青海貴德縣扎倉(cāng)溫泉特征及其開(kāi)發(fā)利用

1、青海貴德縣扎倉(cāng)溫泉特征及其開(kāi)發(fā)利用方斌 , 周訓(xùn) , 梁四海(中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 水資源與環(huán)境學(xué)院 , 北京 100083 )摘要 : 扎倉(cāng)溫泉位于青海省貴德縣扎倉(cāng)寺村 , 其開(kāi)發(fā)利用至今已有 600 多年的歷史 。溫泉出露于斷裂帶交匯部位 , 地下熱水礦化度為 1 3101 390 m g /l , 水化學(xué)類(lèi)型屬于 so4c l2n a型 。研究結(jié)果表明 , 溫泉的補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水 , 溫泉 水年齡約 165 a。利用 sio2溫標(biāo)法計(jì)算出熱儲(chǔ)溫度為 136 , 估算熱水循環(huán)深度為 1 385 m。溫泉的天然放熱量大于 11231014 j / a, 扎倉(cāng)溝地區(qū)的地?zé)豳Y源量達(dá) 2107 1014

2、 j 以上 。熱水宜直接用于供暖 、洗浴 、溫室種植和養(yǎng)殖等。該地?zé)崽?深部尚有地?zé)崮軡摿?。關(guān)鍵詞 : 溫泉 ; 地下熱水 ; 水化學(xué) ; 地?zé)豳Y源 ; 青海貴德中圖分類(lèi)號(hào) : p31411文獻(xiàn)標(biāo)志碼 : a文章編號(hào) : 1000 - 8527 ( 2009 ) 01 - 0057 - 07character istics and utiliza tion of the zhacang hot spr ings in gu ide coun ty, q ingha ifan g b in, zhou xun, l ian g si2ha i( s chool of w a ter r eso

3、u rces and environm en t, c h ina u n iversity of geosciences, b eijing 100083, ch ina )a b stra c t: the zhacang ho t sp rings, loca ted nea r zhacangsi in gu ide coun ty, q ingha i, ha s a u tiliza tion h isto ryof abou t 600 yea rs. the occu rrence of the ho t sp rings is con tro lled by fau lts.

4、 the the rm a l groundwa te r ha s to ta l d isso lved so lid s of 1 , 310 - 1 , 390 m g /l , and is hyd rochem ica lly of so4c l2n a typ e. chem ica l ana lyse s ind i2ca te s tha t the ho t sp rings a re of m e teo ric o rigin and the re sidence tim e of ho t wa te r is 165 a. the temp e ra tu re

5、of the geo the rm a l re se rvo ir, wh ich is ca lcu la ted w ith the sio2 geo the rmom e te r, is 136 . the the rm a l groundwa te ris e stim a ted to c ircu la te to a dep th of 1 , 385 m. the na tu ra l hea t d ischa rge of the ho t sp rings is mo re than 11231014 j / a and the geo the rm a l re

6、sou rce s in the zhacanggou a rea is mo re than 2107 1014 j. the ho t wa te r is su itab le to d irec t u se of hea ting, ba th ing, greenhou se p lan ting and b reed ing. the geo the rm a l po ten tia l a lsoexists in the deep p a rt of the geo the rm a l fie ld.key word s: ho t sp ring; the rm a l

7、 groundwa te r; hyd rochem istry; geo the rm a l re sou rce s; gu ide coun ty, q ingha i扎倉(cāng)溫泉洗塵。明洪武十三年 ( 1381 年 ) 就有人在此定居 , 用溫泉洗浴 , 以治療疾病 。扎倉(cāng)溫泉被 稱(chēng)為“佛泉神水 ”, 至今已有 600 多年歷史 , 比號(hào)稱(chēng)“天下第一湯 ”的云南安寧溫泉的開(kāi)發(fā)利用還早100年 1 。貴德地區(qū)地質(zhì)調(diào)查工作始于 20 世紀(jì) 50 60年代 , 水文地質(zhì)工作開(kāi)展時(shí)間更晚 。1977 1979年青海省第二水文地質(zhì)隊(duì)開(kāi)展了貴德地區(qū)地下熱 水初步勘察工作 2 。 1982 年地質(zhì)礦產(chǎn)

8、部青海省0 引言青藏高原上高溫溫泉為數(shù)眾多 , 由于很多溫泉地處偏遠(yuǎn)地區(qū) , 這些寶貴的資源要么不為人知 道 , 要么罕有人至 , 絕大部分溫泉的利用程度很 低。在這方面 , 扎倉(cāng)溫泉?jiǎng)t具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì) , 它地處青海省東部人口稠密區(qū) , 位于貴德縣城西南方向河西鎮(zhèn)扎倉(cāng)寺村 , 距縣城直線距離約 10 km。據(jù)史書(shū)記載 , 唐朝金城公主進(jìn)藏途中就曾在收稿日期 : 2008 212 218; 改回日期 : 2009 201 220; 責(zé)任編輯 : 樓亞兒?；痦?xiàng)目 : 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 ( 40572147 ) 。作者簡(jiǎn)介 : 方 斌 , 男 , 講師 , 博士研究生 , 1973 年出生

