中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)部部標(biāo)準(zhǔn)DZ40—85地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)方法地?zé)豳Y源是地質(zhì)礦產(chǎn)資源之一，為加強(qiáng)地?zé)豳Y源的開發(fā)利用研究，特制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)可作為國家、省、市、自治區(qū)制定長遠(yuǎn)規(guī)劃的依據(jù)；也作為本系統(tǒng)進(jìn)行地?zé)崽锲詹楹统醪娇碧降脑O(shè)計(jì)依據(jù)。名詞、術(shù)語1.1地?zé)豳Y源系指在當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下可以開發(fā)利用的地下巖石和水中的熱能，也包括在未來?xiàng)l件下具有替在價(jià)值的熱能。根據(jù)研究程度，地?zé)豳Y源還可進(jìn)一步劃分為遠(yuǎn)景地?zé)豳Y源、推測地?zé)豳Y源及已查明地?zé)豳Y源（圖1）。?l狂薦卓?l狂薦卓圖1地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)表1.1.1遠(yuǎn)景地?zé)豳Y源系指在小比例尺（相當(dāng)于1：100萬或1：50萬）區(qū)域調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)某些地?zé)岈F(xiàn)象，如溫泉、淺層地溫等物探資料，并基于一般的地?zé)岬刭|(zhì)條件和理論，推測其存在的地?zé)豳Y源。遠(yuǎn)景地?zé)豳Y源可作為進(jìn)行中等比例尺調(diào)查和制定規(guī)劃的依據(jù)。1.1.2推測地?zé)豳Y源系指在中比例尺（相當(dāng)于1：20萬或1：10萬區(qū)域調(diào)查的基礎(chǔ)上，相應(yīng)開展了地?zé)岬刭|(zhì)、地?zé)岬厍蚧瘜W(xué)和地溫調(diào)查，重、磁、電或地震等物探以及鉆探工作，得出的地?zé)豳Y源。推測地?zé)豳Y源可作為規(guī)劃大比例尺地?zé)嵴{(diào)查，編制地?zé)崞詹椤⒊醪娇碧皆O(shè)計(jì)的依據(jù)。已查明地?zé)豳Y源又稱已確認(rèn)地?zé)豳Y源，系指在大比例尺（相當(dāng)于1：5萬等）調(diào)查的基礎(chǔ)上，相應(yīng)開展了地?zé)岬刭|(zhì)、地?zé)岬厍蚧瘜W(xué)、地溫調(diào)查，重、磁、電或地震等物探工作，經(jīng)鉆探驗(yàn)證，地質(zhì)構(gòu)造和熱儲(chǔ)邊界清楚。同時(shí)，經(jīng)過長時(shí)間單井、多井抽水試驗(yàn)或放噴試驗(yàn)以后，在計(jì)算出的地?zé)豳Y源。1.2地?zé)醿?chǔ)量系指已查明地?zé)豳Y源的一部分，即在當(dāng)前條件下可以用地質(zhì)學(xué)方法圈閉而又能經(jīng)濟(jì)、合理、合法地開采的有用能源。熱儲(chǔ)系指含有能被開發(fā)利用的熱流體的巖石和巖層。熱儲(chǔ)還可分為孔隙熱儲(chǔ)和裂隙熱儲(chǔ)。砂層、砂卯礫石層、膠結(jié)較差的砂巖、礫巖和部分碳酸鹽巖等屬孔隙熱儲(chǔ)。火成巖、變質(zhì)巖、部分碳酸鹽巖和致密砂巖、礫巖屬裂隙熱儲(chǔ)。在進(jìn)行地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)于孔隙和裂隙二者兼有的熱儲(chǔ)，如砂巖、礫巖和碳酸鹽巖等按孔隙熱儲(chǔ)考慮。1.4地?zé)崽锵抵冈谝欢ǚ秶鷥?nèi)，具有蓋層、熱儲(chǔ)、熱流體通道和熱源的地質(zhì)體。其熱能可供開發(fā)并具有社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。1.5有效利用地?zé)豳Y源量被開發(fā)出來的地?zé)崮埽磸木诘玫降臒崃浚┲挥幸徊糠直焕茫瑢⒈焕玫牟糠址Q為有效利用資源量。由式（1）表示：Qz_zwh式中：n——有效利用率;Q 有效利用資源量，kcal；ZQWh——可采地?zé)豳Y源量（從井口得到的資源量），kcal。有效利用率和利用目的及技術(shù)水平有關(guān)。進(jìn)行地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)的某些規(guī)定2.1深度就總的趨勢(shì)而言，一個(gè)地區(qū)的溫度隨著深度增加而增加。從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件考慮，鉆進(jìn)愈深技術(shù)愈復(fù)雜，鉆井（孔）的成本愈高。為此，將2000m以淺定為經(jīng)濟(jì)型地?zé)豳Y源，2000?3000m定為亞經(jīng)濟(jì)型地?zé)豳Y源。2.2溫度對(duì)熱儲(chǔ)濕度劃分如表1：表1V20C冷水三20?40C低溫三40?60C中低溫260C?