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增强型地热系统防震减灾减排研究

文档作者：庄庆祥文档来源：福建省能源研究会福建福州福建省祥和地热开发有限公司		点击数：	更新时间： 2025年04月03日
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J7r丐磊与地震研究编者按：增强型地热系统的开发研究，是通过深部地热能综合利用，达到节能、环保、绿色低碳经济与防震减灾目的的最佳途径。多年来，庄庆祥教授级高工在增强型地热系统开发方面进行创新性研究，形成自己的理论，发表了一系列研究成果。本刊以《深部地热开发与地震研究》专栏的形式，陆续发表其相关论文，以飨读者。增强型地热系统防震减灾减排研究庄庆祥(福建省能源研究会福建福州 350001福建省祥和地热开发有限公司 福建漳州 363000)摘要 通过对大地震震源核爆成因分析、增强型地热系统防震减灾减排依据的阐述．充分证实增强型地热系统对释放地热能转换地震能量(全封闭、高温、高压、核类物质富集浓缩)防震减灾减排所起的重要作用。关键词 大地震成因 增强型地热系统 空域 隐伏大断裂 深部热物质中图分类号：P315．9 文献标识码：A 文章编号：1672—9064(2017)01—002一021 大地震震源核类物质裂变、聚变(氚)爆炸形成的地震成因图1模型对笔者的爆炸地震成因．释放地热能防震减灾提供了强有力的支持。“空域”与核爆的全封闭，高温和高压环境条件完全符合：隐伏大断裂为深部物质上涌的通道：高导低速层(岩浆房)提供核爆絷源之一；核爆物质富集，浓缩、裂变、聚变(氚)爆炸则为大地震“孕育”、发生和发展(余震)的过程。大地震“孕震”期是一个漫长的地球物理动力学过程。“空域”震源处核类物质在相对封闭环境下．在高温(热能来自下部的低速层和深部热物质通过隐伏大断裂源源不断补给)、高压(几百～数千万Pa)下富集浓缩，浓度达到90％，这一阶段长达近千年．几百年，短则十几年．几十年。在天体活动或构造运动触发下，核类物质裂变、聚变(氚)爆炸，即发生大地震。大地震发生是地球化学反应的结果．即瞬问的临门一脚。大地震震源处(空域)内有多个天然次级的震源便会连锁反映，依次发生规模较小的大、中、小地震(震源核爆)震级越来越小，最后消失。强地震“孕育”模型见图1，大地震安全岛、大地震源区“空城”、地震安全区、人工地震安全岛模型分图1 强地震“孕育”、发生和发展的深部介质和构造环境的概念性参考模型见图2、图3、图4、图5。2 核爆大地震成因与释放地热能防震减灾减排依据大地震震源处含有富集浓缩的核类物质．释放地热能带来了大量源源不断的震源处核类物质．使得大地震震源处的核类物质减少．浓度变小．压应力降低．温度显著降低。最终造成大地震震源处消失．不会发生大地震灾害．起到很好的防震作用。漳州热田核类物质含量(花岗闪长岩)：铀(U)：(5．71～10．82)×10巧(g儋)；钍(Th)：(31．02～38．36)×10_6(g／g)；稀土铌(Nb)：32．60×10巧(g儋)等。由此可见．漳州热田深部核类物质日复1日．年复1年得以持续流出地表．热田排泄量约1万州．平均温度为70℃．每日带走的热量是巨大的。热田深部温度与应力均得到很大释放．地热能的利用代替了大量的常规图2大地震安全岛(高热流一元结构)模型图图3大地震震源区“空城”(热流二元结构l模型图能源，防震减灾减排效果十分显著．所致漳州热田历史上从未发生过大地震灾害。福建省中心城市地热水核类物质含量一览表见表1．从表1中可见福建5个中心城市温泉水核类物质含量是很大的。温泉水核类物质含量稳定。日复1日．年复1年带走了大量核类物质，使其深部物质含量减少，浓度变小．温度降低，应力变小，这是福建省全部温泉密集区、点，地热异常作者简介：庄庆祥(1943～)，国务院政府特殊津贴专家(1993)、教授级高级工程师、北京地质学院本科生(1964—1969)、原1：2．5万漳州盆地地热详查报告主编(项目负责、1984—1987)、原福建省漳州地热开发公司总经理兼漳州市能源研究所法定代表人(1988—2003)，现任福建省祥和地热开发有限公司总工程师、福建省能源研究会常务理事、漳州市老科协理事。