9、 , 水文地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè) , 從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)方面的研究 工作。em a il: fangb in cugb1edu1cn。桔黃色粉砂巖、泥巖夾泥灰?guī)r 2 - 5 (圖 1 ) 。周邊906大隊(duì)完成了新街幅 ( 1 200 000 ) 區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告 3 。2005 年周小波等探討了貴德縣扎倉(cāng) 地?zé)崽锍梢?, 建立了熱儲(chǔ)概念模型 , 認(rèn)為熱礦水 可能由黃河上游支流茫拉河補(bǔ)給 4 。2008 年郭萬(wàn) 成等對(duì)扎倉(cāng)地?zé)岢删に嚭偷責(zé)岬暮侠黹_(kāi)發(fā)利用 提出了一些看法 5 。本文分析了扎倉(cāng)溫泉的出露 條件和水化學(xué)特征 , 通過(guò)對(duì)地下熱水進(jìn)行 r a、r n放射性同位素測(cè)試和分析 , 探討

10、與熱水形成有關(guān)主要地層還有中三疊統(tǒng) ( t ) , 巖性主要為砂巖、2礫巖 , 夾有泥巖 、灰?guī)r 、千枚巖與板巖?；◢忛W長(zhǎng)巖 (2 ) 裂隙及構(gòu)造破碎帶為含水層 。中三疊統(tǒng)5( t2 )泥巖、板巖和新近系 (n ) 粉砂巖、泥巖構(gòu)成 隔溫蓋層 。斷裂破碎帶構(gòu)成熱儲(chǔ)構(gòu)造。扎倉(cāng)地區(qū)受河西系構(gòu)造體系控制 , 地?zé)崽镂挥跀嗔呀粎R部位 2 (圖 1 ) 。斷裂主要有 2 組 : 一 組為北西 、北北西向壓扭性逆斷層 , 稱(chēng)為熱光斷 裂 ; 另一組為北東向張扭性正斷層 , 稱(chēng)為扎倉(cāng)斷 裂。沿扎倉(cāng)斷裂帶 , 地表可見(jiàn)落水洞狀漏斗 , 可 見(jiàn)其透水較好 , 為導(dǎo)水?dāng)嗔?。壓扭性熱光斷裂?隔水構(gòu)造 , 地下水沿

11、扎倉(cāng)斷裂徑流遇其受阻 , 形 成上升泉 。112 溫泉簡(jiǎn)況扎倉(cāng)溝又稱(chēng)熱水溝 、溫泉溝、暖泉溝 , 扎倉(cāng) 溫泉沿其溝谷呈線狀分布 (圖 1 ) 。泉水汩汩涌出 ,稍有噴濺 。伴隨氣體和蒸汽的逸出 , 部分泉眼發(fā)出“咕咚 ”、“咕咚 ”的響聲 。在長(zhǎng)約 100 m 的溝谷的起源、循環(huán)深度和年齡等問(wèn)題 ,量 , 并提出開(kāi)發(fā)利用建議。1 溫泉出露情況111 地質(zhì)背景估算地?zé)豳Y源研究區(qū)位于塔里木 中朝板塊的南部邊緣 ,地處松潘 甘孜印支期褶皺系的青海南山冒地槽 帶 6 - 7 。扎倉(cāng)溫泉出露于基巖山區(qū)前緣溝谷地帶 ,溝谷兩側(cè)為不對(duì)稱(chēng)階地 , 由第四系中更新統(tǒng) (qgl )2冰磧泥質(zhì)漂礫層組成。西南出露有

12、燕山期花崗閃長(zhǎng)巖 (2 )和中三疊統(tǒng) ( t )砂板巖 , 大部地區(qū)被新52近系 ( n ) 碎屑巖所覆蓋 , 其巖性主要為桔紅色、 中有泉眼近 30處 , 單泉流量為 011 0129 l / s, 水第 1期方 斌等 : 青海貴德縣扎倉(cāng)溫泉特征及其開(kāi)發(fā)利用59溫為 329315 , 溫泉總流量為 8101510 l / s 2 - 5 。2 溫泉的形成與演變211 水化學(xué)組分扎倉(cāng)溫泉水無(wú)色、透明 , 微有 h2 s氣味 , 水化學(xué)類(lèi)型屬于 so4c l2n a型。熱水中含有多種對(duì)人 體有益的微量組分 , 如偏硅酸、偏硼酸、氟 、鍶、 鋰、鐳等 。早在 1979 年就有研究者采集溫泉水樣 進(jìn)

