体积法和绝对体积法的区别是：体积法（volumemethod）是地热资源评价方法之一，计算某一给定体积的岩体内和热流体中所含有的全部热能量，然后再估算出积存热量之中有多少能被开采出来。绝对体积法是按照混凝土的密实体积等于所有各组分的绝对体积之和的假说进行混凝土配合比设计的方法。是应用最广泛、最基本的计算混凝土各组分用量和相互比例关系的方法。通常根据设计要求的强度、工作性、耐久性和经济的要求，以及所选用材料的基本物理性质，确定用水量和水灰比，求出水泥用量，然后由混凝土总体积减去水与水泥的密实体积得剩余体积即集料的密实体积，再按选定的砂率算出砂用量和粗集料用量。
地表热流量法（subsurface thermal flux method）是地热资源评价方法之一，是测量地表面通过传导与冒汽地面、热泉、喷气孔、水下渗眼等排放所导致的热能量损耗率，再根据已开发热出的经验，采用测得的热能损耗率来推算地下储藏的热能量。
中国地质科学院水文地质环境地质研究所（简称水环所）始建于1956年，是全国唯一专门从事水文地质、工程地质、环境地质研究的国家公益性科研机构，是全国水文地质环境地质调查和地下水资源评价的科技支撑单位和技术发展核心，是全国水文地质环境地质专业编图中心。
“973”项目启动会上为特聘专家颁发聘书
2009年承担地质调查工作项目11项、地质调查工作内容1项，在研国家自然基金项目4项、973项目1项所属课题2项、国家科技支撑项目课题4项、国土资源部公益性行业科研专项2项、国土资源部百人计划项目2项、国土资源大调查安排的科研项目1项、基本科研业务费项目16项、中国地质科学院重点开放实验室专项2项。获批2010年国家自然科学基金面上项目2项、青年基金1项。国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“华北平原地下水演变机制与调控”喜获科技部立项并启动，所长石建省研究员担任项目首席科学家，总经费4500万元。
所长兼党委副书记石建省（中）、副所长张发旺（右一）、副所长张永波（左一）
2009年，水环所获国土资源部科学技术奖一等奖1项、省部级二等奖2项，荣获首届全国地源热泵行业评选活动“2009年度系统地质勘察优秀企业”称号。全年科研人员发表SCI、EI检索论文3篇，各种科技期刊和学术会议上共发表论文98篇，其中核心期刊论文90篇，出版专著4部。
2009年科研成果
全国地下水资源及其环境问题综合评价及专题研究：地质调查项目，负责人为石建省研究员，主要成员包括张发旺、张翼龙、王贵玲、陈宗宇、张光辉、张永波、刘少玉等。项目阐明了我国北方平原（盆地）地下水系统的演化趋势；划分了该区地下水系统，对比了华北平原、东北平原、西北内陆盆地地下水系统间的差异性。提出了地下水功能评价方法，首次建立了北方地区地下水功能评价指标体系，并完成了北方八大平原（盆地）的功能评价与区划。系统总结了北方各平原（盆地）地下水数值模拟方法、应用状况以及模型建立条件；建成了基于大型数据库的地下水资源数据共享与动态评价平台，整合完成了北方八大平原（盆地）地下水资源与环境实体数据库，实现了动态评价服务。重新评价了我国北方各主要地下水盆地的地下水资源及其开发利用潜力，系统分析了地下水资源变化的影响因素和各主要平原（盆地）地下水开采程度的差异。
地下水动态评价平台
中国地下水系统划分
华北平原地下水污染调查与评价：该项目为地质调查计划项目，项目负责人为张兆吉，主要参加人员包括费宇红、钱永、李亚松、王昭、陈京生、张凤娥等。通过对地下水污染的调查、采样和测试技术的详尽研究，研制了采样设备，建立了有机污染分析测试体系，提出了新的评价方法。通过对华北平原区14万km2开展的1:25万和对重点地下水污染区开展的1:5万地下水污染调查发现：不用任何处理直接可以饮用的地下水（I—Ⅲ类）占36.49%，经适当处理可以饮用的地下水（Ⅳ类）占24.25%，有39.26%的地下水（V类）需经专门处理后才可利用。华北平原地下水污染的特点：①污染检出指标多、超标少；②多为点状污染，分布广，多集中在城市周边和重化工开发区及影响带范围内；③以浅层地下水污染为主。项目成果入选中国地质学会2009年度十大科技进展。
