工程地質

湖北省地熱田主要環境地質問題

  1、井泉、井孔之間的干擾
 
  由于開采區生產井位相對比較集中,開采井密度大,開采強度相對較高,在開采條件下,井與井(孔、泉)之間相互干擾較大,導致用水矛盾產生,尤其是地熱流體使用高峰時更為突出。如:英山縣西湯河、北湯河泵站抽水時對其附近泉點流量有影響,尤其在冬天高強度開采時反映尤為明顯,據英山縣地熱公司北湯河泵站歷年來供水記錄,元月份高強度開采時,如1998年元月供水量為4.6287×104m3(2099.71m3/d)時,其泵站附近的泉(距集水池30m)斷流,導致泵站抽水與當地居民用水產生矛盾。
 
  2、地熱流體溫度降低
 
  地熱田經過數十年的開采,開采井數增加,開采量不斷擴大,其溫度有所降低,泉點地熱流體溫度有一定反映,而井孔地熱流體孔口溫度則反映明顯。對于不同的地熱田區,由于地質環境、開采條件不同,地熱流體溫度降幅亦有差別。如:英山西湯河地熱區西湯河地熱地熱流體溫度降低,井孔的降幅比泉點的降幅要大。CK4孔成井于1972年,當時地熱流出口溫度為69.5℃,98年監測時,溫度為64.5℃,降幅為5℃;西泉1的溫度原為63.9℃,98年監測時,最高溫度為61℃,相對降幅為2.9℃,西泉1降幅要小于CK4的降幅。
 
  3、地熱流體水質變異
 
  地熱田經過多年的開采,地熱流體的水質發生了一定程度的變化。如:咸寧溫泉在開采區內,根據初勘階段和詳查水質資料對比分析,區內鉀離子平均含量下降0.86 mg/l;鈉離子的平均含量下降2.4mg/l;鎂離子的平均含量下降34.0mg/l;氟離子的平均含量下降了1.67mg/l;硫酸根離子平均含量下降了401.41 mg/l;鈣離子平均含量下降了92.14 mg/l;碳酸氫根離子的平均含量上升了6.4mg/l;氯離子平均含量上升了3.435 mg/l;二氧化硅平均含量下降了6.73mg/l。導致上述問題的產生,主要是因為地熱田經過了數十年的開采,改變了水熱系統天然條件下的水巖平衡體系和其水文地球化學場所致。人工開采地熱流體改變了地熱流體原有的交替循環條件,從而改變了其原有的水巖平衡,隨著開采強度的加大,地表水淺層冷水混合補給的趨勢亦將增大,冷熱水混合效應增強,造成了水質發生變化,其中主要表現在與溫度成正相比例關系的特征離子(鉀離子、鈣離子、鎂離子、硫酸根離子、氟離子以及二氧化硅)含量降低,地表水中含量較高的離子(氯離子和碳酸氫根離子)含量增加。
 
  4、區域地下水位降低
 
  部分地熱田經過數十年的開采,生產井中的水位降低,甚至出現吊泵現象,最明顯的顯示地下水位降低的是溫泉出露點明顯減少。如:咸寧溫泉溫泉出露點由八十年代的14處減少至目前的4處,并且流量也呈明顯的減少,說明了地下水位的降低,同時,根據地表地下水位對比可以知道在溢出型地熱區地下水位下降比掩埋型地熱區下降要大。
 
  5、地面沉降變形和地面塌陷
 
  由于開采井密度大,開采強度相對較高,水位降深過大,形成了區域降落漏斗,使上部松散巖土體失水而被壓縮或失去承壓水頭的頂托作用,在機械潛蝕作用或真空吸附作用下發生地面變形,嚴重者甚至引起巖溶地面塌陷。如應城湯池地熱田曾經發生過多次巖溶地面塌陷