科學(xué)勘查和評價地?zé)豳Y源是合理規(guī)劃和開發(fā)地?zé)豳Y源的基礎(chǔ)，沒有開展勘查和評價工作就投入開采的地?zé)崽?/a>，必然會產(chǎn)生開采盲目和管理混亂的問題。我國較大規(guī)模的開展地?zé)豳Y源的勘查和開發(fā)，始于20世紀(jì)70年代。早期的地?zé)峥辈?/a>工作基本經(jīng)歷了普查、詳查、勘探、開發(fā)和商業(yè)開發(fā)五個階段，走了一條較科學(xué)的發(fā)展道路（如天津、北京的部分地區(qū)）。為全國地?zé)豳Y源的勘查評價工作樹立了良好的榜樣。近十幾年來隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，地?zé)?/a>資源的開發(fā)利用迅速形成高潮。許多地區(qū)只開展了地?zé)?/a>普查工作之后，便進入了商業(yè)開發(fā)階段，有的地區(qū)甚至沒有進行任何正規(guī)的地?zé)峥辈?/a>工作，就直接進入商業(yè)開發(fā)階段，經(jīng)過一段開發(fā)后，出現(xiàn)許多開發(fā)和管理上的問題，這時會回過頭再進行普查或詳查工作，核實地?zé)?/a>資源量，制定地?zé)豳Y源開發(fā)利用規(guī)劃。這種地?zé)峥辈?/a>，雖起步過晚，但可以充分利用商業(yè)開發(fā)資料，降低地?zé)峥辈?/a>投資。以上兩種地?zé)?/a>勘查階段的模式，各有利弊，也是社會發(fā)展的必然產(chǎn)物。近年來國內(nèi)地?zé)豳Y源勘查和評價方法也各不相同。筆者就自己實際工作的感受，淺談地?zé)豳Y源的勘查、計算和評價，與同行討論，希望有利地?zé)豳Y源勘查和評價方法的統(tǒng)一和提高。

 

  1 地?zé)豳Y源的勘查方法

 

  1.1 區(qū)域地質(zhì)資料的搜集和分析

 

  地?zé)豳Y源的埋藏分布大多與區(qū)域構(gòu)造斷裂，基底埋藏分布，深部地層巖性等密切相關(guān)，廣泛搜集區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造資料及已有石油，煤炭的勘查資料，是開展地?zé)峥辈榈谋貍涔ぷ鳎M而確定地?zé)峥辈閰^(qū)所處地質(zhì)構(gòu)造部位，基底埋藏特征、地層巖性特征、地?zé)崴?/a>儲存和運移特征等，為地?zé)峥辈樘峁┗A(chǔ)地質(zhì)條件。

 

  1.2 航衛(wèi)片解譯

 

  航衛(wèi)片的解譯可以判斷地?zé)峥辈閰^(qū)地質(zhì)構(gòu)造基本輪廊及隱伏構(gòu)造；可以顯示泉群和地?zé)嵋绯鰩恢?，地面水熱蝕變帶的分布，熱紅外解譯可判斷地表異常分布等。在勘查面積較大，已有地質(zhì)資料較少地區(qū)，該方法可提供較多的地?zé)岬刭|(zhì)信息。

 

  1.3 地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查

 

  應(yīng)在已有的區(qū)域地質(zhì)資料和航衛(wèi)片解譯資料基礎(chǔ)上進行，實地驗證航衛(wèi)片解譯的重點問題，尋找地質(zhì)露頭，觀察地?zé)崽?/a>的地層及巖性特征，地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動與新構(gòu)造運動情況，分析地?zé)峥辈閰^(qū)地?zé)嵝纬傻?a href="http://m.zxkjjt.com/t/地質(zhì)構(gòu)造.html" >地質(zhì)構(gòu)造背景。  調(diào)查勘查區(qū)地表熱異常分布特征及與構(gòu)造的關(guān)系。  調(diào)查勘查區(qū)溫泉出露及分布特征、泉水溫度及流量變化特征及開發(fā)利用歷史，調(diào)查勘查區(qū)內(nèi)已有地?zé)峋?/a>水溫、水量、開采層段及地層巖性特征，地?zé)崴?/a>開發(fā)利用及動態(tài)變化特征。 對不同精度和工作目的的地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查，其工作內(nèi)容可以有所側(cè)重。

 

  1.4 地球化學(xué)調(diào)查

 