當(dāng)?shù)胤悬c(diǎn)中溫三當(dāng)?shù)胤悬c(diǎn)高溫2.3評(píng)價(jià)熱儲(chǔ)的規(guī)定凡具有下述兩條件者才能被當(dāng)作可利用的熱儲(chǔ)加以評(píng)價(jià)：深度1000m以淺的溫度大于40°C。單井出水量大于20m3/h，當(dāng)無水量資料時(shí)，其導(dǎo)水系數(shù)必須大于1達(dá)西?m。2.4地?zé)崽锏囊?guī)模地?zé)崽锓譃榇蟆⒅小⑿∪N類型。其劃分方法是將有效利用資源量折算成發(fā)電量，然后按發(fā)電量的大小進(jìn)行劃分（表2）。同時(shí)規(guī)定用于高溫發(fā)電的地?zé)崽锓?wù)年限應(yīng)大于30年，用于綜合利用的中低溫地?zé)崽铮浞?wù)年限應(yīng)大于100年。表2地?zé)崽镆?guī)模劃分地?zé)崽镆?guī)模發(fā)電量104kW熱 量104kcal/h煤 量104t/a大型地?zé)崽?gt;5>4300>15中型地?zé)崽??5860?43003?15小型地?zé)崽颲IV860V3注：工程上1度電相當(dāng)于860kcal熱量、0.5kg煤。

符號(hào)、代號(hào)本方法常用量和單位名稱代號(hào)、符號(hào)是根據(jù)《中華人民共和國法定計(jì)量單位》有關(guān)內(nèi)容，并結(jié)合地?zé)衢_發(fā)的具體需要編制的（表3）。凡未列入的量和單位，仍應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。表3地?zé)豳Y源常用量代號(hào)和單位名稱符號(hào)對(duì)照表序號(hào)量原用單位新單位附注名稱代號(hào)名稱與符號(hào)名 稱符 號(hào)1長度長度L(L)公里千米（公里）km寬度b米（公尺）米m咼度h厚度<5(d.t)厘米厘米cm半徑r.R毫米毫米mm直徑d.D距離s微米微米“m2面 積A(S)平方公里平方公里km2平方米平方米m2平方厘米平方厘米cm2平方毫米平方毫米mm23體積體積（容積）V立方米立方米m3升升1.L毫升毫升ml氣體體積Vn立方米立方米m3

續(xù)表3序號(hào)量原用單位新單位附注名稱代號(hào)名稱與符號(hào)名 稱符號(hào)4時(shí) 間t(T)日（天）日（天）d周 期T時(shí)（小）時(shí)h周 期T分分min時(shí)間常數(shù)t(T)秒秒s5速 度V、u、w公里/小時(shí)公里每小時(shí)Km/h米/秒米每秒m/s6質(zhì)量（重量）m億噸億噸1081萬噸萬噸1041噸噸t公斤千克（公斤）kg克克g毫克毫克mg7質(zhì)量流量（重量流量）qm噸/晝夜噸每日t/d噸/小時(shí)噸每小時(shí)t/h公斤/秒千克每秒kg/s8流量（體積流量）qV米3/晝夜立方米每日m3/d米3/秒立方米每秒m3/s升3/秒升每秒l/s,L/s9密 度（容重）p噸/米3噸每立方米t/m3公斤/米3千克每立方米kg/m3克/厘米3克每立方厘米g/cm310力力F噸兆牛MNF=ma=噸力千牛kNW=mg重力W(p.G)公斤lN=lkg.m.s-2公斤力牛頓NlN^O.lkgf

續(xù)表3序號(hào)量原用單位新單位附注名稱代號(hào)名稱與符號(hào)名 稱符 號(hào)11壓力（壓強(qiáng)）p噸/米2帕（斯卡）Pa1kgf/cm2=9.8X104Pa噸力/米21mmH0=9.80665Pa2正應(yīng)力O公斤/厘米2帕（斯卡）Pa1Pa=1N/m2切應(yīng)力（剪應(yīng)力）T公斤力/厘米2標(biāo)準(zhǔn)大氣壓帕（斯卡）Pa1kgf/cm2=98066.5Pa1atm=101325Pa12滲透率k米/晝夜米/日（天）m/dkd達(dá)西平方厘米cm2毫達(dá)西平方毫米mm213粘度n(“)泊厘泊帕（斯卡）秒Pa，s1泊=0.1帕秒(Pa?s)14功w、(A)千克力米兆焦MJlkg?m=9.80665J千焦kJ能量E、（W）瓦（特）小時(shí)（W?h）焦（耳）J1W?h=3.6kJ15熱力學(xué)溫度t、(e)開氏度開（爾文）K攝氏溫度t、(e)攝氏度攝氏度C16熱、熱量Q千卡（大卡）兆焦MJ1cal=4.1868J千焦kJ卡（cal）焦（耳）J17熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱系數(shù)）A(k)卡/厘米?秒卡/米?秒?°c瓦（特）每米開（爾文）W/m?KW/m?Clcal/cm?s?C二4.1868X102W/m?K18傳熱系數(shù)（總）傳熱系數(shù)K、k卡/厘米2?秒?°C大卡/米2?秒?°C瓦（特）每平方米開（爾文）W/m2?KW/m2?C1cal/cm2?s?C二4.1868X104W/m2?K19熱容C卡/C焦（耳）每開你文）J/K焦（耳）每攝氏度J/C20比熱容c卡/克?c大卡/公斤?c焦（耳）每千克開（爾文）J/kg?Klkcal/kg?s?C二4.1868X103J/kg?K焦（耳）每千克攝氏度J/kg?CKJ/kg?K