野外现场测试水样
全国主要城市环境地质调查评价项目：属于地质大调查项目，负责人为刘长礼研究员，参加人员有侯宏冰、张礼中、张云等。项目完成了浙江、云南、四川、甘肃等15省区196个地级以上城市环境地质调查评价，建立了188个城市地质环境数据库，为177个城市的规划、建设、管理及汶川灾区灾后重建提供了地质依据。项目组查明152个城市地质灾害特征与发展趋势，为78个城市地质灾害防治、49个城市地下水保护与污染治理、13个城市地下热水开发利用、17个城市建筑地基适宜性利用提出了合理的对策建议，为75个城市论证了后备地下水资源208处，为17个城市未来垃圾的填埋处置初选了26个场地，编制了中国主要城市环境地质图集、各类图件共2168张。
中国地质环境分区与城市主要环境地质问题图
项目成果
珠江三角洲地区地下水污染调查评价：地质调查项目，负责人孙继朝研究员，主要成员有荆继红、黄冠星、刘景涛、陈玺、张玉玺、王金翠、向小平等。项目探索了地下水污染调查评价工作流程、技术方法、编图内容，完成了地下水污染防治区划，编制了具有创新性的地下水污染防治系列图件。自主研发了定深取样设备并获得国家专利，创新性地提出了“层次阶梯”地下水污染评价方法，为该地区地下水污染防治和地下水资源保护提供了科学依据和应用平台，也为我国其他类似地区开展地下水污染调查提供了经验和示范。计划项目和专题研究成果均被评审为优秀，这是我国首次完成的区域性地下水污染调查评价成果。
全国地热资源现状评价与区划：地质调查项目，负责人为王贵玲研究员，成员包括蔺文静、陈德华、刘志明、陈浩、张薇、杨会峰等。项目收集汇总了全国31个省（市、自治区）的地热井、温泉开发利用资料，修编了“中国地热资源利用现状图”、“中国地热资源分布图”等图件，编制了《浅层地热能勘查开发技术规程》，完成了《全国地热资源现状评价及区划技术要求》及《全国地热资源现状评价与区划编图技术要求》的编制工作。开展了地热资源评价方法研究，提出了我国山区对流型和沉积盆地型地热可开采资源量计算方法，提出在全国进一步开展地热资源勘查评价的建议及工作部署。
中国地热资源利用现状图
中国地热资源分布图
河套平原地下水资源及其环境问题调查评价：地质调查项目，项目负责人为石建省研究员和张翼龙教授级高工，主要成员包括刘海坤、赵华、杨会峰、叶浩、陈宗宇、张永波等。2009年开展了河套平原1:10万第四纪地质和水文地质调查、水文地质物探和钻探、测试分析、遥感解译等工作，对调查区内的土地利用、盐渍化、沙漠化及与地质环境相关的地方病状况有了较详细的了解；建立了野外包气带水盐运移试验场；对河套平原已建立地下水模型中存在的问题进行了总结，并提出建模思路，初步建立起区域水资源优化配置模型。同时，还建立了河套平原区地下水同位素剖面和社会经济数据库系统，为开展地下水循环演化研究奠定了基础。
在内蒙古毕克齐镇利用RAS—24浅震仪探测水文地质结构
黄河流域基岩区侵蚀成因及预测预报：科技部科研院所社会公益项目，负责人为石建省研究员和叶浩研究员。主要完成人员包括程彦培、侯宏冰、石迎春、郭娇、吴利杰、王强恒等。主要研究内容是砒砂岩的侵蚀机理。项目经过3年研究表明，粉红色的砒砂岩抗侵蚀性相对最强，灰白—紫红色交错互层的砒砂岩抗侵蚀性相对最弱；利用“3S”技术，对砒砂岩沟边线的蚀退进行了预测。预测结果表明，砒砂岩的侵蚀不但与岩石的地层组合有关，而且与地表覆盖物的厚度和松散程度有关；提出在现有水土保持工程的基础上，应针对地表不同类型的覆盖沙进行重点治理，以减轻该地区岩土侵蚀的强度。
水岩作用模拟试验装置