  對土壤中砷、汞、銻的探測，可以幫助判定深部隱伏斷裂的展布情況。地?zé)峋?/a>巖芯中水熱蝕變礦物鑒定分析可以推斷地?zé)峄顒犹卣骷捌溲莼瘹v史。  對地?zé)崴?/a>中氟、二氧化硅、硼等組份的測定，可以幫助確定地?zé)岙惓７植挤秶? 測定代表性地?zé)崴?/a>，常溫帶地下水、地表水、大氣降水中穩(wěn)定性同位素和放射性同位素，可以推斷地?zé)崃黧w的成因與年齡。

 

  1.5 地球物理勘查

 

  采用地溫測量可以圈定地?zé)岙惓^(qū)，分析熱儲空間分布特征。

 

  在較大的地?zé)峥辈閰^(qū)可以采用重力法確定勘查區(qū)基底起伏及斷裂構(gòu)造的空間展布。利用磁法確定火山巖體的分布及蝕變帶位置。

 

  可控源音頻大地電磁測深及氡氣測量等方法可以判定斷裂構(gòu)造展布特征及地層富水情況。

 

  利用地震探測可以較準(zhǔn)確的判定構(gòu)造斷裂展布特征及產(chǎn)狀，測試地層波速為熱儲層段劃分提供信息。  地球物理勘查工作是間接探測方法，信息解譯有多解性。開展工作時應(yīng)設(shè)計出合理的方法組合，盡量用較小的投入獲取較多的地?zé)岬刭|(zhì)信息，以便去粗取精，去偽存真，例如：應(yīng)先在較大范圍內(nèi)采用氡氣測量，初步圈定構(gòu)造斷裂的大概位置，再有針對性的布置部分人工地震探測剖面，以便較準(zhǔn)確判定斷裂展布、產(chǎn)狀和地層結(jié)構(gòu)，最后選擇布井有利部位，開展少量音頻大地電磁測深點判定富水情況。

 

  1.6 地?zé)徙@探

 

  地?zé)徙@探是地?zé)峥辈橹凶钪庇^、最準(zhǔn)確有效的方法，但因投資較大，工作量受到限制，因此地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/鉆孔.html" >鉆孔施工前要綜合分析所有相關(guān)資料，精心編制地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/鉆孔.html" >鉆孔地質(zhì)工作設(shè)計和鉆探施工設(shè)計，鉆探過程中應(yīng)盡量開展各種樣品采集和各種測試、試驗工作，獲取最多的地?zé)岬刭|(zhì)信息。

 

  (1) 開展巖屑錄井及鉆時錄井，觀察沖洗液溫度變化及漏失變化，詳細記錄鉆井過程中的漏水，井噴、涌沙、逸氣、掉塊、塌孔、縮徑等現(xiàn)象及出現(xiàn)時的井深和層位，進而分析熱儲特征及地?zé)崴x存部位。

 

  (2) 在熱儲層段采集代表性巖芯，觀察巖性特征，判定巖石名稱、測試其孔隙度、密度及滲透率、比熱、熱導(dǎo)率等量并與測井資料比較。還可做部分放射性含量、古地磁同位素年齡測試、判定地?zé)崽?/a>地質(zhì)歷史及區(qū)域熱異常背景。

 

  (3) 開展綜合物探測井，著重解決熱儲層段劃分及主要含水層段位置，獲取不同層位的孔隙率，滲透率、含水率、巖石密度等數(shù)據(jù)，獲取井內(nèi)地溫變化曲線，井溫測量應(yīng)在停鉆24小時以后，并應(yīng)測兩條溫度曲線，兩條測溫曲線溫差應(yīng)在允許范圍。

 

  (4) 按穩(wěn)定流及非穩(wěn)定要求進行抽、放水試驗，觀察水溫、水量、水位變化特征，為地?zé)崴Y源評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

 

  (5) 采集地?zé)崴畼悠?，有氣體逸出，及中高溫地?zé)?/a>水應(yīng)采集氣樣。水樣應(yīng)進行全分析，穩(wěn)定性同位素、放射性同位素及醫(yī)療熱礦水的微量元素分析，氣體分析應(yīng)盡量做H2S、CO2、O2、CO、NH4、CH4、He、Ar等。

 

  (6) 地?zé)峋?/a>的鉆進技術(shù)和成井工藝，包括沖洗液技術(shù)、測井要求、井斜、終孔口徑、泵室段的確定均應(yīng)滿足勘探鉆孔的目的要求。

 

