广西贺州热泉水文地球化学特征、热储温度与循环深度估算
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气象研究与应用JOURNAL OF METEOROLOGICAL RESEARCH AND APPLICATION第40卷增刊2019年12月Vol.40 S Dec. 2019文章编号:1673-8411 (2019) S-0069-04贺州市温泉旅游景区气候舒适度评价吴蓿茵,王潇(贺州市气象局,广西贺州542899)摘要:利用近40a 贺州市国家基本气象站和富罗、南乡区域自动气象站建站以来的气象观测资料,对贺州市温泉旅游景区的气候舒适度进行综合分析评价。
结果表明,贺州市各温泉景区适宜开展旅游活动有7~9个月,气候适宜 度非常高;冬季综合气候舒适度一般,但仍相当适合开展温泉旅游度假活动;温泉度假酒店的运营规划应着重考虑夏季度假游客的需求。
关键词:气候舒适度;温泉旅游;评价 中图分类号:P46文献标识码:A引言泡温泉是世界上古老的休闲度假模式之一。
矿 物质和微量元素构成不同的温泉,具有不同的保健 和医疗功效⑴。
国内外对温泉的研究起步很早,牵涉到发展历史、开发方向、客源和酒店设计等方面3),但目前对温泉旅游与气候舒适度的相关性的研究甚少。
贺州市素有“桂粤湘三省通衢”之称,旅游业区 位优势明显。
贺州市是全国唯一的“中国长寿之乡”县域全覆盖地级市,温泉旅游作为贺州市打造康养 胜地的重要组成部分,具有很大的潜在经济价值和 社会效益叫气候舒适度对旅游业的影响不言而喻。
现有 研究集中在分析年内游客数量和气象参数的相关性7-山,贺州市也有学者对两者的关联性做了相应 的评估分析[,2-131o 贺州市作为典型的湿热气候旅游 区,研究分析温泉景区的气候舒适度,对温泉旅游的 开发经营、微气候改善及景区规划设计都具有十分 重要的意义。
1资料与方法采用贺州温泉临近站点的贺州国家基本气象站1980-2019年地面气象观测数据.和黄花山温泉所在地富罗(N 4652)、西溪温泉所在地南乡(N4680)区 域自动气象站建站以来的气温、降水、风速、湿度等 资料。
川西南喜德热田地下水水文地球化学特征袁建飞;邓国仕;徐芬;唐业旗;李鹏岳【摘要】地下热水的形成和化学组分特征常受断裂构造和热储地层岩性的影响.川西南喜德地热田内出露的冷泉水和地热水严格受断裂控制,前者为主断裂控制的浅循环型碎屑岩或岩溶裂隙孔隙水;后者则为次级断裂所控制的深循环型裂隙水,其热储层为碳酸盐岩.基于喜德热田形成的地质构造背景,通过开展热田内地热水和冷泉水水化学指标的测试和分析及水岩相互作用模拟,对该热田水文地球化学特征进行了研究.结果表明:喜德热田地热水和冷泉水水源均为大气降水,补给高程分别为2874~3092m和2584~2818 m.受温度、含水层矿物类型、水岩相互作用的影响,地热水和冷泉水水化学类型和各组分差别较大,前者为HC03.S04-Ca· Mg型水,后者为HCO3-Ca· Mg型水.水岩相互作用模拟表明碳酸盐岩矿物、石膏矿物的溶解和沉淀及阳离子交换过程是导致地热水和冷泉水水化学组分差别较大的主要原因.此外,采用二氧化硅类温标计算喜德热田热储温度为56 ~90℃,循环深度为1422~2558 m.研究结果对阐明喜德热田的成因模式,地热水的进一步开发和热水资源的可持续利用具有重要意义.%The formation and chemical characteristics of thermal groundwater are commonly influenced by the fault structures and the strata lithology of geothermal reservoirs,such as Xide geothermal field.It is located in north shore of the Sunshui River of Xidetown,Liangshan Prefecture,Sichuan Province,and belongs to low-medium temperature convective geothermal fluid system in carbonate aquifer.The hydrogeochemical characteristics of cold spring and thermal waters in this area are mainly affected by faults.The cold spring water derived from the