13、行水化學(xué)測(cè)試 2 , 作者于 2005 年 9 月 1 日采集 水樣進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)試。為了便于對(duì)比 , 現(xiàn)將溫泉 不同時(shí)期的水化學(xué)分析結(jié)果列于表 1。可以看出 , 溫泉水礦化度 ( td s)為 1 310 1 390 m g /l , 陽(yáng)離表 1 扎倉(cāng)溫泉的水化學(xué)成分 () )b / m g /lta b le 1hydrochem ica l com po s it ion s of the zha can g ho tspr in g s (m g /l )01264c l子以 n a + 為主 , 陰離子以 so2 - 、c l- 為主 , ph 值45061452710no201009

14、48149 8190 , 為弱堿性水 , 總硬度為 149 m g /l ,屬于軟水 。此外 , 溫泉水中 f - 質(zhì)量濃度高 , 達(dá) 933 4+2 +m g /l 以上 , h2 sio3 、l i 和 sr 等也有較高的質(zhì)1211412923f-量濃度。按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) , 扎倉(cāng)溫泉水中 , 僅2+1項(xiàng)指標(biāo)超出飲用礦泉水標(biāo)準(zhǔn)限定值 ; h2 sio3 、l i和 sr2 + 共 3項(xiàng)指標(biāo)符合飲用礦泉水標(biāo)準(zhǔn) 8 ; f- 、l i+共 2項(xiàng)指標(biāo)滿足醫(yī)療礦水標(biāo)準(zhǔn) 9 。有關(guān)資料顯示 , 盡 管 f- 超標(biāo) , 但當(dāng)?shù)乩习傩诊嬘么怂?, 并未發(fā)現(xiàn)有明顯地方病癥狀。相反 , 溫泉水的醫(yī)療功效非常

15、明顯 ,對(duì)皮膚病、關(guān)節(jié)炎、骨炎等有顯著療效 2 。將溫泉 1979年測(cè)試的水化學(xué)成分與 2005 年相 比較 , 發(fā)現(xiàn)水化學(xué)演變呈現(xiàn)以下特點(diǎn) : ( 1 )陽(yáng)離子 變化顯著 , 特別是 m g2 + 含量顯著變小 , n a + 、 k+b ri注 : 1979 年采樣數(shù)據(jù)據(jù)王鴻杰 , 引自 青海省貴德地區(qū)地下熱水初步勘察報(bào)告 ( 1980 ) ; 2005 年采樣數(shù)據(jù)為本次研究 ; 222 r n、226 r a的濃度單位為 b q /l。含量也有一定程度下降 ; ( 2 )陰離子除 i- 、hco -表 2 扎倉(cāng)溫泉群部分單泉水溫 、流量統(tǒng)計(jì)表ta b le 2 d ischa rge s

16、 of the zha can g ho t spr in g s3有所減少以外 , 其他陰離子變化幅度較小 ; ( 3 )其他化學(xué)成分及 td s、ph 值變化很小。212 流量1978 年前后 , 青海省地質(zhì)局第二水文地質(zhì)工 程地質(zhì)隊(duì)統(tǒng)計(jì)了部分泉眼的流量與水溫 , 扎倉(cāng)溫泉單泉流量 011 0129 l / s 2 (表 2 ) 。根據(jù)多年資 料 , 溫泉總流量 810 1510 l / s 2 , 4 - 5 。溝內(nèi)地?zé)峋┕ね瓿梢院?, 井口熱水的溫度達(dá) 93 , 孔口 自流量為 51366 l / s, 同時(shí)溝底溫泉涌水量減小。213 水溫扎倉(cāng)溫泉泉眼眾多 , 溫度不一 , 高溫的處

17、于 沸騰狀態(tài) , 低的可直接洗浴。當(dāng)?shù)鼐用褚虻刂埔死脽崴?, 高溫沸泉用來(lái)加工食品 , 如煮雞蛋 ,較低溫度的泉水則用來(lái)洗浴。根據(jù)前人資料 , 扎泉水最高溫度不能完全代表地?zé)崃黧w溫度 。即使在沒(méi)有泉眼出露的地方 , 扎倉(cāng)溫泉泉區(qū)范圍內(nèi)地 表溫度也達(dá) 3040 。214 補(bǔ)給來(lái)源 、循環(huán)深度與年齡貴德縣位于青海省東部 , 屬半干旱高原大陸 性氣候 , 年平均氣溫 711 , 年降水量 251 559mm , 年蒸發(fā)量最高達(dá) 2 000 mm 6 。一般來(lái)說(shuō) , 大氣降水入滲經(jīng)深循環(huán)被加熱后上升至地表而形成 溫泉 , 熱水溫度主要靠地?zé)嵩鰷貋?lái)獲得。張性的扎倉(cāng)斷裂既是熱儲(chǔ)帶 , 也是熱水通道 ,