  1.7 動態(tài)監(jiān)測  動態(tài)監(jiān)測應(yīng)貫穿地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/資源勘查.html" >資源勘查開采的全過程，擬投入勘查開發(fā)的地?zé)崽?/a>應(yīng)對每一個勘探孔及地?zé)衢_采井均進行水位、水量、水溫、水質(zhì)的動態(tài)監(jiān)測，以便掌握地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/資源.html" >資源的天然動態(tài)與開采動態(tài)。對已開發(fā)的地?zé)崽镆欢ū３謩討B(tài)監(jiān)測的連續(xù)性和合理性，以便為地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/資源.html" >資源計算與評價、地?zé)崽锕芾砼c地?zé)崽镩_發(fā)有關(guān)的環(huán)境地質(zhì)問題提供實際資料。

 

  2 我國地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/資源勘查.html" >資源勘查特征及存在問題

 

  2.1 區(qū)域地?zé)岬刭|(zhì)背景資料豐富  地?zé)豳Y源勘查的首要問題便是解決地?zé)崽锼诘?a href="http://m.zxkjjt.com/t/區(qū)域地質(zhì).html" >區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景。建國以來，地礦系統(tǒng)、石油系統(tǒng)、煤炭系統(tǒng)等單位均開展過不同精度、不同目的的地質(zhì)勘查工作，這些工作成果資料的二次開發(fā)利用基本可滿足地?zé)豳Y源勘查地質(zhì)背景資料的需要，大大減少了初期地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/資源勘查.html" >資源勘查的投資。

 

  2.2 商業(yè)開發(fā)熱潮促進地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/資源勘查.html" >資源勘查  地?zé)豳Y源開發(fā)利用上的特點和優(yōu)勢，使其商業(yè)開發(fā)熱潮迅速發(fā)展，并遠遠超過了我國目前的地?zé)豳Y源勘查速度，商業(yè)開發(fā)所積累的地?zé)岬刭|(zhì)資料和發(fā)現(xiàn)的問題，在一定程度上補充了地?zé)豳Y源勘查的不足，促進了地?zé)豳Y源勘查速度，減少了地?zé)豳Y源勘查的投入。

 

  2.3 探采結(jié)合為地?zé)峥辈榈闹饕Ｊ? 目前我國的地?zé)峥辈榫鶠?a href="http://m.zxkjjt.com/t/探采結(jié)合.html" >探采結(jié)合的模式，減少了勘查資金投入，有利于勘查工作落實。但已無

 

  法按正規(guī)的普查 詳查 勘探  開發(fā)的模式進行勘查工作，各地應(yīng)因地置宜，根據(jù)當(dāng)?shù)亻_發(fā)利用現(xiàn)狀及已掌握地?zé)岬刭|(zhì)資料的實際情況，設(shè)定勘查階段進行相應(yīng)程度的地?zé)豳Y源計算和評價工作。

 

  2.4 勘查工作滯后對地?zé)衢_發(fā)的不良影響  我國大部份地?zé)衢_發(fā)區(qū)沒有或很少開展正規(guī)的地?zé)峥辈楣ぷ?，商業(yè)開發(fā)的地?zé)峋?/a>首先要滿足其商業(yè)目的，可獲取的地?zé)岬刭|(zhì)資料受到很大的限制。因此，完全使用商業(yè)開發(fā)的地?zé)豳Y料，往往會影響地?zé)峥辈榫?，影響對地?zé)峥辈閰^(qū)地?zé)豳Y源的認識和評價，使地?zé)豳Y源的開發(fā)存在一定的盲目性，使地?zé)豳Y源開發(fā)的管理出現(xiàn)混亂。 2.5 已有的勘查規(guī)范需補充和修改  1989年發(fā)布的《地?zé)豳Y源勘察規(guī)范》在推動地?zé)峥辈楣ぷ魃掀鹆酥匾饔?。但近十幾年來，不論是對地?zé)豳Y源的認識還是勘查技術(shù)方法、鉆探技術(shù)方法都有較大變化，比如熱泵技術(shù)已大大降低了水中可提取熱能的溫度，鉆探技術(shù)的提高使大于2000m的深井鉆探很容易完成等，故修改和完善地?zé)峥辈橐?guī)范十分必要。    3 地?zé)豳Y源計算方法  前地礦部1985年曾發(fā)布了《地?zé)豳Y源評價方法》（DC40—85），早期較正規(guī)的地?zé)豳Y源勘查項目基本執(zhí)行了“DZ40—85”規(guī)定的方法，采用熱儲法計算地下熱能，按回采率計算可采資源量，地?zé)崴Y源量的確定，主要借用淺部地下水穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流計算方法，計算結(jié)果往往同實際出入較大。近些年來各地根據(jù)自己的實際情況選用了不同的地?zé)豳Y源計算方法，但均包括地?zé)崮?/a>的計算和地?zé)崴挠嬎悖瑑烧叩馁Y源量又都包括儲存資源量和可采資源量。

