巢湖半汤温泉的利用现状及可持续开发对策分析

龙源期刊网巢湖半汤温泉的利用现状及可持续开发对策分析作者：桂一扬章俊方汪盈盈王冬银来源：《科技视界》2014年第14期【摘要】本文主要介绍了半汤地区温泉理化特性及不太合理的利用现状。预测了半汤地区地热田开发潜力；给出了温泉可持续发展的措施：地热废水回灌；采用分级利用技术；利用水源热泵的低温地热水供暖，对于高温温泉，可采用循环经济节水模式。【关键词】温泉；利用现状；地热资源；可持续发展StrategyAnalysisoftheUtilizationStatusofBantangHotspringinChaohuCityanditsSustainableDevelopmentGUIYi-yangZHANGJun-fangWANGYing-yingWANGDong-yin（ChaohuCollege，ChaohuAnhui238000，China）【Abstract】InthispaperweintroducethephysicochemicalpropertiesandunreasonablestatusofBantanghotspring.WepredicttheexploitationpotentialofgeothermalfieldinBantang，givethemeasureaboutthesustainabledevelopmentoftheuseofspa，geothermalwastewaterreinjection，adoptclassificationtechnology，uselowtemperaturegeothermalwatertoheatandrecyclehightemperaturehotsprings.【Keywords】Hotspring；Utilizationstatus；Geothermalresources；Sustainabledevelopment0前言半汤温泉位于作为我国五大淡水湖之一的巢湖之滨、巢湖市中心东北方向7公里处的汤山南麓。2011年8月，原地级巢湖市进行区划调整，原居巢区划归合肥市，仍称为巢湖市。2011年12月合肥市被国土资源部命名为“中国温泉之乡”。合肥市拟将巢湖市发展成全国著名的旅游、休闲、度假胜地和山川秀美之称，以契合“大湖名城”的城市名片。由于历史等各方面的原因，半汤的公司和企业，除了御泉庄等近几年才发展起来的公司或企业以外，大部分是以前计划经济下的国有企业，很难适应现阶段市场经济下对温泉的开发，缺乏对温泉开发的整体包装，而且对温泉资源的浪费非常严重。本项目通过相关调研，采集数据，并对这些数据进行统计分析，建立模型，以实现半汤温泉的合理循环利用，使当地的温泉资源利用率更高，从而避免出现浪费现象。龙源期刊网半汤温泉的理化特性半汤温泉溢出区域主要集中在半汤河中段，东西长300米、南北宽200米的狭长地带，有自流水口40余眼，呈筛状分布，水温45-63℃，日供水量近3000吨，可利用的水口18眼，目前已使用13眼，均采用自流水收集方式开采；冷泉一眼，日溢出水量万吨，为重碳酸钙镁型水，水温18～23℃、矿化度1克/升左右，水质清澈透明，适宜人类生活饮用，正处开发、利用规划中。半汤温泉位于巢湖市区北东约7km的汤山山麓、半汤街北侧，地理坐标东经117°54′18″～117°55′34″，北纬31°38′37″～31°39′48″。据史料记载，隋朝时期该泉就为当地人发现和使用，巢县志曾记载“半汤温泉在汤山之麓，昔人以石秋（砌）池可浴……”。唐朝诗人罗隐曾在半汤挥笔写下“饮水鱼心知冷暖，濯缨人足识炎凉”的诗句。自1953年起省卫生、工会等部门先后在此建温泉疗养院。