吉林大学学报(地球科学版) ›› 2020, Vol. 50 ›› Issue (6): 1844-1853.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20190138

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

南京汤山地区地热水资源评价

吕雅馨1, 骆祖江1, 徐成华2   

  1. 1. 河海大学地球科学与工程学院, 南京 211100;
    2. 江苏省地质矿产局第一地质大队, 南京 210041
  • 收稿日期:2019-06-28 出版日期:2020-11-26 发布日期:2020-12-11
  • 通讯作者: 骆祖江(1965-),男,教授,博士生导师,主要从事地质工程、地下水科学与工程等方面的教学与科研工作,E-mail:luozujiang@sina.com E-mail:luozujiang@sina.com
  • 作者简介:吕雅馨(1996-),女,硕士研究生,主要从事地热水、地质环境等方面的研究,E-mail:lyxjasmine@qq.com
  • 基金资助:
    江苏省地质勘查基金项目(2018-96-13)

Evaluation of Geothermal Water Resources in Tangshan Area, Nanjing

Lü Yaxin1, Luo Zujiang1, Xu Chenghua2   

  1. 1. School of Earth Science and Engineering, Hohai University, Nanjing 211100, China;
    2. The First Geological Brigade of the Bureau of Geology and Mineral Resources of Jiangsu, Nanjing 210041, China
  • Received:2019-06-28 Online:2020-11-26 Published:2020-12-11
  • Supported by:
    Supported by Project of Geological Survey of Jiangsu (2018-96-13)

摘要: 为了准确规划和评价南京汤山地区地热水资源的可开采量,预测在规划开采条件下的地热水水位和水温的变化,在充分研究了汤山地区地热水系统水文地质特征的基础上,概化出南京汤山地区地热水系统的水文地质概念模型,建立了地热水非稳定渗流和热量运移三维耦合数学模型,模拟预测了降深不超过50 m时的地热水可开采量及其水位和水温的变化。结果表明:汤山地区现有14口地热水井的可开采量有所差异,最大为R08(温泉公司1#),开采量可达1 450.0 m3/d,最小为R11(中闻集团2#),开采量仅有125.0 m3/d,地热水的总可开采量为3.08×106m3/a;且随着开采的进行,地热水水位逐渐下降,各地热水井温度逐渐上升,上升幅度略有不同,年均水温上升2~3℃。

关键词: 南京汤山地区, 地热水, 数值模拟, 可开采量, 水位水温

Abstract: In order to accurately evaluate and plan the allowable exploitation quantity of geothermal water in Tangshan area, Nanjing, and to predict the changes of water level and temperature under the planned mining conditions, based on a full understanding of the hydrogeological information of geothermal water system, a hydrogeological conceptual model in Tangshan area was generalized,and a three-dimensional coupling mathematical model of unsteady seepage and heat transfer of groundwater was established in this area. The allowable exploitation quantity of geothermal water and the changes of water level and temperature were predicted under the condition that the drawdown is no more than 50 m. The results of simulation show that the allowable exploitation quantity of 14 existing geothermal water wells in Tangshan varies from 125.0 m3/d (R11) to 1 450.0 m3/d (R08). The total allowable exploitation quantity of geothermal water is 3.08×106m3/a. With the decrease of geothermal water level, its temperature rises 2-3℃ per year on average.

Key words: Tangshan area in Nanjing, geothermal water, numerical simulation, allowable exploitation quantity, water level and temperature

中图分类号: 