18、有助于深32 2 , 4 - 5 。扎倉(cāng)熱倉(cāng)溫泉最高溫 9315 , 最低礦泉出露標(biāo)高為 2 500 m 左右 , 當(dāng)?shù)貧鈮阂话悴桓哂?78 kpa 6 , 與其相對(duì)應(yīng)水的沸點(diǎn)為 9 3 。所以泉編號(hào)水溫 / 流量 / (l / s)泉編號(hào)水溫 / 流量 / (l / s)1 32 01013 8715 01055 57 01029 81 010410 7015 010211 9315 010421 90 010424 84 010526 89 012927 89 0109水化學(xué)成 采樣年份 分及指標(biāo)1979 2005水化學(xué)成采樣年份 分及指標(biāo)1979 2005k + 2411 2912n a

19、 + 29510 39710ca2 + 5610 4215m g2 + 015 1013nh +fe2 + + fe3 + 01004hco - 1918 28113co2 - 18103- 33319 33210so2 -f - 815 910no - 0105h sio游離 co 010l i + 2164sr2 + 1131- 0 0105- 0107 0102zn 01001se 0a s 0103h g 01000 05cd 01000 09hbo2 29105 3010a g 01000 8b a 01197c r ( 價(jià) ) 01001pb 01008 2m n 01002a l

20、 0101-h2 s 01008h po 01023 0101 ph 819 8149td s 1 310 1 39010 硬度 14910 暫時(shí)硬度 5310 堿度 5310 酸度 010222 r n 2135226 r a 0116210 - 4之間。蒸發(fā)量隨地形的抬升而減少。黃河河谷地區(qū)年平均蒸發(fā)量 1 862 2 382 mm , 高山區(qū)小 于 1 000 mm , 蒸發(fā)量隨海拔增升的遞減梯度在 11510 - 4 118 10 - 4 之間 6 。顯而易見(jiàn) , 相對(duì)而 言 , 高山區(qū)的降水更容易有效地補(bǔ)給地下水。綜合以上資料 , 可以判斷扎倉(cāng)溫泉主要補(bǔ)給區(qū)為西 南方向高山區(qū) , 熱

21、田的概念模型如圖 2 所示。高部熱源向上傳遞 。壓性的熱光斷裂以及新近系隔水巖層共同形成阻水構(gòu)造和蓋層。地下熱水沿扎 倉(cāng)斷裂徑流 , 受阻水構(gòu)造作用 , 其徑流受阻 , 在 斷裂交匯處同時(shí)也是地形較低的河谷中溢出 , 從 而形成溫泉。根據(jù)原地質(zhì)礦產(chǎn)部青海省 906 大隊(duì) 和青海省地質(zhì)局第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)相關(guān)的 勘探資料 , 花崗巖破碎帶內(nèi)勘探孔孔深 100118 m , 熱水溫度 93 , 孔口自流量為 51366 l / s, 當(dāng)孔 自流后 , 溝內(nèi)溫泉流量明顯減少 。在溫泉下游 300 m 處施工的勘探孔 , 所揭露地層為第四系砂礫石 以及新近系土黃色、粉紅色砂巖、泥巖和砂礫巖 , 當(dāng)

22、降深為 5116 m 時(shí) , 涌水量?jī)H為 01068 l / s, 水溫57 2 - 5 。這些現(xiàn)象表明 , 碎屑巖的富水性、導(dǎo) 熱性遠(yuǎn)小于花崗巖破碎帶。高溫溫泉直接來(lái)自斷 裂破碎帶 , 而低溫溫泉一方面來(lái)自高溫?zé)崴c河谷淺層地下水的混合作用 , 另一方面可能由淺層地下水直接被下部熱儲(chǔ)帶加熱形成 。 在水的化學(xué)成分中 , 各種組分間的質(zhì)量濃度比例系數(shù)常常被用來(lái)判斷地下水的成因 10 。扎倉(cāng) 溫泉水的 r (n a + ) / r ( c l- ) 比值為 1137 1185 , 大 于 1 , 表明溫泉水來(lái)源于大氣降水。扎倉(cāng)溫泉水r ( c l- ) / r (b r- )比值大于 300 ,