污灌区水土污染自然衰减调查评价：该项目为地质调查项目，负责人为张翠云研究员，项目组主要成员包括何泽、张胜、殷密英、李正红、马琳娜等。经过多年的努力，成功建立了微生物分子生物学检测高新技术。该技术由微生物DNA提取纯化、扩增、DGGE分析和测序等多个环节组成。目前利用该技术完成了28m深包气带土样和地下水样DNA提取纯化、扩增、DGGE分析和测序，取得了国内首批厚层包气带和地下水样微生物DNA数据，为污染物在包气带和地下水中的自然衰减评价提供了依据。
污灌区地下水微生物 DNA提取纯化结果
典型地区1:5万水文地质调查示范：地质调查项目，负责人为王贵玲研究员，主要成员包括杨会峰、陈德华、陈浩、张薇、范琦、刘志明、蔺文静、梁继运等。开展了水文地质调查、水文地质物探、水文地质钻探、水文地质试验（抽水试验和渗水试验）、水化学样品采集、同位素样品采集，工程测量等工作。查明了水动力场、水化学场的空间分布特征，对水文地质参数进行了精细刻画。详细研究了1:5万水文地质调查技术方法体系，对各种图件的表达内容和编制方法进行进一步地总结和优化，制定了1:5万水文地质调查的编图技术要求。
项目组进行水位测量
鄂尔多斯能源基地能源开发与地质环境互馈效应调控研究：水环所与德国蒂宾根大学应用地质中心、美国马萨诸塞大学合作开展的项目，中方负责人是张发旺研究员，中方主要参加人员有陈立、张胜、赵红梅、侯新伟等。项目组历经3年多研究，开创性地提出了利用采煤塌陷区深厚包气带作为接纳储蓄大气降水的关键技术；首次提出黄土地区石油污染土壤原位微生物修复技术，为一定规模原位修复石油污染土壤起到了示范作用；利用德方提供的鲁尔矿区环境整治规划和产业结构调整的经验，优化了大柳塔矿区和铜川矿区的地质环境整治规划方案。
石油污染土壤原位修复试验
黄卫星1裴捍华1崔海英2
（1.山西省地勘局地质处；2.山西省国土资源厅地质环境处）
山西省地热资源丰富，目前地热水主要用作浴疗和农灌，个别用作热带种鱼养殖、温室栽培。随着可再生能源法的颁布，地下热水的利用将被提到议事日程，地热能将在采暖、纺织洗染、烘干、种植和养殖等各行各业得到广泛应用，因此探讨全省地热资源对开发利用地热能具有一定意义。山西地热资源评价前人曾做过一些工作，据王连成等估算，山西地热储聚的热能达68806.6×1011kJ，折合标准煤2.34835×108t。据王龙等统计，截至1992年山西地下热水点的总流量47×103m3/d，总热流量33.9×106W，相当于燃烧1000 t/d的标准煤所放出的热量。作者根据山西热矿水出露分散，热田面积小的特点，地热资源评价中采用单个热田评价，资源叠加的办法，算得全省地热资源总量：1.411969×1016kcal，折合标准煤：1.41065×109t。
1 山西地热资源分布特征
山西已查明的地热田28个，热水水温25～81℃。主要分布在汾渭地堑及忻州断陷盆地，在部分边山断裂带及山前倾斜平原部位也有分布。从全省已经勘查过的地热田分布规律分析，热储层主要有碳酸盐岩热储和第四系孔隙热储，地下热水分布与活动性断裂关系密切。据邢集善等人对晋南盆地居里面和莫霍面深部地球物理勘探成果的研究，居里等温面和莫霍面在汾渭地堑都具有上拱现象，汾渭地堑地壳厚度38～39km，地堑外围（山区）地壳厚40～41km，因此，深部热传导是山西地热的主要热源。控制各断陷盆地周边形状的深大断裂落差可达4～5km，使大气降水循环能达到4～5km深度，加之新构造运动使断陷盆地基底更加破碎，为地下热水上涌提供了通道，断陷盆地中巨厚的沉积物形成导热屏障，使热量不易散发而形成地热田。
