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随着国民经济不断发展,能源和水资源供需矛盾越来越突出。在常规能源、水资源日趋紧张的形势下,地下热矿水作为一种新型能源和宝贵的水资源,正日益受到人们重视。如何更好的利用和研究热矿水,促进热矿水资源科学合理开发利用,提高热矿水的社会价值和经济效益,实现热矿水资源可持续利用,成为当前科学界在热矿水研究领域中的一个热点问题。
海口地区位于琼北盆地北部,860m深度内揭露有多个含水层——第四系松散孔隙含水层、火山岩孔洞裂隙含水层、第1~7承压含水层,称为复式含水层系统[1]。第四系孔隙潜水、火山岩潜水、第1~4层承压水为常温地下水;第5~7层承压水温度40~50℃,为中低温热矿水。故本次研究将复式含水层系统分为常温水子系统和中低温热矿水子系统,本文重点研究中低温热矿水子系统。中低温热矿水子系统埋深于琼北盆地350m以下,为水量丰富、水质优良、开采潜力大的地下水资源。但海口地区中低温热矿水子系统水资源研究程度很低,基本上未进行过系统研究,热矿水开发利用中存在着开采不合理、水资源浪费等问题。针对这种情况,本文以系统理论为指导,通过对地层岩性、地质构造和收集的抽水试验成果、水质检验数据、长期观测资料等分析,论述海口地区中低温热矿水子系统水资源的分布特征、理化与医疗特征、动态特征,并初步评估水资源量;在查明热矿水形成条件和传输过程的基础上,明确热矿水成因模式;根据本次调查的开发利用现状,分析热矿水潜力、开发利用方案及其前景。此次研究为今后热矿水合理、科学、有序的开发利用,实施可持续发展战略提供理论指导。
研究的主要结果:海口地区中低温热矿水子系统水资源为孔隙层状热矿水资源,除第6层中低温热矿水分布面积较小外,第5、7层中低温热矿水在全区内均有分布,且富水性好,为中等~强富水性;第5层和第7层中低温热矿水化学类型不同,第5层中低温热矿水有HCO3-Na和HCO3-Na·Ca两种类型,而第7层中低温热矿水只有HCO3·Cl-Na型;热矿水具有很高的医疗价值,第5层中低温热矿水为硅型中低温医疗热矿水,第7层中低温热矿水为硅矿水浓度的氟型中低温医疗热矿水;从多年的观测资料来看,中低温热矿水子系统水温和水质基本稳定,水位主要受开采量的影响;热矿水按其形成条件可认为是受深断裂控制的深循环型中低温热矿水,地壳深部的熔融体产生的热构成热矿水的热源,大断裂既是导水构造、又是导热构造,且具有隔热性好的盖层,有利于热矿水的形成;初步计算海口地区中低温热矿水子系统水资源储存量36.3亿m3,天然补给量为7.90万m3/d,可开采量为4.28万m3/d;海口地区热矿水开采利用水平低,开采潜力大,开发利用前景乐观。