續(xù)表3序號(hào)量原用單位新單位附注名稱代號(hào)名稱與符號(hào)名 稱符 號(hào)21有功功率P兆瓦M(jìn)W千瓦千瓦kW瓦瓦（特）W微微瓦皮瓦PW22電能（量）W千瓦小時(shí)（度）兆焦町1kW?h=3.6MJ千焦kJ焦（耳）J千瓦小時(shí)kW?h23質(zhì)量濃度PB毫克/升千克每立方米kg/m3毫克每立方米mg/m3千克每升kg/l毫克母升mg/l4地?zé)豳Y源量評(píng)價(jià)地?zé)豳Y源類型不同，其計(jì)算方法也不相同。目前我國已發(fā)現(xiàn)的地?zé)豳Y源類型大致有：沉積盆地型、斷裂（裂隙）型和近期巖漿活動(dòng)型三種類型。4.1熱儲(chǔ)法4.1.1計(jì)算熱儲(chǔ)法的地?zé)豳Y源量按式（2）計(jì)算：Q=V地下Ad（t-1） ⑵RVrj地上式中：Qr——地?zé)豳Y源量，kcal；A 熱儲(chǔ)量面積，m2；d 熱儲(chǔ)厚度，m；tr——熱儲(chǔ)溫度，。C；t—

jVt—

jV地下V地上——熱儲(chǔ)巖石和水的平均熱容量，kcal/m3?°C,由式（3）求出:V地下二P?C(1—申)+PC(3)cc ww申(3)"地上Cc、Cw 分別為巖石及水的比熱容，kcal/kg?°C；（P——巖石的孔隙度，％。將式（3）代入式（2）即得式（4）：R cc w w申 rjQ二Ad[PC(1-(p)+PCb-1)R cc w w申 rj熱儲(chǔ)法不但適用于非火山型地?zé)豳Y源量的計(jì)算，而且適用于與近期火山活動(dòng)有關(guān)的地?zé)豳Y源量計(jì)算。不僅適用孔隙型熱儲(chǔ)，而且也適用于裂隙型熱儲(chǔ)。凡條件具備的地方，一律采用這種方法。4.1.2回收率用熱儲(chǔ)法計(jì)算出的資源量不可能全部被開采出來，只能開采出一部分，二者的比值稱為回收率。用式（5）表示：(5)式中：re——回收率；Qwh——開采出的熱量，即從井口得到的熱量；Qr——埋藏在地下熱儲(chǔ)中的地?zé)豳Y源量。回收率的大小取決于熱儲(chǔ)的巖性，孔隙及裂隙發(fā)育情況，是否采取回灌措施以及回灌井布置是否科學(xué)合理等等。在進(jìn)行地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)回收率作如下規(guī)定：對(duì)大型沉積盆地的新生代砂巖，當(dāng)孔隙度大于20％時(shí)，熱儲(chǔ)回收率定為0.25；碳酸鹽巖裂隙熱儲(chǔ)定為0.15；中生代砂巖和花崗巖等火成巖類熱儲(chǔ)則根據(jù)裂隙發(fā)育情況定為0.05?0.1。4.1.3參數(shù)確定比熱、巖石密度熱儲(chǔ)巖石的比熱、密度由試驗(yàn)獲得，但在初期工作階段缺少試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可參照表4、表5。孔隙度（裂隙率）對(duì)于孔隙熱儲(chǔ)層，孔隙度可以通過實(shí)驗(yàn)室求出，也可以用測井方法求得。對(duì)于裂隙熱儲(chǔ)層，可以通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、測井、抽水試驗(yàn)及比擬法求得。表4巖石比熱等一覽表、x巖\石項(xiàng)花I-U岡LJU巖石灰LJU巖砂LJU巖鈣質(zhì)砂（含水率）43%）干石英砂仲-細(xì)粒）石英砂（含水率）（8.3%）砂粘（含水率）15%）空氣（一個(gè)大氣壓）冰水（平均）比熱cal/g?°C0.190.220.210.530.190.240.330.240.491密度g/cm32.702.702.601.671.651.751.780.001290.921熱導(dǎo)率(10-3cal/cm?s?C)6.504.806.201.700.631.402.200.0555.301.43表5飽和蒸氣表溫度C壓力mbar(100Pa)密度，g/cm3熱焓,cal/g液體氣體液體氣體06.110.999784.8472X10-6-0.010597.492023.370.998281.7290X10-520.030606.232531.670.997122.3041X10-525.023608.413042.430.995173.0368X10-530.014610.573556.240.994093.9612X10-535.005612.734073.780.992255.1161X10-539.995614.884595.860.990236.5461X10-544.987617.0150123.400.99803&3017X10-549.980619.1355157.460.985671.0440X10-454.975612.2360199.260.983151.3023X10-459.972623.3265250.160.980401.6123X10-464.972625.3870311.690.977661.9817X10-469.975627.4375385.560.974202.4189X10-474.982629.4580473.670.971642.9333X10-479.993631.4585578.090.968443.5350X10-485.009633.4290701.130.965124.2350X10-490.031635.3695845.280.961665.0448X10-495.058637.271001013.300.958125.9773X10-4100.092639.151101432.700.95067&2649X10-4110.183642.811201985.500.942841.1217X10-3120.311646.311302701.300.934561.4967X10-3130.483649.641403613.800.925871.9666X10-3140.705652.781504760.000.916783.5481X10-3150.986655.721606180.600.907263.2599X10-3161.334658.431707920.200.897304.1228X10-3171.758660.9018010026.00.886905.1599X10-3182.267663.1019012552.00.876046.3973X10-3192.872665.0120015548.00.864097.8641X10-3203.585666.60