山西热矿水分布的盆地按基底岩性结构分两种类型：一类是基底岩性为碎屑岩加碳酸盐岩结构的太原、临汾、侯马、运城盆地，在边山大断裂及凹陷盆地中基底隆起部位均是热矿水富集的有利部位，且热田规模较大。如①九原山—塔儿山隆起上的汾阳岭，出露德西毛、安咸平等地热田，地垒是地热显示的有利部位。位于河津—曲沃浅凹陷（基底埋深小于600m）的西马、北池—清河一带西海、高显等地的地热田都处在构造隆起部位，太原断陷盆地的热水主要受亲贤地垒控制。而在一些深凹陷区，如运城凹陷，钻井深度达2115～3000m，打成水温70～72℃、单井出水量100～160m3/h的地热井。②沿断陷隆起和凹陷带之间交界的深大断裂带，地下热水点呈线状分布，如临汾—侯马盆地地下热水点主要沿两个方向呈带状展布，一是沿NE—SW向展布，如襄汾德西毛—侯马北庄，主要受洪洞—临汾凹陷和塔儿山—九原山陷隆所控制。二是沿NEE—SWW 向展布，东自翼城南梁、曲沃海头、侯马驿桥、新绛北池、古堆泉至稷山的清河、万荣等地，主要受河津—曲沃凹陷和塔儿山—九原山陷隆、稷王山陷隆所控制。晋中新裂陷中的祁县热水区，主要受西谷—南庄凹陷和侯城、平遥陷隆的控制。③地下热水沿山前活动断裂带呈线状分布。如太原神堂沟、清徐平泉，夏县的南山底等热水点都在断裂带上。这是由于山前深大断裂新生代以来一直在活动，长期活动断裂为地下水畅通及深循环提供良好的条件。
另一类是基底为古老变质岩结构的大同、忻州盆地，热矿水只分布在基底凹中隆的断裂深切部位，高温中心在断裂带上，且热田规模较小。如忻州、原平、定襄地下热水，主要受代县、原平、忻定凹陷所控制。
2 山西热矿水的水化学特征
2.1 水化学类型及其分布规律
热矿水中阳离子以Na＋、Ca2＋为主，阴离子以 、Cl－为主，水化学类型以Cl·SO4－Na型、SO4Ca ·Na型、Cl ·SO4·HCO3Na ·Ca型为主，HCO3·SO4Na型、HCO3·Cl Na型也有少量分布，分布规律是：①受基岩断裂控制的热矿水直接以泉的形式在基岩中出露，在沉积盆地中受断裂控制的热矿水未同浅层冷水混合情况下，热矿水为SO4·Cl Na型水，如忻定盆地的大营、奇村、汤头及盂县寺坪安均属此类。②热矿水与浅层冷水混合且地下冷水混入比例较大时，热矿水即变为HCO3·Cl-Na型水，如天镇马圈庠、阳高孤山庙热矿水均属此类。侯马、临汾、运城盆地热矿水点分布较多，水化学类型复杂，总的规律是岩溶热矿水中Ca2＋、 的含量增加，由于晋南盆地水交替强烈，成井混层采水，热矿水的水化学特征大部分受浅层冷水影响，夏县南山底为典型的ClNa型，西马、高显、德西毛为SO4－Ca ·Na型和Cl ·SO4Ca ·Na型，其他热矿水为HCO3·SO4Na型、HCO3Na型和HCO3·Cl Na型等。
从以上描述可以看出，从基岩中直接吸取的热矿水一般为Cl·SO4-Na型、与浅层冷水混合后水质类型发生变化，HCO3、Ca成分增加，水化学类型变得复杂。
2.2 热矿水中微量元素组分
热矿水中含有许多微量元素组分，如锶、锂、硅、溴、碘、硼、铁、锰、硒、氟等，其含量明显高于周围地下水，较珍贵的锂在热矿水中含量在0.01～1.10mg/L，只在西马、南山底、马圈庠热矿水中锂含量较高，分别为：0.94、1.08、1.10mg/L。锶的含量普遍高，其值介于0.26～4.92mg/L间，锶含量大于1mg/L的热矿泉12处，大于2mg/L热矿泉6处，锶含量最高的为新绛西马热矿泉。热矿水中二氧化硅含量介于15.16～83.20mg/L间，二氧化硅的含量与水温成正比，含量大于40mg/L的有8 处，含量最高为夏县南山底。氟在热矿水中含量较高，其值介于0.6～12.0mg/L间，最高含量为忻州奇村热矿水，闻喜北关热矿水含量最低，氟含量大于5mg/L的热矿泉有7处。
2.3 热矿水中气体成分
本文使用山西仅有的四组样品资料（其中2组自采，2组引用前人）。热矿水中气体含量主要的N2、O2、CO2等，其次还有少量Ar、He、H2等，N2占气体总量69.84%～88.90%，热矿水中N2/O2为4.12～12.43，Ar/N2为0.0061～0.03，与空气中N2/O2比、Ar/N2比对照，说明热矿水是由大气降水形成的，大营热矿水中Ar/N2比为0.61%，有生物成因的氮混入。热矿水中CO2气体含量较低，在1.6%～2.37%，Ar含量较富，为0.48%～3.33%，由此可命名为氩热矿水。