23、 表明其為流經(jīng)貧溴 巖石的溶濾水。貴德縣城西部西山由南向北傾斜 , 全長(zhǎng)約 30km , 主峰海拔 4 007 m。山區(qū)水源充沛 , 是南部黃 河支流暖泉河的發(fā)源地 。扎倉(cāng)溫泉地處暖泉河流 域 , 其上游為堆石磧、清土溝河 , 均為季節(jié)性河流 6 (圖 1 ) 。貴德境內(nèi)降水量的地區(qū)差異性大 ,山區(qū)高于河谷 , 東部高于西部 6 。黃河河谷地區(qū) 年平均降水量為 250 mm , 高山區(qū)可達(dá) 500 mm 以上 , 降水隨海拔的增升梯度在 110 10 - 4 114 山區(qū)大氣降水入滲補(bǔ)給地下水 , 經(jīng)深循環(huán)被加熱。地下熱水沿花崗巖裂隙徑流 , 在扎倉(cāng)斷裂帶匯聚 ,受阻水構(gòu)造作用徑流受阻溢出 ,

24、 從而形成扎倉(cāng) 溫泉。熱儲(chǔ)溫度可以采用地球化學(xué)溫標(biāo)進(jìn)行推算 ,地球化學(xué)溫標(biāo)是建立在某種反應(yīng)產(chǎn)物的平衡和反映溫度相關(guān)這一基礎(chǔ)上的 11 - 14 。本文采用 sio 溫2標(biāo)法 11 - 13 計(jì)算熱儲(chǔ)溫度。在水與不同類(lèi)型的 sio2達(dá)到溶解平衡且無(wú)蒸汽損失的情況下 , 采用以下公式 14 計(jì)算熱儲(chǔ)溫度 :1 309lg c - 273115( 1 )t = 5119 -式中 : t為熱儲(chǔ)基礎(chǔ)溫度 , ; c為 sio 質(zhì)量濃度。2溫泉的 h2 sio3質(zhì)量濃度為 129 m g /l , 換算成 sio2質(zhì)量濃度為 99126 m g /l。利用式 ( 1 ) 計(jì)算出熱儲(chǔ) 溫度為 136 。溫泉

25、水的循環(huán)深度可以根據(jù)下式估算 16 - 18 :z = g ( tz - t0 ) + z0( 2 )式中 : g 為地?zé)嵩鰷丶?jí) , 取 10152 m / 2 ; t 為z基底溫度 , 取 136 ; t0 為補(bǔ)給區(qū)年平均氣溫 ,為 711 6 ; z 為多年常溫帶深度 , 取 20 m。由0式 ( 2 )計(jì)算得出扎倉(cāng)溫泉的循環(huán)深度為 1 385 m。估 算 溫 泉 水 年 齡 的 方 法 之 一 是 依 據(jù) 水 中226 r a、222 r n 含量 。1969 年前蘇聯(lián)學(xué)者 che rdyn tse圖 2 扎倉(cāng)溫泉水文地質(zhì)剖面示意圖f ig12 h yd rogeo logica l p

26、 rofile of the zhacang ho t sp rings11中更新統(tǒng) ; 21新近系 ; 31中三疊統(tǒng) ; 41燕山期花崗閃長(zhǎng)巖 ; 51斷層 ; 61地層界線 ; 71溫泉 ; 81地下水流向 ; 91大地?zé)崃鞯?1期方 斌等 : 青海貴德縣扎倉(cāng)溫泉特征及其開(kāi)發(fā)利用61提出了利用 226 r a、222 r n 含量來(lái)計(jì)算地下熱水年齡的公式 15 - 19 := q r( 7 )qw h r e式中 : q 為可利用地?zé)豳Y源量 , j; q 為地?zé)崮躻 hr資源量 , j; re為采收率 , % 。利用公式 ( 5 ) 、 ( 6 ) 、 ( 7 ) 初步計(jì)算出扎倉(cāng)溫 泉附近

27、的地?zé)豳Y源量 , 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 4。4 開(kāi)發(fā)利用建議研究區(qū)的溫泉屬于中低溫地?zé)豳Y源 (個(gè)別泉眼 接近高溫 ) , 適合于地?zé)崮艿木C合開(kāi)發(fā)和梯級(jí)利 用。由溫泉放熱量和地?zé)豳Y源量的計(jì)算結(jié)果可以 看出 , 扎倉(cāng)地區(qū)的地?zé)豳Y源是比較豐富的 。要充 分合理利用地?zé)豳Y源 , 需要有一個(gè)合理的規(guī)劃與 配置?？紤]到當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平 , 結(jié)合地 熱田地?zé)岬刭|(zhì)條件 , 提出以下開(kāi)發(fā)利用建議 。411 溫泉療養(yǎng) 、洗浴扎倉(cāng)溫泉被藏族同胞稱(chēng)為“德什吉曲庫(kù) ”(意為 平安吉祥的泉水 ) , 視為神泉。扎倉(cāng)溫泉含豐富的 礦物質(zhì)和微量元素以及微量放射性 , h2 sio3 、 f、l i和 sr共 4 項(xiàng)指標(biāo)符合醫(yī)療