在完整井中進(jìn)行穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，熱儲(chǔ)的裂隙率和流體的流量有式(6)關(guān)系：VV申=地下地下 (6)VV地上地上式中：(p 裂隙率；％B——液體的容積系數(shù)；M——液體的粘度，CP(lCP=lmPa?s)；H 熱儲(chǔ)層的有效厚度，m；R 試驗(yàn)井的影響半徑，m；r 試驗(yàn)井的半徑，m；Kc 產(chǎn)量指數(shù)；577.9——換算系數(shù)。容積系數(shù)B是指液體在地下熱儲(chǔ)中的體積V與在地面體積V之比，地下 地上即式(7)所示：V(7)B=地下(7)V地上液體在儲(chǔ)層條件下的體積通常總大于它在地面脫氣后的體積，其B值大于1。容積系數(shù)也可用熱儲(chǔ)條件下液體的比容與地面條件下的比容的比值來表示。圖2表示壓力與熱儲(chǔ)中流體的容積系數(shù)之間的關(guān)系數(shù)曲線。液體的粘度卩和液體的溫度有關(guān)，溫度愈高粘度越小，粘度變化會(huì)導(dǎo)致流速的成倍變化（表6）。表6水溫和粘度關(guān)系水溫，°C020406080100粘度，cP(mPa?s)1.7921.0050.6560.4690.3570.234c.產(chǎn)量指數(shù)Kc由式（8）表示：K二A ⑻cAP式中：Q 流量，m3/d；△P——?jiǎng)铀缓挽o水位的壓力差值，用大氣壓表示,bar（101325Pa）。4.1.3.3熱儲(chǔ)面積的確定圈定熱儲(chǔ)面積一般多采用綜合分析方法，即利用地質(zhì)（包括鉆井地質(zhì)）、地球物理和地球化學(xué)資料進(jìn)行綜合分析。地球物理方法包括測溫、紅外線、重力、磁法、地震、電法等，測溫、紅外線、視電阻率法等大致能反映出熱田面積的大小。重力、磁法、地震是間接方法，利用它們?cè)诓槊鞯刭|(zhì)條件的基礎(chǔ)上，配合測溫、鉆井等資料進(jìn)行綜合分析，往往能得到比較好的效果。此外，利用磁法資料計(jì)算居里點(diǎn)，了解深部高溫?zé)醿?chǔ)的分布往往也能得到較好的結(jié)果。在地?zé)犸@示區(qū)域熱儲(chǔ)淺埋區(qū)，利用熱流體的標(biāo)性化學(xué)成分，如汞、砷、氯、二氧化硅以及水熱蝕變帶等作為圈定熱儲(chǔ)面積的依據(jù)。a.根據(jù)淺層地溫梯度圈定熱儲(chǔ)面積在熱儲(chǔ)埋藏很淺（幾米至幾十米）的熱異常區(qū)，以及有特殊熱源的熱異常區(qū)，一般進(jìn)行淺部測溫。從這種深度得到的地溫（t）包括三種因素，由式（9）所示：t—t+t++t （9）anp （9）式中：t——由特殊熱源引起的地溫，°c；at——正常地溫，°c；ntp——因氣溫的日變化、年變化而引起地溫發(fā)生周期性變化，°c。其中t及t是穩(wěn)定的，t隨時(shí)間變化而發(fā)生周期性變化，同時(shí)在一定的深anp度也發(fā)生變化。氣溫的日變化大致影響到地下o.5m，年變化的影響深度大致為10?20m。為消除tp的影響。應(yīng)通過觀測求出地溫變化的年平均值來消除周期性變化。此外由于地形、植被、朝陽或背陰等因素的影響，測定的誤差達(dá)2?3C。因此，在進(jìn)行淺部地溫梯度計(jì)算時(shí)應(yīng)進(jìn)行校正。例如，欲求0.75m深處的地溫梯度，則設(shè)1m深的地溫為t],0.5m深的地溫為t05,0.75m的地溫梯度△t/△h075由式（10）表示：(10)At/Ah =ti_t0.5(10)075 50通過地溫梯度圖圈出熱異常范圍并根據(jù)地質(zhì)情況，把有可能獲得經(jīng)濟(jì)效益的地溫梯度下限作為計(jì)算熱儲(chǔ)面積的邊界。b.利用深層地溫梯度圈定熱儲(chǔ)面積深層測溫工作多在隱伏地?zé)釁^(qū)特別是沉積盆地型地?zé)豳Y源地區(qū)進(jìn)行。所計(jì)算的地溫梯度必須是恒溫層以下的。一般基底以上的蓋層的地溫梯度能較準(zhǔn)確地反映熱儲(chǔ)的分布情況。如果用地溫梯度圈定熱儲(chǔ)邊界時(shí)，應(yīng)以在1000m以淺地溫不得小于40°C時(shí)的地溫梯度（At/Ah）為下限，即式（11）所示：40一tAt/Ah= 0 （11）1000-h式中：t0—恒溫層溫度或年平均氣溫，°C；h 恒溫層深度，m。恒溫層溫度和年平均氣溫變化因地而異，在確定地溫梯度的下限值時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況考慮。4.1.3.4熱儲(chǔ)厚度的確定確定熱儲(chǔ)厚度的方法大致可以分為鉆探和綜合分析兩種方法。a.鉆探法除少數(shù)鉆孔為取參數(shù)需全部取心外，多采用鉆探錄井和地球物理測井確定熱儲(chǔ)厚度。