2.4 热矿水同位素特征
本文采集同位素8 组（分析氚、δD、δ18O），引用前人资料2 组，δD在－7.05‰～86.6‰之间，δ18O在－10.20‰～12.05‰之间。把δD、δ18O值点在相关图上，均落在国际雨水线附近。氚值含量：大部分地热水接近本底值，只有浑源汤头、新绛北池在8～20 TU之间。
3 山西地热资源评价
3.1 地热资源评价原则
本次评价以原省地矿局开展过的普查、详查、物探资料为主，收集其他部门资料作为补充，评价的地热储量，达到A＋B 级资源的地热田有原平大营、忻州奇村、盂县寺坪安、夏县南山底。大部分地热田为C＋D级储量。评价中揭露热矿水按25℃划出热田边界。松散层孔隙热储根据钻探、物探等手段取得的参数可下推至基岩面，推测的热储层厚度按钻探揭露热储层厚度比例计算。孔隙热储底部的变质岩热储只取风化壳30m厚。岩溶裂隙热储按钻探资料揭露地层厚度，选取岩溶裂隙发育厚度计算。太原市亲贤地垒地热田根据3个勘孔结合物探查明的基底构造，估算地热田面积70km2，侯马盆地依据2个勘探孔结合物探资料估算地热田面积100km2。运城盆地依据2个勘探孔及基底构造特征估算地热田面积392km2。有单泉（井）出露的地区，无其他资料，热田面积按1km2计算。考虑到浑源汤头、盂县寺坪安、清徐平泉、祁县王村地热田条件比较特殊，采用孔口（泉口）放热量的方法进行地热资源估算。
3.2 地热资源计算
3.2.1 选用热储法计算
浅层地热能：全国地热（浅层地热能）开发利用现场经验交流会论文集
式中：QR为地热资源量（kcal）；A为热储面积（m2）；d为热储厚度（m）；tr为热储温度（℃）；tj为基准温度（即当地地下恒温层温度或年平均气温）（℃）；.c为热储岩石和水的平均热容量（kcal/m3·℃）。
浅层地热能：全国地热（浅层地热能）开发利用现场经验交流会论文集
式中：ρc、ρw分别为岩石和水的密度（kg/m3）；Cc、Cw分别为岩石和水的比热容（kcal/kg·℃）
用热储法计算的资源量不可能全部被开采出来，只能开采出一部分，二者的比值称为回收率。
用体积法计算时，对新生代砂岩，当孔隙度大于20%时，热储回收率定为0.25；孔隙率等于和小于20%时，回收率选取0.15。本次评价的孔隙热储只有大营地热田利用实测资料，回收率选取为0.25；其他地热田无实测资料，均选取了0.15。碳酸盐岩裂隙热储回收率定为0.30，中生代砂岩和花岗岩等火成岩类热储回收率则根据裂隙发育情况定为0.08。按1720 kcal＝1kg标准煤折算。
3.2.2 选用放热量法计算
QH＝Q开·Cw（tw－tj）
式中：QH为热矿水放热量（kcal/s）；Q开为热矿水开采量（L/s）；Cw为热水的比热（kcal/m3·℃）；tw为热矿水水温（℃）；tj为恒温层温度（℃）。
3.2.3 评价方法及参数选取
天镇马圈庠、阳高孤山庙、原平大营、定襄汤头、忻州奇村、顿村地热田评价中，基本应用了原报告中取得的系列参数，作者认为原报告中参数比较合理，钻探、物探、化探、抽水试验等方法均应用，大营还实测了热物性参数。
浑源汤头、盂县寺坪安、清徐平泉、祁县王村地热田采用放热量法进行评价，因为浑源汤头、盂县寺坪安热田面积小，热水直接从变质岩裂隙中涌出，利用热储法计算资源量偏小。清徐平泉流量大、温度低，用热储法计算资源量偏大，祁县王村只有极少数井抽取地热水，且温度较低，用热储法计算资源量也偏大。
