董卿卿 趙 陽 呂文斌 呂冬冬

(河北省地礦局第三水文工程地質(zhì)大隊(duì)，河北 衡水 053000)

1.辛集市地?zé)豳Y源現(xiàn)狀

辛集市地?zé)豳Y源豐富，開發(fā)利用時(shí)間長、范圍廣，為本市經(jīng)濟(jì)的增長、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)揮了重要作用。近幾年，隨著辛集市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地?zé)峋當(dāng)?shù)量劇增，逐漸形成了地?zé)豳Y源集中開采區(qū)。目前主要利用方式為供暖，其次用于洗浴、大棚種植、溫水養(yǎng)殖、地?zé)崧糜蔚?，地?zé)豳Y源的開發(fā)已為地方經(jīng)濟(jì)的增長注入了新的活力。

2.辛集市地?zé)豳Y源現(xiàn)狀存在問題

①辛集市地?zé)豳Y源開發(fā)利用程度不均衡，地?zé)豳Y源開發(fā)較為集中，地?zé)崴_采強(qiáng)度過大，開采量超過允許開采量，造成熱水水位下降迅速。

②辛集市地?zé)峥辈?、研究精度較低，地?zé)豳Y源量/儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)，應(yīng)用熱儲(chǔ)法、解析法及系數(shù)法，精度較低，確定的地?zé)崴砷_采量已經(jīng)不符合實(shí)際開采狀況。

3.應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析法計(jì)算資源量的意義

本次開展地?zé)豳Y源動(dòng)態(tài)調(diào)查與監(jiān)測(cè)工作，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法，確定地?zé)崽?(開采區(qū))的地?zé)崴刂崎_采量。為指導(dǎo)重點(diǎn)地?zé)釁^(qū)合理開發(fā)地?zé)豳Y源，各級(jí)政府進(jìn)行地?zé)豳Y源開發(fā)宏觀調(diào)控、科學(xué)管理提供依據(jù)，對(duì)引導(dǎo)河北省地?zé)豳Y源持續(xù)開發(fā)、健康發(fā)展，具有十分重要的意義。

4.應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析法地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)

4.1 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析法評(píng)價(jià)原則

①辛集市地?zé)崽?(開采區(qū))，其主要開采熱儲(chǔ)，均以地?zé)峋问介_采并且開采多年，開采程度高，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)較多，可利用統(tǒng)計(jì)分析法進(jìn)行地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)。

②開采量利用地?zé)崽?(開采區(qū))年度總開采量，依據(jù)地?zé)峋们闆r，逐井分年統(tǒng)計(jì)，把所有地?zé)峋_采量累計(jì)相加。根據(jù)相應(yīng)水位埋深觀測(cè)時(shí)間，確定對(duì)應(yīng)的累計(jì)開采量。

③建立相關(guān)方程，以地下水動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)，以觀測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，水位埋深與開采量二組數(shù)據(jù)要相對(duì)應(yīng)。由于靜水位埋深在一年內(nèi)的時(shí)間段變化較大，依據(jù)觀測(cè)資料掌握情況，本次計(jì)算利用的靜水位埋深基本為年度中期 (一般為7月份)觀測(cè)數(shù)據(jù)。

④依據(jù)地?zé)崽?(開采區(qū))地?zé)岬刭|(zhì)條件，結(jié)合開采條件，分析預(yù)測(cè)在一定降深條件下的地?zé)崴砷_采量變化規(guī)律，確定本區(qū)地?zé)崴刂崎_采量，指導(dǎo)地?zé)崽?(開采區(qū))的地?zé)豳Y源合理開采。

4.2 地?zé)豳Y源計(jì)算結(jié)果

①資源計(jì)算結(jié)果:

辛集市區(qū)地?zé)豳Y源主要開采館陶組熱儲(chǔ)，本次僅對(duì)館陶組熱儲(chǔ)地?zé)豳Y源可開采量進(jìn)行評(píng)價(jià)，建立相關(guān)方程。

辛集市區(qū)地?zé)衢_采區(qū)，具有系列地?zé)峋o水位觀測(cè)數(shù)據(jù)，水位埋深數(shù)據(jù)利用辛集7井系列觀測(cè)資料，統(tǒng)一利用相應(yīng)觀測(cè)年7月份數(shù)據(jù)，初始水位埋深利用1999年9月數(shù)值10.0m。辛集7井位于集中開采區(qū)內(nèi)西北部，利用其水位降深數(shù)值進(jìn)行地?zé)豳Y源計(jì)算，可代表本區(qū)實(shí)際情況。