鉆探錄井包括鉆時(shí)錄井、巖心錄井和巖屑錄井等。地球物理測井配合錄井資料可以確定巖性、巖層厚度、熱流體流量、壓力及孔隙度等。在確定孔隙熱儲(chǔ)厚度時(shí)，利用自然電位及頂（底）部梯度曲線進(jìn)行劃分如能利用微電極測井資料確定熱儲(chǔ)厚度，其效果更好。對(duì)于裂隙熱儲(chǔ)厚度的劃分可采用電阻率、自然伽瑪、中子伽瑪、聲波和井徑等。b.綜合分析法當(dāng)資料不充分或鉆孔（井）不足控制熱儲(chǔ)的情況下，利用已有的地質(zhì)、物探及地球化學(xué)資料進(jìn)行綜合分析來確定熱儲(chǔ)厚度。對(duì)于有溫泉出露的熱顯示且有基巖出露的地區(qū)，如果熱儲(chǔ)屬于沉積巖類（碳酸鹽巖、砂巖等），可以根據(jù)地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地溫和鉆孔資料進(jìn)行綜合分析確定。如果熱儲(chǔ)屬于花崗巖等火成巖，除了研究地質(zhì)構(gòu)造和地溫外，還需一定數(shù)量的鉆孔控制才能確定。對(duì)于水熱活動(dòng)比較強(qiáng)烈的地區(qū)，除了研究地質(zhì)條件外，應(yīng)利用電測探等物探資料進(jìn)行綜合分析來確定熱儲(chǔ)厚度。對(duì)于沉積盆地型地?zé)崽铮绻麩醿?chǔ)屬孔隙型，可以利用鉆孔資料算出砂厚比，即熱儲(chǔ)厚度和相應(yīng)的地層厚度的百分比，然后通過地震資料得到的地層厚度進(jìn)行計(jì)算即可。4.1.3.5熱儲(chǔ)溫度的確定a.直接測量法當(dāng)有鉆孔（井）揭露或穿透熱儲(chǔ)時(shí)，可用熱敏電阻等井溫儀進(jìn)行測量。計(jì)算時(shí)采用頂、底板溫度的平均值。b.地溫梯度推算法當(dāng)工作區(qū)內(nèi)揭露熱儲(chǔ)的井（孔）很少或僅有淺層地溫資料時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，利用熱儲(chǔ)上部的地溫梯度按式（12）推算熱儲(chǔ)溫度：t=（d-h）乞+1 （12）Ah0式中：t——熱儲(chǔ)溫度，°C；d——熱儲(chǔ)埋藏深度，m；h——常溫層埋藏深度，m；AtAh 地溫梯度，°C/m；t0—常溫層溫度或當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁兀鉉。地球化學(xué)溫標(biāo)計(jì)算法（見附表H）4.1.3.6滲透系數(shù)與滲透率水文地質(zhì)學(xué)把巖石本身可以通過流體的能力稱為滲透系數(shù)（用K表示）。地?zé)帷⑹偷葎t稱為滲透率（用Kd表示）。水文地質(zhì)學(xué)是以常溫水為研究對(duì)象，其物理性質(zhì)（容重、粘度）變化很小，可以忽略不計(jì)。而對(duì)地?zé)崴攘黧w則不可忽視。根據(jù)達(dá)西定律，通過多孔介質(zhì)的流量Q與滲透系數(shù)K、水頭損失h、以及垂直于流向的斷面積A成正比，與水流經(jīng)的長度l成反比，即式（13）所示：hQ二K_A （13）l滲透率的物理意義是流體在孔隙介質(zhì)中滲透時(shí)，當(dāng)量的孔道截面積大小。通常把通過滲透面積A為lcm2、長度M為1cm的巖樣，壓差△P為latm(101325Pa),液體粘度U為lcP(lmPa?s),流量Q為lcm2/s的滲透能力作為多孔介質(zhì)的滲透率，即式(14)所示：K=Q^! (⑷d AAP滲透率的單位為cm3，稱為達(dá)西。在實(shí)際應(yīng)用中，多采用毫達(dá)西，即千分之一達(dá)西。滲透系數(shù)的量綱為(長度/時(shí)間)，滲透率的量綱為(長度)2。兩者的關(guān)系為式(15)所示：K=￡gK (15)dp式中：p——液體密度；g 重力加速度；M 液體的粘度。粘度U和密度p可以通過查表得出，由此可以算出Kd或K(表7)。表7不同水溫情況下滲透率為1達(dá)西時(shí)與滲透系數(shù)換算表水溫。C102030405060708090滲透系數(shù)Km/d0.640.791.011.221.501.792.042.462.69滲透率可以通過試驗(yàn)室試驗(yàn)及抽水試驗(yàn)取得。4.2自然放熱量推算法在天然狀態(tài)下，地球內(nèi)部的熱通過熱傳導(dǎo)、對(duì)流并以溫泉、噴氣孔等形式釋放的熱量稱為自然放熱量。用從地表測量獲得的放熱量來推算地下儲(chǔ)藏的熱量，是假定地下熱量與自然放熱量有成正比的倍數(shù)關(guān)系，一般從幾倍到一千倍。這種方法比較粗略，但在進(jìn)行地?zé)豳Y源規(guī)劃時(shí)，仍不失為一種較好的方法。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用十倍。4.2.1計(jì)算自然放熱量推算法的地?zé)豳Y源量按式(16)計(jì)算：Q=Q＋Q＋Q＋Q＋Q (16)zdkhgp式中：Q——計(jì)算區(qū)的總放熱量；ZQd——從熱傳導(dǎo)求出的放熱量；Qk——從噴氣孔求出的放熱量；Qh——從河流求出的放熱量（應(yīng)扣除溫泉水流入河中的流量）；Q 從溫泉求出的放熱量；gQ——從冒氣地面求出的放熱量。p該式的量綱為kcal/s。