山西南部地热田分布最多，但目前开采层大多为100～200m的孔隙热储层，收集到现有资料，岩溶开采井较少，深度不超过800m，多分布在汾阳岭、海头、高显、仁和和九原山地热田，热田面积选取了《山西南部地热资源普查报告》中用物探结合热水点出露圈定的面积，热储厚度用已有岩溶热水井揭露的热储厚度按岩溶地层富水岩组估算厚度。热储温度有测井曲线的按实测热储层温度选取，没测井温度曲线的用井口水温按当地地温梯度推算。太原、侯马、运城盆地地热田按勘探孔揭露的热储层厚度计算，热田面积根据物探资料查明的基底构造估算。
3.2.4 计算结果
资源计算中有实测参数的地热田用实测参数，无实测参数的地热田选经验值。计算结果得知，山西已查明的地热资源总量：1.411969×1016kcal，可回收地热资源：2.426314×1015kcal，可回收地热资源折合标准煤：1.41065×109t。各地热田资源量见表1。
表1 山西省地热资源统计表
续表
参考文献
［1］山西省太原神堂沟地热田勘察报告，山西地矿局第一水文队
［2］山西省南部地热资源普查报告，山西省地矿局第二水文队
［3］山西省地下热水志，山西省地质矿产局环境地质总站
地热资源的评价应突出地热田可持续开发能力和地热田开发利用与周边相应环境问题的关系。
通过地热田开采动态分析可见,地热资源的储存量很大,但可采资源量很少。在评价地热资源可持续发展能力时应充分考虑到储存量和可采资源量的转化关系。如能实现地热井的回灌工程,则会极大地提高地热能的可采能力,扩大可采资源量,逐步使地热田走上可持续发展道路。但在回灌情况下还应注重对地热田温度场和物理化学场的动态变化作出应有评价。
地热资源是清洁能源,但在开发利用过程中也会发生相应的环境地质和灾害地质问题,如地热流体的不合理排放,水中部分元素是否会对环境造成直接或间接的物理或化学的危害,大量提取地下热能,大量抽取地下热水是否会诱发地震,是否会引起地面沉降及地裂缝等,在地热资源评价中均应引起重视。
程秀明
（山东省地矿工程勘察院，济南250014）
作者简介：程秀明（1961—），男，高级工程师，从事水工环地质勘察评价及研究工作。
摘要：鲁西北地热田层状热储中的地下热水，是深层承压水。 用热储法计算鲁西北地热田状热储的可采资源量不符合中低温地下热水的运动规律。作者经过多年的地热勘察研究实践，结合鲁西北地热田的勘察研究程度，经过深思熟虑的理论思考和对未来区域地质环境的分析预测，有的放矢地提出了符合深层承压水运动规律的层状热储地下水可采资源量的计算方法。
关键词：层状热储；地热大井；承压水；资源计算；鲁西北
鲁西北中低温地热田，其热储一般为明化镇、馆陶组。热储呈层状，分布面广，岩性、厚度稳定或呈规则变化，构造条件一般比较简单，且热储埋深大，压力水头较高。应用系统论的整体观和泛系论的宏微、局整、动静等关系分析方法，将鲁西北各有关单位拥有的地热田开采区看成是鲁西北平原中的一个点，如大海中一个养鱼的“网箱”。鉴于此，笔者认为在鲁西北中低温地热田层状热储分布区，用热储法评价地热资源储量是不符合该区地下热水的运动规律的。显而易见，在大海中“网箱”内抽水，周边的水会向“网箱”内运移。那么应该用什么方法来评价地热田的可采资源量呢？下面探讨一种地热资源评价方法。
1 层状热储地热资源储量计算操作步骤
1.1 基本认识
（1）鲁西北层状热储型地热田，在局部小面积评价时很难确定地热田的边界，有的甚至就是上述提及的“网箱”；
（2）鲁西北地热田中的热水不是静止在热储中供静态开采消耗的，它是深层承压水，在开采时符合深层承压水的运动规律；
（3）开发单位所拥有的采矿权所在地的几平方公里，甚至是十几平方公里的面积和鲁西北大平原层状热储分布区相比，堪称是一个“地热大井”；
（4）用规范提及的地表热流法、统计分析法、数值模型法、比拟法对其进行可采资源储量评价均不适合于目前鲁西北层状热储的地热资源开发研究现状。
1.2 基本参数的确定
（1）将地热开发单位拥有的地热田的面积（A）概化为一个圆型“地热大井”，求出大井的半径R。