shallow circulation clastic rock pore-fracture water or karstic fracturewater,which was controlled by the main fault.The thermal water originated from deep cycle fissure water,which was significantly influenced by the secondary fault.In addition,the main reservoir of thermal water is carbonate rocks.Based on the local geological structure,hydrochemistry analysis of thermal and cold spring waters were incorporated with water-rock interaction simulation to analyze the hydrogeochemical characteristics of groundwater in this area.The results were shown as followings.Thermal and cold spring waters originated from meteoric water and the recharge elevation are of 2,874-3,092 m and 2,584-2,818m,respectively.The hydrochemical type and chemical components are distinctive between thermal and cold spring waters due to reservoir temperature,aquifer types,and waterrock interactions.The thermal waters is of HCO3· SO4-Ca· Mg type,while the cold spring waters is of HCO3 Ca· Mg type.The main cause for those differences is that the dissolution and precipitation of carbonate and gypsum,and cation ion exchange.In addition,the reservoir temperature and circulation depth calculated by silica geothermometer are 56-90 ℃ and 1,422-2,558 m,respectively.The results provide important insights into the genesis of the Xide geothermal field,and are instructive for further management and sustainable utilization of geothermal resource for local government.【期刊名称】《现代地质》【年(卷),期】2017(031)001【总页数】9页(P200-208)【关键词】地热水;冷泉水;化学组分;氢氧同位素;喜德热田【作者】袁建飞;邓国仕;徐芬;唐业旗;李鹏岳【作者单位】中国地质调查局成都地质调查中心,四川成都610081;中国地质调查局成都地质调查中心,四川成都610081;中国地质大学(武汉)环境学院,湖北武汉430074;中国地质调查局成都地质调查中心,四川成都610081;中国地质调查局成都地质调查中心,四川成都610081【正文语种】中文【中图分类】P314.1在倡导低碳经济的今天,作为清洁、环保和高效资源的地热逐渐成为各国关注的焦点[1-2]。
探讨地热水系统及地热水化学特征分析1 引言为进一步开发汶川旅游资源,提升汶川县震后旅游业的整体形象,加速灾区震后重建工作,促进地方经济发展,在“十二五”期间,早日取得研究成果,实现观音庙地热水的开发利用,特开展汶川县草坡乡地热水系数的研究工作。
地热水开发是一项技术含量高,投资风险大,经济效益高的系统工程,只有在充分论证的基础上方能降低投资风险。