28、礦水標(biāo)準(zhǔn) 。據(jù)調(diào)查 , 此溫泉對(duì)于風(fēng)濕、神經(jīng)疾患 、消化系統(tǒng)疾病、皮 膚病有一定療效。數(shù)百年來(lái) , 州內(nèi)、省內(nèi)以及川、新、內(nèi)蒙 、寧、甘 、陜、藏等周邊省區(qū)的人們慕 名而來(lái)治病健身 。建議當(dāng)?shù)貙?duì)溫泉療養(yǎng)效果開(kāi)展 深入調(diào)查和研究 , 明確治療疾患的種類(lèi)、療效和療程 , 以便為病患提供科學(xué)的指導(dǎo) , 最終形成以 醫(yī)療保健為特色的溫泉療養(yǎng)產(chǎn)業(yè) 。旅游業(yè)作為一種綠色產(chǎn)業(yè)備受推崇 , 洗浴、 游泳是旅游業(yè)的重要配套產(chǎn)業(yè)。一方面 , 熱水可以直接摻冷水至合適溫度供人們洗浴、游泳 , 另 一方面 , 高溫?zé)崴糜诠I(yè)烘干、供暖后 , 其尾 水水量大 , 溫度也較高 , 可以考慮將地?zé)嵛菜胻 = - 1 l

29、n ( 1 - n r a )( 3 )n r n式中 : t為水的年齡 , a; 為 226 r a 的衰減常數(shù) ,2262221 / a; n r a 為r a 含量 , b q /l; n r n 為r n 含量 ,b q /l。溫泉水中的 r a、r n 含量分析結(jié)果見(jiàn)表 1。 利用式 ( 3 )計(jì)算得到溫泉水的年齡約為 165 a。3 地?zé)豳Y源311 溫泉的天然放熱量溫泉的天然放熱量采用以下公式計(jì)算 9 , 20 :qw = 365qw cw ( tw - t0 )( 4 )q 為溫泉總式中 : qw為溫泉的天然放熱量 ,j / a;流量 , m3 / d; 為水的密度 , kg /

30、m3 ;c 為水的比ww熱容 , j / ( kg ) ; tw 為熱水溫度 , ; t0 為基準(zhǔn)溫度 , 。將有關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)代入式 ( 4 ) 中 , 可以 計(jì)算出扎倉(cāng)溫泉的天然放熱量 , 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 3。312 地?zé)豳Y源量地?zé)豳Y源量可以采用以下熱儲(chǔ)法公式計(jì)算 9 :qr = ca d ( tr - tj )( 5 )2式中 : qr為地?zé)豳Y源量 , j; a 為熱儲(chǔ)面積 , m ; d為熱儲(chǔ) 厚度 , m; tr 為熱儲(chǔ) 溫度 , ; tj 為 基 準(zhǔn) 溫度 , ; c為熱儲(chǔ)巖石和水的熱容量 , j / (m3 ) ,由式 (6)確定 :c =c cc ( 1 - ) +w cw( 6

31、)式中 : c 為巖石密度 , kg /m ; cc 為巖石比熱容 ,33j / ( kg) ; w為水的密度 , kg /m ; cw為水的比熱容 , j / ( kg) ; 為巖石的孔隙度 。 地?zé)豳Y源可采量的計(jì)算 , 即現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下可采出的地?zé)豳Y源量 ,乘以熱儲(chǔ)層的熱能采收率 :等于地?zé)豳Y源量 (qr )于洗浴、游泳等項(xiàng)目 ,和降低成本 。將有效地提高地?zé)崂寐时?3 溫泉的天然放熱量計(jì)算結(jié)果na tura l hea t d ischa rge of the ho t spr in g sta b le 3溫泉流量溫度 / 地?zé)豳Y源量水的密度 /( kg /m3 )水的比熱容 /

32、(j / ( kg) )熱量 /(1010 j / a)折合標(biāo)準(zhǔn)煤 /( t / a)q / (l / s)q / (m3 / d)熱水溫度基準(zhǔn)溫度121 036181 0004 186188571112 342164 200表 4 地?zé)豳Y源初步計(jì)算結(jié)果ca lcu la t ion of the geo therm a l re source sta b le 4溫度 / 熱儲(chǔ)巖石和水的熱容量地?zé)豳Y源量熱儲(chǔ)面積a /106 m2熱儲(chǔ)厚度d /m總量 q /可采量 q/折合標(biāo)準(zhǔn)煤 /( 103 t)r( 1014 j )wh熱儲(chǔ)溫度 t基準(zhǔn)溫度 t采收率 / %j c / (j(m3 ) -