  • TV21
[1] 地热资源地质勘查规范:GB/T 11615-2010[S]. 北京:中国标准出版社,2010. Geologic Exploration Standard of Geothermal Resources:GB/T 11615-2010[S]. Beijing:Standards Press of China, 2010.
[2] 魏永霞,唐仲华,左霖.数值模拟在地热资源评价及优化开采方案的应用研究[J].安徽地质,2019,29(1):74-80. Wei Yongxia, Tang Zhonghua, Zuo Lin. Study on Application of Numerical Simulation in Geothermal Resource Evaluation and Optimization of Exploitation Scheme[J]. Geology of Anhui, 2019,29(1):74-80.
[3] Iqbal K S, Heru B P. A Natural State Model and Resource Assessment of Ulumbu Geothermal Field[J]. IOP Conference Series:Earth and Environmental Science.doi:10.1088/1755-1315/254/1/012017.
[4] 刘杰,宋美钰,田光辉.天津地热资源开发利用现状及可持续开发利用建议[J].地质调查与研究,2012,35(1):67-73. Liu Jie, Song Meiyu, Tian Guanghui. Development Situation of the Geothermal Resources and Suggestion on Sustainable Development Utilization in Tianjin[J].Geological Survey and Research, 2012,35(1):67-73.
[5] 朱喜,张庆莲,刘彦广. 基于热储法的鲁西平原地热资源评价[J].地质科技情报,2016,35(4):172-177. Zhu Xi, Zhang Qinglian, Liu Yanguang. Evaluation of the Geothermal Resources in the Plain of West Shandong Province[J]. Geological Science and Technology Information, 2016,35(4):172-177.
[6] 姜智超. 黑龙江省绥化市地热田地热资源评价及合理开发利用[D].长春:吉林大学,2015. Jiang Zhichao. The Evaluation and Rational Exploitation of Geothermal Resources in the Geothermal Field in Suihua City, Heilongjiang Province[D]. Changchun:Jilin University, 2015.
[7] 张思桃.中山虎池围地热田地热资源储量计算与评价研究[J].地下水,2018,40(6):33-36. Zhang Sitao. Study on Calculation and Evaluation of Geothermal Resource Reserves in Huchiwei (Weichi Lake) Geothermal Field,Zhongshan[J]. Ground Water, 2018,40(6):33-36.
[8] 赵剑畏,朱士鹏.南京汤山地下热水的控制因素与资源前景[J].地质学刊,1998(4):52-58. Zhao Jianwei, Zhu Shipeng. Control Factors and Resources Prospect of Geothermal Water in Tangshan Hill of Nanjing[J]. Journal of Geology, 1998(4):52-58.
[9] 李爱勇,朱春生,杨生.南京汤山温泉形成条件探讨[J].矿产勘查,2010,1(6):546-549. Li Aiyong, Zhu Chunsheng, Yang Sheng. The Research on Formation Condition of Tangshan Warm Spring in Nanjing[J]. Mineral Exploration, 2010,1(6):546-549.
[10] 朱春生. 南京汤山温泉形成条件与热源探讨[C]//江西省地质学会.2015地学新进展:第十三届华东六省一市地学科技论坛文集.南昌:江西省地质学会, 2015:316-319. Zhu Chunsheng. Forming Condirions and Heat Source of the Tangshan Hot Spring in Nanjing[C]//Jiangxi Geological Society. New Progress of Geosciences in 2015:Collection of the 13th Geosciences Science and Technology Forum of Six Provinces and One City in East China. Nanchang:Jiangxi Geological Society, 2015:316-319.
[11] 邹鹏飞,邱杨,王彩会.南京汤山温泉区地热水成因模式分析[J].高校地质学报,2015,21(1):155-162. Zou Pengfei, Qiu Yang, Wang Caihui. Analyses of the Genesis of Tangshan Hot Spring Area in Nanjing[J]. Geological Journal of China Universities, 2015,21(1):155-162.
[12] 栾光忠,邱汉学.中低温对流型地热系统的典型成因:南京汤山地热系统的分析[J].中国海洋大学学报,1998,28(1):160-164. Luan Guangzhong, Qiu Hanxue. The Type of Low-Medium Temperature Geothermal System of Convection Type:The Genesis Analysis of Tangshan Geothermal System in Nanjing[J]. Periodical of Ocean University of China, 1998,28(1):160-164.
[13] 张金华,魏伟,杜东,等.地热资源的开发利用及可持续发展[J].中外能源,2013,18(1):30-35. Zhang Jinhua, Wei Wei, Du Dong, et al. The Development, Utilization and Sustainable Development of Geothermal Resources[J]. Sino-Global Energy, 2013,18(1):30-35.
[14] 骆祖江,杜菁菁.基于热平衡分析的地埋管地源热泵换热方案模拟优化[J].农业工程学报,2018,34(13):246-254,320. Luo Zujiang, Du Jingjing. Heat Exchange Scheme Simulation Optimization for Ground Source Heat Pump System with Buried Pipes by Thermal Equilibrium Analysis[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2018,34(13):246-254, 320.
[15] 赵敬波. 地下热水流动与热量运移的三维非稳定流数值模拟研究[D].北京:中国地质大学(北京),2015. Zhao Jingbo. 3-Dimensional Numerical Modeling of Unsteady Thermal Groundwater Flow and Heat Transport[D]. Beijing:China University of Geosciences (Beijing), 2015.
[16] 周世玲,骆祖江,于丹丹,等.地下水源热泵系统热平衡预测三维数值模拟[J].中国煤炭地质,2014,26(9):34-39. Zhou Shiling, Luo Zujiang, Yu Dandan,et al. 3D Numerical Simulation of Groundwater Source Heat Pimp System Thermal Equilibrium Prediction[J]. Coal Geology of China, 2014,26(9):34-39.
[17] Donaldson I G, and Grant M A. An Estimate of the Resource Potential of New Zealand Geothermal Fields for Power Generation[J]. Geothermics. doi:10.1016/0375-6505(78)90014-7.
[18] Luo Zujiang, Wang Yan, Zhou Shiling, et al. Simulation and Prediction of Conditions for Effective Development of Shallow Geothermal Energy[J]. Applied Thermal Engineering, 2015, 91:370-376.
[1] 夏英杰, 陈华斌, 陈健, 姚明宇, 杨海. 不同施工参数下深层页岩水力压裂数值模拟[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 924-936.
[2] 涂君汕, 陈辉, 邓居智, 陈康, 李焱, 余辉. 水库堤坝对高密度电法的影响及校正技术[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 1013-1025.
[3] 杜新强, 尹呈杉, 方永军, 李孜涵, 郭辉. 基于地下水生态水位埋深阈值的可开采量评价——以三江平原普阳灌区为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 635-646.
[4] 束龙仓, 位书静, 澈丽木格, 温中琦, 刘波. 西辽河平原生态输水的地下水响应及不确定性量化[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 647-660.
[5] 黄兴国, 翁央央, 韩丽. 基于广义递归卷积的孔隙黏弹地震波正演模拟[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 377-385.
[6] 周柳湘, 余思琴, 陈俊华, 刘城, 陈义, 张鑫鑫, . 潜孔锤与冲击钻机联合钻进工艺成孔碎岩过程数值模拟[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1608-1618.
[7] 苑成旺, 张敏, 张少龙, 秦磊, 郭海洋, 墨海滢, 信旸. 长春地铁基坑支护结构变形与地表沉降特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 879-892.
[8] 于子望, 卢帅屹, 白林, 郑天琪. CO2地质封存岩石力学问题研究进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 930-942.
[9] 程瑶, 陆丹丹, 赵龙飞.