本次研究工作,采用了钻探、物探、地形测量、地质和水文地质调查、槽探工程及水质分析等手段,初步查明地热极其外围的地层、构造、岩浆活动情况,地温异常范围,地热水的天然排放量、物理性质和化学成分,地热的地层结构,地热增温率,热储的埋藏深度、岩性、厚度与分布,为地热资源进一步研究与开发远景规划的制定提供了依据。
2 地热地质条件分析2.1 地层条件志留系茂县群第三组(Smx3)是区内重要的含地热水储层,由一套深灰、灰色绢云母千枚岩、绢云石英千枚岩、及结晶灰岩、变质细砂岩和石英岩组成间互层,局部地段夹灰绿色绢云千枚岩与大理岩。
由南西向北东厚度逐渐增大,灰岩层次增多,纯度增高,由砂质灰岩逐渐变为大理岩,向北东至纳普沟一带被断失。
2.2 构造条件观音庙地热地处九顶山华夏系构造、茂汶断裂与薛城-卧龙“S”构造交界地带,属龙门山推覆构造,是盆地与甘、青、藏地块的交汇接触地带。
区域性的深大断裂和次级断裂、褶皱、裂隙构造十分发育,岩浆活动频繁。
也是现代地质构造活动的强烈并突出的区域,为地热水的补给、运移、增温、矿化、储存和排泄提供了有利的条件。
见图1。
2.3 深层地下水水文地质特征大气降水和浅层地下水沿侵入背斜核部的印支-燕山期闪长岩岩脉(1)接触带、褶皱构造裂隙和结晶灰岩的溶隙带下渗补给,渗入地下深部,经深部循环,被深部热源加热之后,地热流体通过控制性结晶灰岩溶隙、结构裂隙等通道及含水裂隙网络上升,受茂汶深大断裂F2阻隔而溢出地表而形成观音庙地热水。
观音庙地热水的热源主要为深部热源,径流通道为志留系茂县群第三组中夹层结晶灰岩溶隙,而上覆的志留系千枚岩盖层起着热屏蔽作用,排泄于志留系茂县群第三组的灰岩中。
地热资源储量计算与评价第一节计算原则1、地热资源/储量的计算,应分别计算热储中的地热储量(J)、储存的地热流体量(m3)、地热流体可开采量(m3/d 或m3/a)及其可利用的热能量(MW t)。
2、地热资源/储量计算,应以地热地质勘查资料为依据, 在综合分析热储的空间分布、边界条件和渗透特征, 研究地热流体的补给和运移规律, 研究地热的成因、热传导方式、地温场特征, 并建立地热系统概念模型的基础上进行。
3、计算方法或计算模型应符合实际, 模型的建立与计算方法的采用, 应随勘查工作程度的提高, 依据新的勘查和动态监测资料进行更新和改进。
第二节计算参数的确定地热资源/储量计算参数应尽可能通过试验和测试取得。
对难于通过测试得到的参数或勘查工作程度较低时, 可采用经验值。
应取得下列参数:一、地热井参数:1、参数类型:地热井位置、深度、揭露热储厚度、生产能力、温度、水头压力、流体化学成份等。
2、获取方法:均采用测量、试验、测试获取实测数据。
二、热储几何参数1、参数类型:热储面积、顶板深度、底板深度和热储厚度等。
2、获取方法:(1)顶板深度、底板深度和热储厚应利用钻孔勘探资料,并依据地面物探资料,考虑地热田内热储厚度变化特征取平均值或分区给出。
(2)热储面积:带状热储的面积一般按地热异常区或同一深度地热等温线所圈定的范围确定;层状热储的面积依据地热田的构造边界和同一深度的地温等值线所圈定的范围确定。
如果工作任务仅涉及地热田的部分范围,应按勘查工作控制的实际面积计算。
如果地热田分布面积,应将各地热分区、地热田及地热异常区范围线、热储温度等值线和热储厚度等值线计算机数字化,通过计算机计算各分区的面积。
若进行区域评价时,新近系与白垩系热储面积,为热储温度大于40℃的区域;基岩热储面积,按其埋深4000m 以浅分布面积计算。
三、热储物理性质1、参数类型:热储温度、水头压力、岩石的密度、比热、热导率和压缩系数等。
据此,可以取得热储不同部位的温度分布情况。
4 地热流体化学特征4.1 水化学特征地热流体的水化学成分取决于水的温度、含水层的岩性以及与热流体伴生的气体。
地下热水参与自然界中的水循环,其水文地球化学作用主要是溶滤作用,化学成分主要决定于热水出露处第四系岩性成因,以及循环深度内的基底岩性和来自深部气体的影响。
温泉出露于比较活跃的高角度断裂带交汇复合部位,地下热水的化学成分与温度及循环深度关系密切,水化学类型为HCO3·SO4___Na水。
地热流体pH值为7.37,总矿化度820.27mg/L,总硬度68.06mg/L。
本次水样分析Cl-、Mg2+变化不大,其它离子浓度、矿化度有所降低,见表4-1。
表 4-1 1992~2015年主要离子含量对照表4.2 地球化学温标计算地球化学温标计算用来估算热储温度及预测地热田潜力。
在水岩平衡条件下,地热流体中与平衡温度存在依从关系的化学组分浓度或浓度比值,及利用这些化学组分浓度或浓度比值,推算热储温度或深部温度。
根据洪水岚汤地热田的实际情况,采用K—Mg地热温标和K—Na地热温标,搜集该区温泉1992年至2008年以及本次抽水期间取样的水质分析结果,进行地球化学地热温标计算。
