斯拉维·阿尔明斯基  博士、教授

　　米利·迪米特洛夫斯基  博士

　　马其顿共和国“圣·塞里尔一米索迪尤斯”大学斯科普里机械工程学院

　　摘  要  位于马其顿共和国东北部科查尼镇的波德洛格地热矿水田是欧洲最重要的地热田之一，尤其以它大约300L／‘的出水量和平均巧℃的水温而闻名。科查尼镇的综合地热项目是在马其顿仅次于吉夫吉利亚地热田的大型项目。它的开发始于1980年EBMP—J井竣工之后．该温泉地热水已利用于农业(温室供暖系统和谷物干燥厂)、科查尼镇的部分区域供暖、热水的工业利用和瓶装饮用矿泉水厂等。

　　1．导言

　　科查尼山谷的地热水系统主要是通过巴尼亚、多尔尼一波德洛格和艾斯提巴尼亚等3个地热田的开采井和勘探井排泄的。前两个地热田的地热水之间存在着直接的水力联系，而艾斯提巴尼亚的地热水并没有与前两个地热田相联系的迹象。这表明在科查尼山谷可能存在着两个热储层。

　　从区域地质学的角度来看，这眼地热泉处在不断升温的热流带内，该带自土耳其穿过希腊北部和马其顿东部到达潘诺尼亚盆地。

　　1982年，  “科桑斯科一波尔”农业联合体开始利用地热水为120000m2的温室供热(设计热能为36MW)。1985年，邻近的“莫萨一皮亚德”农业联合体也决定建立一个新的60000m2设计热能为12MW的温室联合企业。

　　1983年，一个1．36MW的谷物干燥厂也连接到该地热系统，使其年度热负荷有明显增长。

　　1985到1986年，KJP弗多弗德地热公司建成了区域地热采暖系统。2000年，该公司开始为“阿夸一维塔”瓶装矿泉水厂的矿泉水生产打成EBMP一1井和B—D井。

　　2．科查尼地热矿水田的基本特征

　　由KJP弗多弗德地热公司操作的科查尼镇(见原文图1)的地热矿水系统具有如下主要特征：

　　(1)地热水(78℃)流量达300L／s，即日产水26000ma。

　　(2)3个独立的供热系统对地热水的直接利用：

　　at“科桑斯科一波尔”温室联合企业(建于1982年)和谷物干燥厂(建于1983年)；

　　b．“莫萨一皮亚德”温室联合企业(建于1983年)；

　　巳科查尼的直接供热和工业利用；

　　d．科查尼的“阿夸一维塔”瓶装矿泉水厂(建于2000年)。

　　(3)地热水的回灌量可能达到80L／s(为1995年以来生产的矿泉水量的25％)。

　　(4)季节性运作(10月～5月)。

　　科查尼镇的地热水系统(见原文图2)包括：开采井；热储层；分配管道；用户(温室，瓶装矿泉水厂和城镇区域采暖系统)；回灌系统。

　　在最近10年的开采中，系统表现出农业和工业利用的容量持续降低，其他用户的利用(公共建筑，居民住房等)小幅度增加。农业用户的经营份额大幅度下降。

　　3．水文地质条件

　　地热储层为古生代碳酸盐岩层(石灰岩，白云岩)。地层顶板位于地下大约318m的深处(多尔尼一波德洛格的EB一4井)。它被厚度为194～318m的第三系火山熔岩和科查尼山谷盆地的第四系充填物(0～194m)所覆盖。地热储层的露头区位于科查尼河谷南部和北部山地的边缘地区，这里是水文地热系统的补给区。

　　在流量超过100l／s的局部地区具有良好的渗透性，这是由于古生代碳酸盐岩层发生大面积碎裂的结果，与地质带的地质构造特点相关。岩溶现象对此也起到一定作用。

　　地热水的水温高达80℃。这样高的温度与局部地热异常和上覆火山熔岩及沉积物形成的隔热层的叠加作用有关。

　　由于自20世纪80年代以来一直生产地热水，从供暖季节开始，静水位已从明显的自流变为不自流，并已降至地表以下约35m处。

　　4．地热(矿)水特点

　　4.1  地热(矿)水生产

　　地热(矿)水来源于EB2，EB3，EB 4等开采水井和EBl监测井(也装有水泵)。由放人1000m3储水罐(300L／s，78'C)的潜水泵抽出。容积为1000m3的储水罐与靠近EB3井的中心泵站相连接。