33、1 )r( 1014 j )0101400887112 177 13620171021077104量等于溫泉流量 22 ?！盁岣蓭r ”技術(shù)的出現(xiàn)一定程度上打破了這種瓶頸 , 水的流量由人為控制 , 而 地球深部的熱能幾乎是無(wú)限的 , 地?zé)崮芤簿妥兂?了一種可再生能源。扎倉(cāng)溫泉北距黃河直線距離 不超過(guò) 10 km , 倘若將充沛的黃河水資源與扎倉(cāng)溫 泉的深部熱源結(jié)合起來(lái) , 扎倉(cāng)溫泉將會(huì)有很大的 開(kāi)發(fā)前景 。412 冬季供暖地?zé)峁┡c燃燒煤炭等采暖方式相比 , 在環(huán) 保、經(jīng)濟(jì)方面都具有很大優(yōu)勢(shì) 。建議采用熱泵供暖技術(shù) , 可以反復(fù)抽取熱源中的熱量 , 使排水溫度進(jìn)一步降低 , 能大幅度提高地?zé)岬?/p>

34、利用率 。413 溫泉種植和養(yǎng)殖貴德冬季漫長(zhǎng)干燥 , 極端最低氣溫 - 2318 ,作物生長(zhǎng)期也僅 223 d 6 。每年冬季 , 貴德生鮮蔬 菜極為匱乏 , 完全依賴(lài)外部供給。利用熱水進(jìn)行溫室種植 、養(yǎng)殖 , 包括蔬菜、花卉種植和水產(chǎn)養(yǎng)5 結(jié)語(yǔ)扎倉(cāng)溫泉有泉眼近 30 處 , 流量 8 15 l / s,殖、禽畜飼養(yǎng)等。一方面可以提供菜 、魚(yú)、禽、 其出露則受斷裂控制 , 水溫為 32 93 , 在一年蛋等產(chǎn)品 , 另一方面可以建立觀賞 、旅游區(qū) , 開(kāi)內(nèi)水溫和流量存在季節(jié)性變化 , 但多年內(nèi)變化不顯著。扎倉(cāng)溝地區(qū)熱水的水化學(xué)成分具有深循環(huán)展垂釣、采摘、觀光等休閑旅游項(xiàng)目。農(nóng)副業(yè)以溫泉種植和養(yǎng)

35、殖為代表 , 休閑娛樂(lè)業(yè)以溫泉療養(yǎng)、 型中高溫地下水的基本特征 , 礦化度稍高 , f - 、sr2 + 、l i+ 、h sio 也有較高的含量 , 水化學(xué)類(lèi)型洗浴為龍頭的 , 二者可以有機(jī)結(jié)合 , 形成良性互動(dòng) , 共同促進(jìn)貴德地區(qū)旅游業(yè)的發(fā)展。414 工業(yè)利用貴德盛產(chǎn)瓜果 , 是有名的“高原瓜果之鄉(xiāng) ”, 還盛產(chǎn)大黃、柴胡、雪蓮、甘草、冬蟲(chóng)夏草、野 枸杞等中藥材 , 其他還有發(fā)菜、柳花菜、蕨麻等“高原山珍 ”?？梢岳玫叵聼崴械母邿崮?, 經(jīng)過(guò)熱交換器產(chǎn)生熱風(fēng) , 對(duì)不同的農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行脫 水 , 達(dá)到產(chǎn)品的深加工目的 。同時(shí) , 貴德也是一個(gè)牧業(yè)縣 , 高溫?zé)崴梢杂脕?lái)加工動(dòng)物皮毛 ,

36、 提高牧業(yè)產(chǎn)品附加值。415 礦泉水開(kāi)發(fā)扎倉(cāng)溫泉中僅 f - 1 項(xiàng)指標(biāo)超出飲用礦泉水標(biāo)2 3屬于 so4c l2n a 型 。溫泉的補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水 ,補(bǔ)給區(qū)為西南高山區(qū)。大氣降水在補(bǔ)給區(qū)入滲補(bǔ) 給地下水 , 經(jīng)過(guò)深循環(huán)被加熱 , 而后又因徑流受阻 , 沿扎倉(cāng)斷裂帶出露地表 , 溫泉水年齡約 165a。利用 sio2溫標(biāo)法計(jì)算出熱儲(chǔ)溫度為 136 , 估 算熱水循環(huán)深度為 1 385 m。溫泉的天然放熱量大 于 1123 1014 j / a, 扎倉(cāng)溝地區(qū)的地?zé)豳Y源量達(dá)2107 1014 j 以上 。扎倉(cāng)溫泉?dú)v史悠久 , 其醫(yī)療效果顯著 , 早已聞名省內(nèi)外 。從近期來(lái)講 , 可以從供暖 ,