式（16）比較完善地表達(dá)了一個(gè)地?zé)釁^(qū)所要測量的內(nèi)容，但一個(gè)地?zé)釁^(qū)不一定都具有式（16）所表達(dá)的內(nèi)容，因此應(yīng)有幾項(xiàng)就測量幾項(xiàng)。4.2.2放熱量調(diào)查放熱量調(diào)查的內(nèi)容和方法比較多，如對(duì)溫泉、溫泉河、熱水塘、冒氣地面和噴氣孔等有不同的測量方法。此外，可以通過測溫和巖石的熱導(dǎo)率計(jì)算熱流量；利用紅外線溫度測量地表溫度計(jì)算熱異常區(qū)的放熱量；利用降雪測定放熱量等。關(guān)于常見的溫泉和河流的放熱量調(diào)查方法如下：4.2.2.1溫泉放熱量調(diào)查溫泉放熱量按式（17）計(jì)算：Q二q*(t-10)(17式中：Q——溫泉的放熱量，kcal/s；qv——溫泉的流量，L/s；c—溫泉水的比熱，kcal/kg?C；p-——溫泉水的密度，kg/L；t1——溫泉水的溫度，Ct0——非熱異常區(qū)恒溫層溫度，°C。因?yàn)閏p~1,所以有式（18）：Q=q(t—t)v1 0(18)測定溫泉流量的方法有容積法、流速法和噴出高度法。當(dāng)溫泉從垂直地面的管口流出（圖3）時(shí)，用噴出高度法按式（19）計(jì)算流量：

(19)q=0.423CD(19)式中：qv 溫泉流量，1/s；C——系數(shù)，0.8或0.9；D 管子內(nèi)徑，cm；H——泉水噴出高度，cm；0.0423——換算系數(shù)。4.2.2.2河流放熱量調(diào)查當(dāng)溫泉從河底涌出，不能直接測放熱量時(shí)，可在溫泉出露點(diǎn)的上游和下游布置測線，分別測出河流上、下游的流量與水溫，二者的放熱量差就是溫泉的放熱量。按式（20）計(jì)算：Q二P2C2^v212-P1Ciqv1-PC0（qv2-qvJf0式中：Q——河流放熱量，kcal/s；Pi、P2、P0 上、下游及附近恒溫層水的密度，kg/L；5、c2、c0 上、下游及附近恒溫層水的比熱，kcal/kg?°C；qv1、qv2—上、下游水流量，L/s；t］、t2——上、下游水溫，C；t0 附近恒溫層水溫。一般說來pg嚴(yán)1，則有式（21）：4.3水熱均衡法這一方法主要通過一匯水區(qū)（熱水盆地或山間盆地）內(nèi)的水、熱均衡計(jì)算，能夠了解地下深部水，熱儲(chǔ)存量和匯水區(qū)外水熱補(bǔ)給情況。這種方法對(duì)山區(qū)裂隙水、山間盆地比較適用。4.3.1水均衡法在一個(gè)匯水區(qū)內(nèi)，水的收入量有：降水量qvs；深部的熱水量及地下水補(bǔ)給量qvr。匯水區(qū)的水支出量有：溫泉水量qvq；河水流出量 qvh；實(shí)際蒸發(fā)量 qvz。有式（22）的關(guān)系：q+q=q+q+qvsvrvgvhvz即 qvr=qvg+qvh+qvz-qvs ⑵）上式各項(xiàng)的量綱均為m3／a。4.3.2熱均衡法匯水區(qū)內(nèi)的熱收入量有：陽光照射量 Qy；大地?zé)崃髁?Qd；熱異常區(qū)熱儲(chǔ)存量 Qr。匯水區(qū)內(nèi)的熱支出量有：向大氣散發(fā)的熱量 Qf；溫泉等熱顯示點(diǎn)的放熱量Qs。有式（23）的關(guān)系：Q+Qd+Q二Qf+Qydrfq即 Q-Qf+Q—Q-Qd （23）rfqyd上式各項(xiàng)的量綱均為kcal／a。水熱均衡法是建立在長期動(dòng)態(tài)觀測的基礎(chǔ)上的。特別是在山區(qū)，熱儲(chǔ)厚度、分布以及有關(guān)參數(shù)都不清楚的情況下都可以使用。4.4其他方法4.4.1類比法類比法又稱比擬法。即利用已知地?zé)崽锏牡責(zé)豳Y源量，去推算地?zé)岬刭|(zhì)條件相似的地?zé)崽锏牡責(zé)豳Y源量。4.4.2水文地質(zhì)學(xué)計(jì)算法水文地質(zhì)計(jì)算法如靜儲(chǔ)量、動(dòng)儲(chǔ)量、彈性儲(chǔ)量等都可用來進(jìn)行地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)，但其計(jì)算結(jié)果應(yīng)換算成熱量。該方法未考慮熱儲(chǔ)巖石的熱量，計(jì)算結(jié)果顯著偏小。5地?zé)崃黧w化學(xué)成分分析結(jié)果評(píng)價(jià)地?zé)崃黧w包括水、汽兩部分，使用目的不同，其評(píng)價(jià)要求也不一樣，如用作飲用水，應(yīng)按照飲用水標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)；如用于工業(yè)，應(yīng)按工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)。本標(biāo)準(zhǔn)僅提出礦水評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和有害成分的排放標(biāo)準(zhǔn)。礦水命名及醫(yī)療礦水標(biāo)準(zhǔn)見表8。