辛集市區(qū)地?zé)豳Y源開采從2001年開始，計(jì)算利用的開采量，依據(jù)2001至2012年度歷年統(tǒng)計(jì)結(jié)果，按照與之對(duì)應(yīng)的靜水位觀測(cè)年度，分段累計(jì)。

集中開采區(qū)面積:現(xiàn)狀開采條件下，其集中開采區(qū)范圍，利用以往地?zé)峥辈楣ぷ髦?，抽水試?yàn)計(jì)算影響半徑的平均值，以2012年調(diào)查開采井的分布狀況，按集中開采區(qū)外側(cè)地?zé)峋?，外?000m外切圓連線圈定，本區(qū)圈定面積20.01km2。

應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析法，把水位下降與開采量相關(guān)數(shù)據(jù)畫出散點(diǎn)圖，根據(jù)散點(diǎn)圖的分布形狀及特點(diǎn)，進(jìn)行曲線擬合，選取相關(guān)系數(shù)最高值的曲線類型，確定函數(shù)類型，建立水位下降與開采量的相關(guān)方程。

經(jīng)過計(jì)算機(jī)擬合，確定函數(shù)類型為多項(xiàng)式方程，擬合系數(shù)R2=0.9909，建立水位下降與總開采量的相關(guān)方程如下:

Q:總開采量 (104m3)

S:總降深 (m)

②預(yù)期地?zé)豳Y源可開采量

利用上述建立的相關(guān)方程，預(yù)測(cè)地?zé)衢_采區(qū)館陶組熱儲(chǔ)，在水位保持一定降深的條件下，預(yù)測(cè)地?zé)崴砷_采量。預(yù)測(cè)時(shí)間段以不超過實(shí)際監(jiān)測(cè)時(shí)間段長度為原則，參照近期的實(shí)際水位降深情況，水位年下降速率5.6m/a。按年降深5.0m地?zé)崴_采量，預(yù)測(cè)時(shí)間段為2013年～2020年。2013～2020年均開采量為233.6×104m3，至2020年水位總埋深為122.8m。由此可以看出，辛集市區(qū)地?zé)豳Y源有必要調(diào)減開采量，或者進(jìn)行地?zé)嵛菜毓啵詼p緩地下熱水水位下降速度。

5.辛集市地?zé)崽餆豳Y源保護(hù)方案

辛集市區(qū)集中開采區(qū)，開采井密集，用水高峰季節(jié)出現(xiàn)了嚴(yán)重干擾抽水，動(dòng)水位降深較大，由于地?zé)崴畟?cè)向補(bǔ)給較慢，水位難以恢復(fù)。說明本區(qū)地?zé)豳Y源處于嚴(yán)重超采狀態(tài)。為了保護(hù)本區(qū)地?zé)豳Y源，滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，應(yīng)做好以下工作:

1、控制館陶組熱儲(chǔ)開發(fā)規(guī)模，逐步減少地?zé)崴拈_采量，開展回灌試驗(yàn)研究工作，進(jìn)行回灌工程建設(shè)。減緩水位下降速度。

2、開展地?zé)豳Y源規(guī)模化開采、綜合利用工程建設(shè)，提高地?zé)豳Y源利用效率。本區(qū)主要開發(fā)館陶組熱儲(chǔ)層，溫度高，單井分散供暖浪費(fèi)嚴(yán)重。根據(jù)資源需求量情況，整合現(xiàn)有地?zé)峋?，按需要建立中心熱站，?shí)現(xiàn)統(tǒng)一開采、集中供暖，在滿足需求的同時(shí)，逐步減少開采量。

3、現(xiàn)狀開采區(qū)地?zé)峋芏容^大，應(yīng)關(guān)停部分開采井或者改造為回灌井。為了滿足需求，可以在未開采區(qū)開采，管道輸送至利用區(qū)。

［1］河北省地勘局第三水文工程地質(zhì)大隊(duì)河北省重點(diǎn)地?zé)釁^(qū)地?zé)豳Y源動(dòng)態(tài)調(diào)查與監(jiān)測(cè)2012年

［2］河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局河北省、北京市、天津市區(qū)域地質(zhì)志1987年地質(zhì)出版社

［3］河北省地勘局第三水文工程地質(zhì)大隊(duì)衡水地?zé)崽锏責(zé)豳Y源勘查2008年

［4］河北省地勘局第三水文工程地質(zhì)大隊(duì)辛集市區(qū)地?zé)豳Y源詳查2009年