（2）对已完成的地热田内钻孔进行单孔非稳定流抽水试验，用泰斯公式求得热储的水文地质参数：T（热储的导水系数）、S（热储的释水系数）。
（3）根据地热规范，中低温地热田能利用储量计算年限t＝100年。
（4）根据评价区区域地质环境条件，确定科学合理的压力水头降低值S′，S′值的确定应确保当地不因开采地下热水而发生不良的地质环境问题为宜。另外，还要适当考虑开采的技术条件。
1.3 可采资源储量计算
将上述基本参数代入泰斯公式，即可求得给定条件和参数情况下的地热田可采资源量：
Q可＝4∏TS′/W（R2S/4Tt）
式中：Q可为在给定条件下地热大井的可采资源量（m3/d）；R为地热大井的半径（m）；T为热储的导水系数（m2/d）；S为热储的释水系数，无量纲；t为中低温地热田能利用储量计算年限（d）；S′为确保区域地质环境不因开采地下热水而发生不良地质环境问题时的允许降深值（m），可结合区域地质环境监测资料科学合理的确定。
2 结语
（1）上述计算方法其热储的压力水头允许降深值（S′），不能降至热储层隔水顶板，并要与隔水顶板保持合适的距离，确保地下热水的可持续开发利用。
（2）根据当地的地质环境条件，未雨绸缪地考虑到在未来100年的开采中，地热田热储层的压力水头降低值，可有效的控制因地热开发引起的不良环境地质问题的发生。
图1 “地热大井”抽水降深与影响范围示意图
（3）若要计算热储的压力水头降至热储隔水顶板以下的出水量，供评价时参考，在地热田观测井资料允许的情况下可用下式计算（承压—无压完整井稳定流状态）：Q ＝1.366K（2HM-M2-h3）/LgR/r。
（4）若要计算将热储疏干时的极端出水量，以做到对地热田地热资源枯竭状态的储量胸中有数，可用下式计算（井中水位降至隔水底板）：Q疏于＝1.366K（2HM-M2）/LgR/r
（5）该方法从理论上讲应该是比热储法符合深层地下热水的运动规律，但还应该在地热资源储量计算实践不断总结经验，用地热田地下热动态的长测实际资料验证，使之日臻完善。
各公式中符号的含义详见图1。
参考文献
李俊亭，王愈吉.1990.地下水动力学.北京：地质出版社
GB/T11615-200X.地热资源勘查规范（征求意见稿）.国家质量技术监督局发布
1.计算方法的选择
根据“《地热资源评价方法》(DZ40—85)”和“《地热资源地质勘查规范》(GB/T11615—2010)”国家标准。评价区热资源计算采用热储法为基础,根据实际情况进行适当修正的原则进行。
2.计算参数的选择
参数的选择准确与否,直接关系到热储量的计算精度。根据天津地区地热资源开发利用特点,地热资源分布一般不以地热异常区圈定范围而是以热储层分布范围圈定计算区域。由于热储层的顶底板埋深、温度、密度、砂层厚度等各项地质参数差异较大,再加上各热储层在空间分布位置不重叠,在计算地热资源量时,为了减小计算误差,根据热储层的空间分布形态、各项地质参数及现有的钻孔资料等因素,有必要对各热储层分层分区进行计算。地热资源计算中将热储层在平面上进行三角形剖分(图5-3至图5-7;表5-4)。剖分时新近系主要以地温梯度,基岩则主要以构造控制为边界;同时将每个钻孔都落到对应热储层剖分三角形的节点上,使每个小三角形范围内的计算因素力求准确一致。任一热储层地热资源量的计算公式可表示如下:
沉积盆地型地热田勘查开发与利用
式中:i为第i热储层;j为三角形的编号;ni为第i热储层三角形剖分总数(各热储层有不同的值);Qr(i)为第i热储层的地热资源量;Qij为第i热储层第j个剖分三角形单元的地热资源量;Aij为第i热储层第j个剖分三角形单元的面积;Hij为第i热储层第j个剖分三角形单元的平均厚度;Tij为第i热储层第j个剖分三角形单元的平均温度;T0为基准温度(13.5℃);Cij为第i热储层第j个剖分三角形单元中岩石和水的平均比热容,计算公式和参数意义同式5-2。
由公式5-11可知计算区总热资源量可由下式计算:
沉积盆地型地热田勘查开发与利用
计算中用以下方法对公式5-11中的各个参数进行分析确定。
(1)热储层三角单元面积Aij
考虑到断裂产状的影响,在对不同热储层进行三角单元剖分和面积统计时,充分考虑每一个热储层的特殊性,为了计算方便,取热储层中点埋深处断裂所处的位置作为计算边界。计算过程中对每个三角单元进行逐一编号,单个三角单元的面积由三角形面积公式5-13计算得出,各个热储层面积统计结果见表5-4。
表5-4 评价区热资源计算热储层三角剖分统计表
沉积盆地型地热田勘查开发与利用
式中的(Xij1,Yij1),(Xij2,Yij2),(Xij3,Yij3)分别表示第i热储层第j个三角形的顶点(即节点)坐标。为录入数据的方便,采用了相对坐标,以图件的西南角为坐标原点(0,0)。
(2)热储层平均厚度Hij
即对第j个三角单元的3个顶点所对应的某个热储层的厚度进行算术平均,而各节点处的顶、底板埋深则根据已有钻孔的实测资料及热储层厚度等值线图、顶底板埋深线图采用内插法确定。如底板埋深大于4000m则只取4000m。
(3)热储层平均温度Tij
根据已有钻孔的实测资料及地温梯度等值线,利用内插法确定各个节点处的顶、底板温度(最深4000m),再将相应的数值进行算术平均求得各个小三棱柱内的平均温度。
(4)热储层基准温度T0
根据实际测温情况,天津地区取13.5℃。
(5)平均体积比热容Cij
平均体积比热容影响因素较多,但对同一热储层因其岩性变化不大,岩石密度、岩石比热容的变化亦不大,所以平均体积比热容的影响变化亦不大。通过综合分析整理区内王兰庄、山岭子、万家码头、潘庄-芦台等地热田已有成果,求取各热储层平均体积比热容,其值见表5-5。
表5-5 热储层平均体积比热容确定表
3.可回收热资源量的计算
可回收资源由公式5-3求得。分析公式5-3中各参数,如Qr(埋藏在地下热储中的地热资源量) 以热储层的地热资源量作为基数,则据《地热资源评价方法》(DZ40-85)4.1.2规定,热回收率RE无论取25%或15%,其可回收热资源量的计算值都显然偏大。根据天津各地热田的实际情况,各热储层Qr即使取地热流体富集段所含热资源量作为基数,其可回收资源量计算结果也远远大于实际开采量(绝大部分不到1%)。这一方面说明地热资源量的开采潜力巨大,同时也说明利用现有的开采热流体模式去获取地热资源是远远不够的,容易形成地热资源的浪费,应该尝试新的地热资源开采模式以获取更高的效益。相比较而言,公式5-3中Qr选用地热流体富集段所含热量作为基数进行热储层的可回收地热资源量计算更实际一些(后面计算即是)。
中华人民共和国地质矿产部标准（DZ40-85）“地热资源评价方法”中提出，地热资源系指在当前的技术经济条件下可以开发利用的地下岩石和水中的热能，也包括在未来条件下具有潜在价值的热能。根据研究程度的高低，地热资源可进一步划分为已查明的地热资源、推测地热资源和远景地热资源。
从开发利用的经济技术合理性考虑，可将地热资源划分为可能开采的和不可能开采的两部分。可能开采的地热资源依其经济效益，又可分为可利用的地热资源和残留的地热资源。埋深较浅，在技术上可及、经济上可行的部分是可利用的地热资源；埋藏较深，虽然技术上可及，但开发成本高，目前不宜开采的部分成为残留的地热资源。可利用的地热资源，其经济效益是以深度和地温梯度来评定的。就总的趋势而言，一个地区的地温是随着深度增加而增加的。从经济和技术条件考虑，钻井钻进愈深技术愈复杂，钻井的成本愈高。为此，通常将埋深在2000m以上的可利用的地热资源称为经济型地热资源，2000～3000m深度的可利用的地热资源称为亚经济型地热资源。
此外，依据热储层的温度，地热资源还可分为低温的（》20～40℃）、中低温的（》40～60℃）、中温的（＞60℃至当地沸点）和高温的（＞当地沸点）地热资源（或地热田）。