图1半汤地下热水勘探区地质构造平面图半汤温泉在构造上处于下扬子台坳北部的汤山背斜轴部断裂构造发育地带[1]（图1和图2），温泉分布在丘陵与冲击平原的交接地带，有30多处泉点出露沿河床呈带状分布，最高水温58℃，其中流量大于0.1L/s的温泉16处，总流量429.4m3/d，40℃等温线圈定面积约6000m2，呈北西向延伸热储为奥陶系白云岩、硅质灰岩。对温泉水的勘察始于1980年，热水区的施工钻孔共30个，最高水温61℃，承压水头高9.31～10.25m，钻孔涌水量2.94～4.33L/s。热水水质为SO4～Ca或SO4～Ca·Mg型，总矿化度1.881～1.921g/L，氟含量1.12～3.36mg/L，偏硅酸含量67.60mg/L，氡含量102.5～518Bq/L，属微咸硫酸钙镁型富含氟、硅、氡的医疗热矿水。按各用水单位用水总量加ZK001井最小放水量确定该泉的可开采量为1055m3/d。图2半汤地下热水勘探区地质构造纵切图2半汤温泉的利用现状巢湖市温泉开发利用历史悠久，以庐江汤池开发利用最早，已有两千多年的历史，其次是半汤温泉和香泉。早期的开发利用，主要是用于洗浴，上世纪五十年代中期开始，相继在半汤、庐江汤池建有多家疗养院，包括干部露疗养院、工人疗养院、店里疗养院、煤炭疗养院、地质疗养院等有床位1600余张，设有水疗、泥疗、电疗、磁疗、按摩等治疗方式。上世纪七十年代始发展水产养殖，现已逐步萎缩。二十世纪后半叶，半汤温泉进行新的勘查和开发，陆续新建人行、工行、农行、建行、粮食、财政、税务等8家温泉培训中心及会展中心，并新建了“长三角首席生态温泉景区”——御泉庄。如今，半汤温泉行、游、购、吃、住、乐各项设施齐全，医疗、保健、康复、会务、商务等多种功能配套，成为闻名遐迩的温泉疗养基地及休闲、保健和度假区。度假区内先后兴建龙源期刊网了露天温泉旅游池、网球场、保龄球馆、健身房等游乐设施。10余家疗养院、度假村和宾馆，还联合成立了半汤温泉旅游度假区接待中心，整合资源，形成优势，便利患者和游客。近年来，巢湖市主要依托温泉资源发展温泉旅游产业。巢湖市以温泉文化体验的特色的温泉酒店、温泉休闲、温泉生物与乡村乐趣项目共20多个，实际收入20多亿元，年接待游客110万人次，实现旅游综合收入8亿元，带动就业1.5万个，为构建和谐社会做出了贡献。随着地热资源的应用领域和开发利用规模不断扩大，对地热资源的需求量也势必有较大程度增加，更具目前开发利用现状和发展趋势，预测到2015年巢湖市地热资源日总需求量将实现开采量的1.3倍。半汤镇是巢湖市温泉较为丰富的地区，对温泉的形成条件、水化学成分、来源等已进行了较为深入的研究：半汤地区充裕的地热资源，适宜合理开发，用于休闲、旅游、度假、理疗等但科学利用温泉的研究还比较薄弱。随着巢湖经济的发展和人民生活水平的提高，对温泉的需求日益加大，地热水的供需矛盾日益突出，盲目开发及由此而引起的热水污染等问题也随之产生。据巢湖市温泉管委会相关负责人的介绍，目前一次使用过的热水是被直接排放进入污水管道系统。半汤温泉疗养区的废水排放温度高达40℃，资源浪费严重。若能引进相关技术设备，对这些废热能进行收集，就可对附近居民区供热。3半汤温泉的可持续发展对策分析在大举开发温泉产业的同时，必须综合考虑开发的合理性，进行可行性论证，要以不破坏资源本身和周围环境为前提，制定好可持续发展规划。在发展产业的同时，对产业周边的山体、水体、大气、植被、土壤、生物也要实行保护，对温泉产业带来的各种污染实行限制、清洁和循环再利用，把一切温泉产业的基础设施当作景点来建设，使其与自然和谐相融，将对景观的负面影响降到最低程度。针对防治地热水污染的建议：采用分级利用技术，可以提高地热水的利用效率；利用水源热泵的低温地热水供暖；地热废水回灌。我国有丰富的地热储量，目前地热利用主要是发电、采暖、温室种植、花卉栽培、地热水育秧。发展地热温室种植业，用于培育良种、育秧育苗、种植蔬菜（包括名贵蔬菜），为调整农业生产结构、提高农产品经济效益提供了难得的有利条件。