表8醫(yī)療礦水標(biāo)準(zhǔn)溫度°C成分RnCO2mg/L總Smg/LFe2++Fe3+mg/LI-mg/lBr-mg/LHSiO43Mg/L總Asmg/LH+Mg/L>20含量500210525500.71溫度成分A13+CU2+Mn2+F-Li+Sr2+Ba2+Ra總固形物Cmg/Lmg/Lmg/Lmg/lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lg/l>20含量100110211051X10-815.2地?zé)崴泻Τ煞峙欧艠?biāo)準(zhǔn)根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)三廢排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，按照水源的不同用途，對(duì)工業(yè)廢水的排放有不同的要求。對(duì)飲用水源及風(fēng)景游覽區(qū)的不質(zhì)要嚴(yán)禁污染；對(duì)農(nóng)業(yè)和漁業(yè)用水要保證植物的生長條件，動(dòng)植物體內(nèi)的有害殘毒不得超過食用標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)工業(yè)水源，不得影響生產(chǎn)用水的要求。上述規(guī)定適用于對(duì)地?zé)崴脑u(píng)價(jià)（表9）表9地?zé)崴泻Τ煞肿罡咴试S排放濃度有害物質(zhì)名稱汞及無機(jī)化合物（按Hg計(jì)）鎘及無機(jī)化合物（按Cd計(jì)）六價(jià)鉻化合物（按Cr計(jì)）砷及無機(jī)化合物（按As計(jì)）鉛及無機(jī)化合物（按Pb計(jì)）pH值硫化物銅及其化合物（按Cu計(jì)）氟的無機(jī)化合物（按F計(jì)）最咼允許排放濃度0.05mg/L0.1mg/L0.5mg/L0.5mg/L1.0mg/L6?91mg/L1.0mg/L10mg/L6地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)報(bào)告提綱前言：目的任務(wù)、自然地理及交通條件、研究程度6.2區(qū)域地質(zhì)特征地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)情況、地質(zhì)發(fā)展簡史、地?zé)岬刭|(zhì)特征（包括蝕變帶，溫泉等熱顯示）。6.3地球物理特征地溫場分布情況、起溫場與地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性和蓋層的關(guān)系以及形成條件。6.4地球化學(xué)特征區(qū)域水化學(xué)條件及熱儲(chǔ)水化學(xué)特征，水化學(xué)溫標(biāo)及熱儲(chǔ)溫度計(jì)算。同位素水化學(xué)及解釋。以利用為目的的水質(zhì)評(píng)述。6.5地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)資源類型、熱儲(chǔ)分布及特征，參數(shù)的確定，如厚度、孔隙度、滲透率、比重、比熱和熱導(dǎo)率等。資源計(jì)算方法、評(píng)價(jià)和建議。6.6開發(fā)利用經(jīng)濟(jì)效益及開發(fā)利用前景。6.7附圖地質(zhì)構(gòu)造圖（平原區(qū)應(yīng)附基底地質(zhì)構(gòu)造圖）。地溫分布圖及地溫梯度圖。6.7.3水化學(xué)圖。6.7.4熱儲(chǔ)分布及等厚度圖。6?7?5地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)圖（2000m以淺、20003000m）。6.7.6地?zé)豳Y源模數(shù)圖。6?8附表6?8?1井（孔）、溫泉等統(tǒng)計(jì)表（溫度、梯度、水流量、水位、放熱量等）。6?8?2熱儲(chǔ)物性一覽表（巖石名稱、密度、比熱、孔隙度、滲透率、熱導(dǎo)率等）。6?8?3水質(zhì)分析成果表。6?8?4地?zé)豳Y源計(jì)算結(jié)果一覽表。附錄A地球化學(xué)溫標(biāo)計(jì)算方法(補(bǔ)充件)在溫泉出露區(qū)，可以利用地球化學(xué)溫標(biāo)來估算熱儲(chǔ)(基礎(chǔ)溫度)。這個(gè)方法的基礎(chǔ)是：水熱流體在熱儲(chǔ)溫度下，與礦物達(dá)到了化學(xué)平衡，且隨后流體溫度降低時(shí)，這個(gè)平衡仍予保持。各類地球化學(xué)溫標(biāo)，即用各種化學(xué)和同位素反應(yīng)計(jì)算熱儲(chǔ)溫度的方法很多，本標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定幾種目前普遍采用的定量評(píng)價(jià)方法。A.1SlO2溫標(biāo)根據(jù)熱水與不同類型二氧化硅達(dá)到溶解平衡的情況，可選用相應(yīng)的各類溫標(biāo)。A.1.1無蒸汽損失的石英溫標(biāo)熱水中的二氧化硅是由熱水溶解石英所形成，這部分熱水在其達(dá)到取樣點(diǎn)(如地面泉或井口)時(shí)沒有蒸汽損失，則可選用式(A1)計(jì)算：TOC\o"1-5"\h\zt(°C)=? —273.15 (A1)A.1.2最大蒸汽損失的石英溫標(biāo)如溶解石英的這部分熱水到達(dá)采樣點(diǎn)時(shí)已發(fā)生了閃蒸，則可選用式(A2)計(jì)t(C)=?