37、 溫泉療養(yǎng)、洗浴 , 溫泉種植、養(yǎng)殖幾個(gè)方面做好溫泉的綜合開(kāi)發(fā)利用工作。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看 , 扎倉(cāng)地?zé)岙惓^(qū)地 熱梯度值很高 , 為 915 / hm , 2 000 m 深度熱儲(chǔ)溫度達(dá) 195 , 其深部地?zé)崮茉撮_(kāi)發(fā)具有很大的潛力。致謝 : 感謝北京市地質(zhì)工程勘查院實(shí)驗(yàn)室?guī)椭?進(jìn)行樣品測(cè)試 ; 感謝研究生毛德強(qiáng) 、張建峰協(xié)助 野外取樣 。+ 2 +準(zhǔn)限定值 ; h2 sio3 、l i 和 sr 等指標(biāo)符合飲用礦泉水標(biāo)準(zhǔn) ?？梢钥紤]采用選擇性離子交換 、過(guò)濾 等技術(shù) , 降低 f - 濃度 , 使其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) , 以便能夠生產(chǎn)礦泉水。作者現(xiàn)場(chǎng)訪問(wèn)及有關(guān)資料顯示 ,盡管 f - 超標(biāo) , 但當(dāng)?shù)乩?/p>

38、百姓飲用此水 , 并未發(fā)現(xiàn) 有明顯地方病癥狀 2 。這是一個(gè)值得探討的問(wèn)題 ,建議開(kāi)展有關(guān)研究工作 。416 “熱干巖 ”應(yīng)用前景參考文獻(xiàn) :軒錫明. 漫步貴德 m . 西寧 : 青海人民出版社 , 2003: 58- 59.王鴻杰. 青海省貴德地區(qū)地下熱水初步勘察報(bào)告 r . 青海 省地質(zhì)局第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì) , 1980.洪文元 , 王華書(shū). 新街幅 i - 47 - 6 1 /20 萬(wàn)區(qū)域水文地質(zhì)普 查報(bào)告 r . 地質(zhì)礦產(chǎn)部青海省 906 大隊(duì) , 1983.周小波 , 李純 , 李育昆. 青海省貴德縣扎倉(cāng)地?zé)崽锍梢蛱接?j . 青?？萍?, 2005 ( 2 ) : 17 - 2

39、0.郭萬(wàn)成 , 時(shí)興梅. 青海省貴德縣 (盆地 )地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用 j . 水文地質(zhì)工程地質(zhì) , 2008 , 35 ( 3 ) : 79 - 80 , 92. 貴德縣地方志編纂委員會(huì). 貴德縣志 m . 西安 : 陜西人民 1 扎倉(cāng)溫泉溫度接近當(dāng)?shù)胤悬c(diǎn) ,但是地?zé)岙惓^(qū)地溫梯度值很高 , 為 915 / hm。經(jīng)過(guò)計(jì)算 , 地表以下 2 000 m、4 000 m、6 000 m 的熱儲(chǔ)溫度分 別為 195 、385 、575 , 完全滿足“熱干巖過(guò)程法 ”發(fā)電的溫度要求 21 。即便不用來(lái)發(fā)電 ,采用“熱干巖 ”方式提取深部熱能 , 也能極大地提 高扎倉(cāng)溫泉的開(kāi)發(fā)價(jià)值。一般而言 , 與石

40、油、煤 炭等能源一樣 , 地?zé)崮芤彩遣豢稍偕茉?。溫泉的補(bǔ)給資源和存儲(chǔ)資源是有限的 , 通常其天然補(bǔ)給 2 3 4 5 6 第 1期方斌等 : 青海貴德縣扎倉(cāng)溫泉特征及其開(kāi)發(fā)利用63出版社 , 1995: 73 - 106. 7 吳向農(nóng) , 古風(fēng)寶. 青海省區(qū)域地質(zhì)志 社 , 1991: 560 - 574. 8 中華人民共和國(guó)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.tion of the x iao tangshan ho t sp ring in b e ijing j . ch ina envi2ronm en ta l geo logy, 2008 , 53 ( 7 ) : 1483 - 1489. 16 so rey m l , co lva rd e m. h yd ro logic inve stiga tion s in the m am 2 mo th co rrido r, yellostone national park and v icinity, u1s1a j . geo the rm ic s, 1997 , 26 (