微波加热油页岩储层的热响应 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(2): 387-400.

[10] 刁国君, 何昕.

地铁明挖车站下穿越既有建筑物的局部暗扩挖施工关键技术 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(2): 536-549.

[11] 蔺学旻, 肖红琳. 缝洞型储层声波远探测测井响应模拟及应用——以塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(1): 312-327.
[12] 魏虹羽, 李世超, 王伟安. 地球动力学数值模拟算法的应用现状与展望[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(1): 98-124.
[13] 吴泽坤, 何来胜, 白晓宇, 麻栋栋, 牛永昌, 赵广, 桑松魁, 闫楠, 张明义. 层状土中静压桩连续贯入现场试验与数值模拟[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(4): 1291-1304.
[14] 庞志超, 肖华, 毛晨飞, 陈国军, 梁琬坤, 高明, 张啸. 准噶尔盆地南缘地区含膏质地层岩性特征及测井识别方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(4): 1419-1431.
[15] 刘怀湜, 赵雪娇, 刘雨新, 房庭瑞, 张静, 嵇艳鞠. 基于改进粒子群优化的超顺磁效应多参数提取[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(3): 993-1002.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘建峰,迟效国,周燕,王铁夫,金巍,周建波,董春艳,黎广荣. 小兴安岭东北部金林岩体全岩-角闪石Rb-Sr年龄[J]. J4, 2005, 35(06): 690 -0693 .
[2] 黄冠星, 孙继朝, 张英, 刘景涛, 张玉玺, 荆继红. 珠江三角洲污灌区地下水重金属含量及其相互关系[J]. J4, 2011, 41(1): 228 -234 .
[3] 肖长来,梁秀娟,崔建铭,兰盈盈,张君,李书兰,梁瑞奇,郑策. 确定含水层参数的全程曲线拟合法[J]. J4, 2005, 35(06): 751 -0755 .
[4] 郭振华,王璞珺,印长海,黄玉龙. 松辽盆地北部火山岩岩相与测井相关系研究[J]. J4, 2006, 36(02): 207 -0214 .
[5] 孙永河,付晓飞,吕延防,付广,阎冬. 地震泵抽吸作用与油气运聚成藏物理模拟[J]. J4, 2007, 37(1): 98 -0104 .
[6] 谢忠雷,陈卓,孙文田,尹波. 不同茶园茶叶氟含量及土壤氟的形态分布[J]. J4, 2008, 38(2): 293 -0298 .
[7] 贾军涛,王璞珺,邵 锐,程日辉,张 斌,侯景涛,李金龙,边伟华. 松辽盆地东南缘营城组地层序列的划分与区域对比[J]. J4, 2007, 37(6): 1110 -1123 .
[8] 康立明,任战利. 多参数定量研究流动单元的方法--以鄂尔多斯盆地W93井区为例[J]. J4, 2008, 38(5): 749 -0756 .
[9] 薛永超, 程林松. 白豹油田长8油藏成岩储集相[J]. J4, 2011, 41(2): 365 -371 .
[10] 姜纪沂, 张宇东, 谷洪彪, 左兰丽. 基于灰色关联熵的地下水环境演化模式判别模型研究[J]. J4, 2009, 39(6): 1111 -1116 .