量(Ho) 按硬垢总量(Kn) 指标 水质类型 指标 水质类型 <125 锅垢很少的水 <0.25 具有软沉淀物的水 125-250 锅垢少的水 0.25-0.5 具有中等沉淀物的水 250-500 锅垢多的水 >0.5 具有硬沉淀物的水 >500 锅垢很多的水 起泡评价 按起泡系数F评价 21 公式F62rNa78rK 式中F起泡系数 rNa、rK(离子含量)毫克当量每升; 经计算,F****。 由此可知(表 3.3-3) ,可知该地热水为起泡的水。 表 3.3-3 按起泡系数划分水质类型标准 指标 <60 60-200 >200 水质类型 不起泡的水 半起泡的水 起泡的水 综上所述,该地热水为非腐蚀性水,水中碳酸钙有强腐蚀性,属于锅垢多具有软沉 淀物、起泡的水。因此,本区地热水在利用过程中应注意对管道及其利用设施的防腐、 除垢、除泡等问题。 ((4))工程地质工程地质 通过野外调查和收集区域岩土工程勘察资料,按成因类型、岩性特征、分布埋藏条 件和物理力学性质将场地地表以下****m 深度范围内的土层划分为 8 个工程地质层, 简述如下 1)杂填土层底埋深 0.50~1.60m,层底标高-1.74~-0.55m,层厚 0.50~1.60m。 含砖块、炉灰渣等建筑垃圾,见植物根系,松散,为新近堆积物。厚度不均。 2)粉质粘土层底埋深 2.30~4.00m,层底标高-3.94~-2.94m,层厚 1.40~3.20m。 黄褐色,含姜石和氧化铁,见虫孔和植物根,可~软塑状态,稍有光泽,无遥震反应, 干强度中等,韧性中等。压缩模量 3.0MPa,地基承载力特征值 85KPa。 3)粉土层底埋深 6.70~8.00m,层底标高-8.07~-6.93m,层厚 3.40~4.90m。灰 褐夹灰黄、浅灰色,含云母、姜石、贝壳、氧化铁和腐殖质,湿,密实。无光泽反应, 摇震反应迅速,干强度低,韧性低。压缩模量 8.0MPa,地基承载力特征值 120KPa。 4)粉质粘土层底埋深 11.70~13.10m,层底标高-13.34~-11.85m,层厚 4.20~ 5.80m。灰褐夹黑灰色,含姜石、贝壳和腐殖质,可~软塑状态,稍有光泽,无遥震反 应,干强度中等,韧性中等。压缩模量 3.1MPa,地基承载力特征值 90KPa。 5)粉土层底埋深 12.20~14.10m,层底标高-14.14~-12.95m,层厚 0.40~1.80m。 浅灰色,含云母、姜石、贝壳和腐殖质,湿,中密,无摇震反应,干强度低,韧性低。 22 压缩模量 7.8MPa,地基承载力特征值 120KPa。 6)粉质粘土层底埋深 16.10~17.00m,层底标高-17.31~-16.34m,层厚 2.70~ 4.00m。灰褐夹浅灰色,含姜石、贝壳和腐殖质,可塑状态,稍有光滑,无摇震反应, 干强度中等,韧性中等。压缩模量 4.0MPa,地基承载力特征值 100KPa。 7)粉质粘土层底埋深 18.10~19.10m,层底标高-19.55~-1
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