半汤地下热水还可在热水养殖业、冬季供暖以及工业生产中特殊利用，如纺织洗染、皮革加工、烘干、制冷、空调、造纸及提取化工原料等方面都可以得到广泛利用。3.1半汤地区地热田开发潜力的预测龙源期刊网评价地热田开发潜力，需依据“地热资源地质勘查规范”（GB/T11615-2010）[6]对温泉和地热井利用地球化学温标来估算热储温度，预测地热田潜力。结合合肥温泉之乡半汤地热田实际情况，选择（A.1）、（A.2）式二氧化硅地热温标进行估算和预测。[2]表1利用地球化学温标预测半汤地区地热田深部热储温度一览表上述计算公式（A.1，A.2）适用温度0～250℃。式中：t——在热储温度，℃；c1——热水中溶解的H4SiO4形式的SiO2含量，mg/L。二氧化硅地热温标预测半汤地热田深部热储温度，经两个取样点，两个浓度40.0～52.0mg/L，两种计算公式（A.1）、（A.2）式，预测的热储温度比较接近。在91.47～104.52℃之间（见表1），说明本地热田往地下深处有可能揭露更高温度的地热流体。目前揭露的热水温度比预测的温度低，推测深部热流在向上传导、运移过程中混入低温地下水所致。因此，推测半汤地热田的深部地热资源开发利用潜力巨大。3.2温泉利用可持续发展措施（1）地热废水回灌是各个国家普遍认为经济有效的处理方法，地热废水回灌地下，既可以避免地热弃水造成的环境污染问题，又可以将热储固体的热再次汲出，从而延长热田寿命。只有采取回灌技术，才能做到不增加开采的强度，才能保证地下热水有很稳定的有效地热水源，这样才能真正的符合可持续发展的规律。[3]（2）采用分级利用技术，可以提高地热水的利用效率。（3）对地下热水资源进行合理开发、综合管理。应该做好地热资源的前期地质工作，并做好资源评价和资源利用规划，合理的开发利用地热资源，提高科学技术，更有效地利用资源。（4）利用水源热泵的低温地热水供暖，热泵和地板辐射供暖的普及，为低温地热水在供暖中的应用提供了良好的设备支持。40℃左右地热水其温度高于常规水源热泵蒸发器所要求的进水温度，所以目前常采用的一种方案是在地热水进入蒸发器前与机组回水混合，以降低进水温度；另一种方案是地热水梯级利用方案，即地热水先进入散热器进行散热降低其温度，然后再进入水源热泵。对于高温温泉，可采用循环经济节水模式（图3），实现温泉水资源的可持续利用。[4]图3高温温泉循环经济节水模式3.3推广半汤温泉水——包装销售（理疗，饮用）龙源期刊网半汤温泉属中温型优质矿泉水，含30多种化学成分，其中放射性氡含量为80-120EM/L，氡、偏硅酸、离子成份，据国土资源部合肥矿产资源监督检测中心检测，均达到饮用天然矿泉水标准（GB8537-2008）[5]和国家理疗热矿水水质标准（GB/T11615-2010）[6]分类界限标准，属硫酸钙镁型氟、硅、氡医疗热矿水，具有良好的医疗作用和经济价值。矿泉水中最有治病效果的是水中溶解了微量放射性气体氡气，凡泉水中氡的含量达到30EM/L以上者，称为氡泉，根据1987年中华全国总工会统计国内29处医疗矿泉的资料，含氡达30EM/L以上者仅13处，其中，半汤温泉含氡量为我国少有的含氡中温优质温泉。氡不和其他元素结合，可溶于水，也易溶于油和脂肪中，质量比空气重，水温越高，其溶解度越低，而且容易从水中逸出消散于空气中。在医疗上的应用，一般有浴疗、饮疗和吸收法并用。进入人体的氡主要靠放射出来的各种射线起作用，刺激人体功能，能促使皮肤血管收缩和扩张，调整心血管功能，因此可以治疗高血压及某些心血管疾病。由一个纯天然水源的优质瓶装纯净水与工业化生产的商品水产品之间的差别将日益凸显，因为越来越多的人开始把注意力转移到没有经过处理的天然食物上来了。瓶装水不再只限于解渴的用途，而是像美酒一样走上人们的餐桌，并且人们也开始讲究饮用温度、器皿和品牌产品的外观。随着瓶装水日益普及，很多创新型企业利用偏僻的水源，创建起一些很受欢迎的纯净水甚至是奢侈水品牌，来迎合消费