4.2.1 K—Mg地热温标它代表不太深处热水贮集层中的热动力平衡条件,尤其适用于中低温地热田,其计算公式为:15.273)/lg(95.134410221--=C C t 式中:t —热储温度(℃);C 1—水中钾的浓度(mg/L ); C 2—水中镁的浓度(mg/L )。
4.2.2 SiO 2地热温标由于各温泉热水中的SiO 2是由热水溶解石英所形成,且热水到达地面时没蒸汽损失,故选用下面公式计算:1309()=273.155.19-lgCt -℃式中:t —热储温度(℃);C —水中SiO 2的浓度(mg/L )。
计算结果见表4-2。
本次计算K —Mg 地热温标为93.15℃,与前几年相比略有下降;SiO 2地热温标140.31℃,与前几年温度相比略有升高,但变化不大,说明地热田具有一定的开采潜力,前景较好。
地热资源储量计算方法一、地热资源/储量计算的基本要求地热资源/储量计算应建立在地热田概念模型的基础上,根据地热地质条件和研究程度的不同,选择相应的方法进行。
概念模型应能反映地热田的热源、储层和盖层、储层的渗透性、内外部边界条件、地热流体的补给、运移等特征。
依据地热田的地热地质条件、勘查开发利用程度、地热动态,确定地热储量及不同勘查程度地热流体可开采量。
表3—1地热资源/储量查明程度类别验证的探明的控制的推断的单泉多年动态资年动态资料调查实测资文献资料料料单井多年动态预产能测试内实际产能测试验资料测值插值试外推钻井控制满足开采阶满足可行性满足预可行其他目的地程度段要求阶段要求性阶段要求勘查孔热开采程度全面开采多井开采个别井开采自然排泄田动态监测5年以上不少于1年短期监测或偶测值偶测值计算参数勘查测试、多多井勘查测个别井勘查、理论推断依据年开采与多试及经验值物探推测和和经验值年动态经验值计算方法数值法、统计解析法、比拟热储法、比拟热储法及分析法等法等、法、热排量统理论推断计法等二、地热资源/储量计算方法地热资源/储量计算重点是地热流体可开采量(包括可利用的热能量)。
计算方法依据地热地质条件及地热田勘查研究程度的不同进行选择。
预可行性勘查阶段可采用地表热流量法、热储法、比拟法;可行性勘查阶段除采用热储法及比拟法外,还可依据部分地热井试验资料采用解析法;开采阶段应依据勘查、开发及监测资料,采用统计分析法、热储法或数值法等计算。
(一)地表热流量法地表热流量法是根据地热田地表散发的热量估算地热资源量。
该方法宜在勘查程度低、无法用热储法计算地热资源的情况下,且有温热泉等散发热量时使用。
通过岩石传导散发到空气中的热量可以依据大地热流值的测定来估算,温泉和热泉散发的热量可根据泉的流量和温度进行估算。
(二)热储法主要用于计算热储中储存的热量和地热水储存量,估计热田地热资源的潜力。
1、适用条件:热储温度有少量地热井控制的,地热异常范围大致能确定的地热田。
水文地球化学研究现状、基本模型与进展摘要:1938 年, “水文地球化学”术语提出, 至今水文地球化学作为一门独立的学科得到长足的发展, 其服务领域不断扩大。
当今水文地球化学研究的理论已经广泛地应用在油田水、海洋水、地热水、地下水质与地方病以及地下水微生物等诸多领域的研究。
其研究方法也日臻完善。
随着化学热力学和化学动力学方法及同位素方法的深入研究, 以及人类开发资源和保护生态的需要, 水文地球化学必将在多学科的交叉和渗透中拓展研究领域, 并在基础理论及定量化研究方面取得新的进展。
早期的水文地球化学工作主要围绕查明区域水文地质条件而展开, 在地下水的勘探开发利用方面取得了可喜的成果( 沈照理, 1985) 。
水文地球化学在利用地下水化学成分资料, 特别是在查明地下水的补给、迳流与排泄条件及阐明地下水成因与资源的性质上卓有成效。
20 世纪60 年代后, 水文地球化学向更深更广的领域延伸, 更多地是注重地下水在地壳层中所起的地球化学作用( 任福弘, 1993) 。
1981 年, Stumm W 等出版了5水化学) ) ) 天然水化学平衡导论6 专著, 较系统地提供了定量处理天然水环境中各种化学过程的方法。
1992 年, C P 克拉依诺夫等著5水文地球化学6分为理论水文地球化学及应用水文地球化学两部分, 全面论述了地下水地球化学成分的形成、迁移及化学热力学引入水文地球化学研究的理论问题, 以及水文地球化学在饮用水、矿水、地下热水、工业原料水、找矿、地震预报、防止地下水污染、水文地球化学预测及模拟中的应用等, 概括了20 世纪80 年代末期水文地球化学的研究水平。