—273.15 (A2)A.1.3無蒸汽損失的玉髓溫標(biāo)如果熱水中的二氧化硅是由熱水溶解玉髓所致，這部分熱水在到達(dá)采樣點(diǎn)時(shí)沒有發(fā)生蒸汽損失，則可選用式(A3)計(jì)算：t(C)=?—273.15 (A3)A.1.4有蒸汽損失的玉髓溫標(biāo)溶解玉髓的熱水在達(dá)到采樣點(diǎn)時(shí)已發(fā)生了閃蒸，則可選用式(A4)計(jì)算：t(C)=？ —273.15A4)A.1.5非晶質(zhì)二氧化硅溫標(biāo)如果熱水溶解了非晶質(zhì)二氧化硅則可選用式(A5)計(jì)算：TOC\o"1-5"\h\zt(°C)=? —273.15 (A5)A.1.6a—方英石溫標(biāo)如果熱水中的二氧化硅是由熱水溶解a—方英石而形成，則可選用式(A6)計(jì)算：t(C)=? —273.15 (A6)A.1.7p—方英石溫標(biāo)如果熱水中的二氧化硅是由熱水溶解0—方英石而形成，則可選用式(A7)計(jì)算：t(C)=? —273.15 (A7)各類二氧化硅溫標(biāo)的公式雖然較多，但是根據(jù)在熱儲(chǔ)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的或推斷最有可能存在的(石英或玉髓)二氧化硅礦物，還是可以正確選用適當(dāng)公式的。上述計(jì)算公式適用范圍t=0?250C。式中c為溶解的H4SiO4形式的SiO2含量(ppm)。當(dāng)pH大于8.5時(shí)，水中SiO2總量不全以H4SiO4的形式存在，這時(shí)：H4SiO4二H++H3SiO-4因此要計(jì)算出H4SiO4形式中的SiO2含量。ESiO2=H4SiO4+H3SiO-4平衡常數(shù)K隨溫度變化。H+=10-ph,H+亦受溫度控制。當(dāng)溫度為20C時(shí)，1gKH4SiO4=—10.01；當(dāng)溫度為25C時(shí)，1gKH4SiO4=—9.91。然后根據(jù)計(jì)算式KH4SiO4=？算出溶解的H4SiO4形式的SiO2含量(即CH4SiO4)。在使用Si02，溫標(biāo)公式時(shí)，要考慮下列因素：溫標(biāo)計(jì)算公式在溫度250°C以下才是有效的。當(dāng)水沸騰時(shí)，水中SiO2隨蒸汽分離而濃度增大。這時(shí)應(yīng)采用式(A2)或(A4),苦熱儲(chǔ)介于傳導(dǎo)冷卻(無蒸汽損失)和絕熱冷卻(有蒸汽損失)之間,則計(jì)算結(jié)果應(yīng)介于式(Al)、(A2)之間或式(A3)、(A4)之間。取樣之前可能發(fā)生二氧化硅聚合和沉淀作用，為此要試算非晶質(zhì)SiO2溫度，如有勘探鉆孔時(shí)應(yīng)與采樣時(shí)的實(shí)測溫度進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證是否發(fā)生了這種聚合或沉淀。取樣之后，隨溫度降低在樣品運(yùn)輸和保存期間可能發(fā)生二氧化硅聚合作用，當(dāng)水中SiO2濃度大于115ppm時(shí)，取樣時(shí)要做稀釋處理。除石英之外，應(yīng)注意其他碎酸鹽對(duì)水中二氧化硅的控制。當(dāng)pH大于8.5時(shí)，要先進(jìn)行水中H4SiO4形式的SiO2含量的計(jì)算。公式不適用于已受稀釋的熱水，如果是冷水和熱水的混合水，則采用混合模型(見混合溫標(biāo))。對(duì)pH遠(yuǎn)小于7的酸性水不適用。A.2Na－K地?zé)釡貥?biāo)Na－K地?zé)釡貥?biāo)是基于鈉長石和鉀長石在一定溫度條件下達(dá)到平衡而建立的，即在具備鈉、鉀長石平衡環(huán)境的天然水中，Na、K的含量比值是溫度的函數(shù)，這一比值不受以后溫度降低的影響。且不受降水稀釋或內(nèi)燕濃縮的影響。根據(jù)這一事實(shí)，不同研究者根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，提出了不同的計(jì)算公式。在具備鈉、鉀長石平衡環(huán)境的條件下可以應(yīng)用下列公式：A.2.lTOC\o"1-5"\h\zt(°C)=.Ca—273.15(t>150°C) (A8)(據(jù)Fournier)A.2.2t(°C)=.Ca—273.15(t>150C) (A9)(據(jù)Truesdell)以上兩式在溫度大于270C時(shí)差別不大。A.2.3t(°C)=iCa—273.15(t=25?250°C) (A10)(據(jù)Arnorsson)A.2.4t(C) —273.15(t=250?350C) (All)(據(jù)Arnorsson)上述公式中陽離子濃度以mg／kg或ppm為單位。鈉鉀地?zé)釢駱?biāo)不適用于pH遠(yuǎn)小于7的酸性水，富鈣的熱水如出現(xiàn)鈣華)及不同成因的熱水發(fā)生了混臺(tái)的情況。還有的研究者認(rèn)為不適用于Na／K當(dāng)量克分子比值小于8或大于20的情況，以及不適用于小于120°C的熱儲(chǔ)。A.3Na－K－Ca溫標(biāo)在富鈣水中，Na—K溫標(biāo)將得到異常高的結(jié)果，因此Fournier和Truesdell提出了Na—K—Ca溫標(biāo)，計(jì)算公式如下：t(°C)=.Ca—273.15 (A12)陽離子濃度以mg/kg為單位，若tV100C,且〔1g(€Ca/Na)+2.06〕為正，p取4/3；若t>100°C或〔