  3.1 地?zé)崮苜Y源量計算

 

  3.1.1 地?zé)崮?/a>儲存量的計算  按前地礦部發(fā)布的“DZ40—85”規(guī)范中規(guī)定地?zé)崮?/a>儲存量計算采用熱儲法，計算公式： Qr=C A d(tr-to) C=ρrCr(1-φ)ρwCwφ  該公式考慮了熱儲層中巖石儲存的熱能，也考慮了地?zé)崴袃Υ娴?a href="http://m.zxkjjt.com/t/熱能.html" >熱能，理論上該公式是合理可行的，關(guān)鍵是獲取較準(zhǔn)確的計算參數(shù)。 式中：  d——熱儲層厚度，應(yīng)利用鉆孔直接資料，并考慮地?zé)崽飪?nèi)熱儲厚度變化特征取平均值或分區(qū)給出。  φ——巖石孔隙率，應(yīng)綜合考慮物探鉆井的實測數(shù)據(jù)及巖芯實驗室的測試數(shù)據(jù)。 tr——熱儲平均溫度，應(yīng)盡量選用井溫測量的實測數(shù)據(jù)。 to——基準(zhǔn)溫度，應(yīng)選用熱泵技術(shù)可達到的最低溫度。

 

  ρrCr——巖石的密度和比熱，應(yīng)綜合考慮物探測井和巖樣實驗室測試結(jié)果。 ρwCw——為水的密度和比熱。  只要參數(shù)給出合理，其計算結(jié)果應(yīng)該可信，并具有較強的區(qū)域可比性。

 

  3.1.2 地?zé)崮?/a>可采資源量的計算  地?zé)崮芸刹少Y源量受控的因素很多，如熱儲類型、熱儲埋深、熱儲壓力、熱儲巖性特征等，受控因素不同，地?zé)峥刹少Y源量就會不同。地?zé)豳Y源開發(fā)利用技術(shù)的提高也可改變地?zé)峥刹少Y源量。如提水設(shè)備能力的提高、換熱能力的提高，都可增大地?zé)豳Y源可采量，而地?zé)豳Y源開發(fā)利用可能產(chǎn)生的環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害問題有可能在一定程度控制地?zé)崮艿目刹少Y源量?？梢姷?zé)峥刹少Y源量是一個受控因素很多、可變程度較大的量，不應(yīng)規(guī)定一個統(tǒng)一和固定的參數(shù)計算，地?zé)峥刹少Y源量應(yīng)因地而異，因時而異。各地?zé)崽飺?jù)不同的地?zé)岬刭|(zhì)條件，不同的開發(fā)利用目的，開發(fā)利用技術(shù)水平及開采后可能帶來的環(huán)境地質(zhì)問題和災(zāi)害地質(zhì)問題來確定可采資源量。尤其重要的是當(dāng)?shù)氐責(zé)崴辉试S的最大下降幅度和回灌工程能實現(xiàn)的最大回灌量，是地?zé)峥刹少Y源量計算的主要依據(jù)。?

 

  3.2?地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/水資源.html" >水資源計算?

 

  地?zé)豳Y源的埋藏通常較深，均需通過一定的流體，把熱能從地下帶上來，地下水是地?zé)崮茏詈玫妮d體，因此，在計算地?zé)豳Y源時必須計算地?zé)崴馁Y源量。地?zé)崴c淺部地下水有著相似的儲存特征和水動力特征，因此可借鑒地下水資源計算方法來計算地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/水資源.html" >水資源。?3.2.1.地?zé)崴畠Υ媪康挠嬎?建議采用靜儲量法，計算公式?Q總=M·A·φ+μ·△h·A?

 

  該公式考慮了熱儲層段內(nèi)地?zé)崴捏w積存儲量和彈性存儲量，該公式中地?zé)崽锩娣eA，熱儲層厚度M和孔隙度可按鉆探、測井、實驗室測試資料獲取，△h為熱儲層頂板算起的水頭高度，μ為彈性釋水系數(shù)，其計算公式為：?μ=ρwφCM?式中:?