特别是近二十年来计算机科学的飞速发展使得水文地球化学研究中的一些非线性问题得到解答( 谭凯旋, 1998) , 逐渐构架起更为严密的科学体系。
1 应用水文地球化学学科的研究现状1. 1 油田水研究水文地球化学的研究在对油气资源的勘查和预测以及提高勘探成效和采收率等方面作出了重要的贡献。
地热资源储量计算方法一、地热资源/储量计算的基本要求地热资源/储量计算应建立在地热田概念模型的基础上, 根据地热地质条件和研究程度的不同, 选择相应的方法进行。
概念模型应能反映地热田的热源、储层和盖层、储层的渗透性、内外部边界条件、地热流体的补给、运移等特征。
依据地热田的地热地质条件、勘查开发利用程度、地热动态,确定地热储量及不同勘查程度地热流体可开采量。
表3—1地热资源/储量查明程度二、地热资源/储量计算方法地热资源/储量计算重点是地热流体可开采量(包括可利用的热能量)。
计算方法依据地热地质条件及地热田勘查研究程度的不同进行选择。
预可行性勘查阶段可采用地表热流量法、热储法、比拟法;可行性勘查阶段除采用热储法及比拟法外, 还可依据部分地热井试验资料采用解析法;开采阶段应依据勘查、开发及监测资料, 采用统计分析法、热储法或数值法等计算。
(一)地表热流量法地表热流量法是根据地热田地表散发的热量估算地热资源量。
该方法宜在勘查程度低、无法用热储法计算地热资源的情况下,且有温热泉等散发热量时使用。
通过岩石传导散发到空气中的热量可以依据大地热流值的测定来估算,温泉和热泉散发的热量可根据泉的流量和温度进行估算。
.(二)热储法主要用于计算热储中储存的热量和地热水储存量,估计热田地热资源的潜力。
1、适用条件:热储温度有少量地热井控制的,地热异常范围大致能确定的地热田。
热储法又称体积法,不但适用于非火山型地热资源量的计算,也适用于与近期火山活动有关的地热资源计算;不仅适用于孔隙型热储,也适用于裂隙型热储。
是一种常用的方法。
2、计算步骤与一些计算参数的确定原则(1)应首先确定地热田的面积(或计算区范围)地热田的面积最好依据热储的温度划定,在勘查程度比较低,对热储温度的分布不清楚时,可以采用浅层温度异常范围、地温梯度异常范围大致圈定地热田的范围,也可以采用地球物理勘探方法圈定地热田的范围。
(2)确定地热田温度的下限标准和计算/评价的基准面深度地热田温度的下限标准应根据当地的地热可能用途而定,或根据规划的利用方式来确定(我区现阶段一般按照地热资源温度分级温水温度最低界限25℃)。
气候变暖背景下贺州地区水资源的变化特征孙小龙;梁珊珊;游美玲【摘要】利用贺州站1957—2011年月平均气温及月降水资料,分析了气候变暖背景下该地区55a来的降水以及水资源的季节、年际和年代际变化。
研究表明:在气候变暖的背景下,贺州地区年降水量有增加趋势,年蒸发量呈下降趋势,相应的可利用降水呈增加趋势,但趋势均不明显。
该地区的水资源在各季节的分配极不均匀,春季和初夏是最易发生洪涝灾害的季节,秋季是最易发生干旱的季节,同时还可能发生夏秋冬连旱的现象。
%Using the monthly mean temperature and monthly precipitation data of Hezhou station, the seasonal, interannual and interdecadal variation of water resources were analyzed under climate warming. The results show that the annual precipitation (Annual evaporation, Available precipitation) has a slight increasing (decreasing, increasing) trend. The distribution of water resources in each season was very uneven. It is vulnerable to floods (drought, prolonged drought) in spring and early summer (autumn, from summer to winter) .【期刊名称】《气象研究与应用》【年(卷),期】2012(033)004【总页数】3页(P35-37)【关键词】贺州;气候变暖;降水;蒸发;水资源【作者】孙小龙;梁珊珊;游美玲【作者单位】贺州市气象局,广西贺州542899;贺州市气象局,广西贺州542899;贺州市气象局,广西贺州542899【正文语种】中文【中图分类】P46全球气候变化,直接影响着人类的生存环境和社会经济的发展[1-3]。