万方数据 2017，N07． 一深部地热开表l 福建省中心城市地热水核类物质含量一览表图4地震安全区模型图图5人工地震安全岛结构模型图区历史上从未发生大地震灾害的根本原因．3增强型地热系统减灾功能笔者在《能源与环境》杂志2015年第2期论文“热岛(地热异常区)具显著的减灾功能”一文中详细阐述了增强型地热系统是吸收来自临区大地震冲击波动能．将之将化为地热能的特殊功能．不受临区大地震冲击波的破坏．减灾功能显著．全世界、中国有大量的例证．本文不再赘述。以地热发电为首的余热水梯级综合利用(工农业、城市供热、旅游业等)的增强型地热系统减排环保节能效果显著．以1个增强型地热系统为例．采用对井压裂连通．出水量1万洲．水温175qC．年释放地热能相当标准煤7．8214万t．相当于545．07万tTNT。若开发15年，则可相当于汶川8级大地震752．92万t TNT：每年可替代13．03万t标准煤．每年减少排放有害物质：C0231．09万t，S020．22万t，N0xo．078万t．悬浮物质粉尘O．104万t，煤灰渣1．303万t。综上所述。干热岩地热系统的防震减灾减排社会、经济效益十分显著。4小结阻低速的岩浆房高温体．亦有抵达上地幔的隐伏大断裂，岩浆房和隐伏大断裂为“空域”提供源源不断的热源与核类物质．大地震震源处“空域”的上部有滑脱层．“空域”与浅部断裂交而不汇．形成上部低热流值、“空域”及其下部高热流值的二元结构。大地震震源处核类物质在高温高压封闭条件下富集浓缩达到90％左右、在天体运动等构造活动触动下引发核类物质裂变或聚变(氚)爆炸，即大地震核爆成因。增强型地热系统则是通过对井(深井、井深5～8km)压裂连通、一口注入地表冷水：另一口溢出高温高压的地热水．地热水径深循环带走大量持续不断的核类物质．让大地震震源处岩石核类物质含量减少、浓度变小、温度降低、压应力变小，经过较长的对井对流循环．大地震震源处(空域)大地热流上下部二元结构变成高热流值的一元结构．“空域”已不存在了．即大地震震处已不复存在了。大地震灾害已消失了．防震和减灾作用显著。对井释放高温地热水、汽被用于地热发电后余热水的制冷、空调、工农业、旅游业、城市集中供热、供水(热)，发展温泉健身游泳体育．康复疗养．以及温泉温室水产养殖和温室名贵花卉、果蔬种植等，可代替大量的常规能源，减少污染物排放，其环保节能减排绿色低碳经济的社会与经济效益均十分显著。由此可见．增强型地热系统防震减灾减排的社会与经济效益十分显著，它可变废为宝，变弊为利，转危为安。参考文献1 滕吉文．地震“孕育”的深部介质和构造环境研究．滕吉文文集第四卷．20142滕吉文．中国八大地震“孕育”、发生和发展的深部介质、结构和构造环境与成因分析．滕吉文文集第四卷．20143庄庆祥．遏制与预防地震灾害之道的探讨．能源与环境，2010(增刊)4庄庆祥．探索地震能量与地热能量转化的定量关系．能源与环境．2011(2)5 庄庆祥．增强型地热系统与防震减灾的研究与探索．能源与环境．2012(1)大地震震源处为封闭的“空域”．其下部不远处为高导低…¨¨㈣¨¨”。1．1．|川…一’…’川…。。’…““。。。。。‘“’‰川。。。¨川…’”吣州”’“…“。。…“”¨…喈……。‘…。删”’’1‰删¨…‰洲……吣上海电气首台AE64．3A燃机正式交付近日．2辆运载着AE64．3A燃机的车辆达到业主指定地点．标志着由上海电气供货的2台AE64．3A燃机正式交付。华电福新江门项目位于广东省江门市滨江新城产业园区．是广东省江门市建设的首个冷热电三联供分布式能源站．一期建设2×100MW燃气一蒸汽联合循环发电机组．华电福新江门项目主设备合同签订于2叭4年4月．是上海电气与意大利安萨尔多能源公司在中国合作的首个燃机项目．该项目也是国内首台AE64．3A燃机．是上海电气燃机公司负责供货的首个天然气分布式能源项目．项目于2015年9月桩基工程动工，计划2017年上半年实现机组双投

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