 

  C——熱儲層中含水巖組總壓縮系數(shù)（1/Pa）該計算方法理論上是合理的，同時應(yīng)有較強的區(qū)域可比性，公式中的彈性釋水系數(shù)應(yīng)該與熱儲層中各含水段的可壓縮性能有關(guān)，不同含水巖組承受壓力降低時能釋放出的水量也是不同的。深部地下熱水承受的壓力要比淺部地下水大的多，其彈性釋放量也應(yīng)較淺部地下水大。該參數(shù)的獲取方法及其較全面的物理含意有待進一步研究探索。?3.2.2?地?zé)崴刹少Y源量計算?

 

  地?zé)崴刹少Y源量與地?zé)崮芸刹闪恳粯?，是一個受控因素很高，可變性極大的量，同時也是地?zé)豳Y源計算中非常重要的量。因為它是可利用地?zé)崮艿妮d體，目前可采用傳統(tǒng)的的地下水資源計算方法。?

 

  (1)?解析解法?

 

  首先將地?zé)崽飪?nèi)熱儲層段進行概化，使其基本符合該地下水非穩(wěn)定流計算的要求。一般采用泰斯公式，給出開采量和開采時間，計算地?zé)崽飪?nèi)水位下降情況，控制合理水位降時的水量和時間便為地?zé)崽飪?nèi)熱水可采資源量和可采年限。

 

  ?(2)?補給量計算法?

 

  首先將地?zé)崽飪?nèi)熱儲層概化，使其基本符合穩(wěn)定流計算要求，然后計算地?zé)崽飪?nèi)水位下降到一定程度可獲得的逕流補給量，將其視為地?zé)崴刹少Y源量，采用達西公式計算。該方法應(yīng)基本掌握地?zé)崴a排方向，可設(shè)立合理的逕流補給斷面。

 

  ?(3)?類比法?

 

  與地?zé)岬刭|(zhì)條件相似的已采地?zé)崽镞M行比擬，選取適當(dāng)?shù)谋壤禂?shù)，估算計算區(qū)地?zé)崴刹少Y源量。?

 

  (4)?動態(tài)分析法?

 

  利用已有的動態(tài)觀測資料，分析地?zé)衢_采區(qū)內(nèi)，地?zé)崴_采量與水位下降的關(guān)系，概略確定每下降1米的熱水可采量，進而推測最大可能降深時的地?zé)崴刹少Y源量及可采年限，以此做為地?zé)崽?a href="http://m.zxkjjt.com/t/地?zé)豳Y源評價.html" >地?zé)豳Y源評價的依據(jù)。該方法適用于已開發(fā)利用的地?zé)崽?。該結(jié)果通常比較接近實際。?(5)?數(shù)值解法?

 

  在有動態(tài)監(jiān)測資料的地?zé)崽?，可?jù)各自不同的地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/地質(zhì)條件.html" >地質(zhì)條件選擇合適的數(shù)學(xué)模型，較準(zhǔn)確的計算和評價其地?zé)豳Y源，可據(jù)地?zé)崽飳﹂_采量的需要和變化，隨時預(yù)測其水位變化趨勢，進而為地?zé)崽锏目茖W(xué)管理提供依據(jù)。?

 

  地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/資源評價.html" >資源評價?

 

  地?zé)豳Y源的評價應(yīng)突出地?zé)崽?a href="http://m.zxkjjt.com/t/可持續(xù)發(fā)展.html" >可持續(xù)發(fā)展能力和地?zé)崽镩_發(fā)利用與周邊相應(yīng)環(huán)境問題的關(guān)系。?通過地?zé)崽镩_采動態(tài)分析可見，地?zé)豳Y源的儲存量很大，但可采資源量很少。在評價地?zé)豳Y源可持續(xù)發(fā)展能力時應(yīng)充分考慮到儲存量和可采資源量的轉(zhuǎn)化關(guān)系。如能實現(xiàn)地?zé)峋?a href="http://m.zxkjjt.com/t/回灌.html" >回灌工程，則會大大提高地?zé)崮艿目刹赡芰?，擴大可采資源量，逐步使地?zé)崽镒呱?a href="http://m.zxkjjt.com/t/可持續(xù)發(fā)展.html" >可持續(xù)發(fā)展道路。?地?zé)豳Y源是清潔能源，但在開發(fā)利用過程中也會發(fā)生相應(yīng)的環(huán)境地質(zhì)和災(zāi)害地質(zhì)問題，如地?zé)崴胁糠钟卸驹氐牟缓侠砼欧攀欠駮Νh(huán)境造成直接或間接的物理或化學(xué)的危害，大量提取地下熱能，大量抽取地下熱水是否能誘發(fā)地震，是否會引起地面沉降及地裂縫等，在地?zé)?a href="http://m.zxkjjt.com/t/資源評價.html" >資源評價中均應(yīng)引起重視。