　　根据储水罐的水位监测决定何时关闭和开启潜水泵。这个操作是不连续的，并且取决于温室和其他用户对热能的需求(根据户外温度，地区天气条件，日夜供暖状况等)。

　　4．2  水的性质和化学成分

　　生产出的地热水属重碳酸钠型，pH值几乎呈中性，对未涂层的低碳钢成分有轻微的腐蚀作用。原因是这种地热水中的CaCO~是不完全饱和的。在经过成百上千公里的管道运输之后，用过的水携带了大量的悬浮固体，主要是Fe一氢氧化物。45％的固体的粒度都大于15pm。固体残渣的物质成分和粒度的分析研究计算出在当前的供热系统下，每年使用过的水中的悬浮固体大约可达到6000kg。这个计算结果成为三年前在回灌管道中安装过滤站的原因。然而，这只解决了25％流出水的问题。

　　一部分新抽出的地热水作为饮用水供给当地市场。KIP弗多弗德地热公司的一个小型瓶装厂对地热水进行瓶装。

　　1显示了马其顿共和国科查尼镇波德洛格热田地热水的化学成分(见原文)。

　　4．3  分配设施

　　基于系统的热量需求，地热水通过3个独立的管道运输系统(隔热钢管，见原文表3．2)从中心泵站输往“莫萨一皮亚德”  (60L／s，最大110L／s)和“科桑斯科一波尔”(100~50L／s，最大280L／s)的温室联合企业以及科查尼镇(最大·180L／s)用于地区供暖和工业利用。

　　由井下抽取地热水和输送给用户的需电量为1MW。对整个系统的操作是通过人工关闭或开启水泵来完成的。

　　4.4  回灌

　　“莫萨一皮亚德”温室联合企业供热系统的出水口汇集到储水罐(280m3)，地热水由这里抽取通过3．260m的距离输送到P一10井，从而把一部分使用过的水回灌到含水层内。

　　5．用户

　　5．1  地热水的直接利用

　　地热能主要利用于180000mz种植蔬菜(西红柿，黄瓜等)的温室和“科桑斯科一波尔”的谷物干燥厂的直接供热。保加利亚和荷兰式温室最初被设计为加热介质(重油燃油加热炉)的温度110～170℃，后来设计调整为适应地热水特点的温室。

　　温室经营者过去属于国有联合体，现在“莫萨一皮亚德”已经实现了私有化，“科桑斯科一波尔”农业联合体正处于向私有化转换的过程中。

　　在科查尼镇，一些公共建筑和私有用户都连接到了区域供暖系统。一小部分用于科查尼镇的造纸工业(目前正在重建)制备清洁用水。起初的计划是把一些建筑物和其他用户连接到镇内的区域供暖系统上，然而没有筹到足够的资金来实现这一目的。

　　5．2矿泉水瓶装厂

　　矿泉水瓶装厂利用EBMP一1井和B--D井的水，于2000年开始投入运行。2003年科查尼热田地热水的用量列入表4中(见原文)。

　　6．环境和生态状况

　　与传统的能源如煤炭，石油，天然气(CCh，g》问题，空气污染等)相比，地热能的直接利用导致的环境问题要少得多。然而仍然要考虑到将利用过的热水排进河流会导致热污染和对水生物圈产生负面影响。表5(见原文)是与地热公司地热系统有关的地热能利用可能导致的环境问题的概括。

　　地热水的使用权属于科查尼镇的公众服务公司“KJP弗多弗德地热公司”。地热能的费用总体上由政府规定，并且不应低于传统石油供热价格的40％，高于其60％。

　　此价格应包括资源的勘探、开采以及维护和系统运行等费用(Popovski等人，1999，余见原文)。

　　温室联合体正处于向私有化转换的过程中。由于确定的责任和技术经济方面的问题，这一过程要求地热能生产商与用户严格脱钩。

　　地热能的供应者应合理付还服务的费用于发展和系统的运行。

　　7．结论

　　(1)大型地热系统的开发不仅复杂，而且难度很大。经过13年的开发所取得的最重要的成果是系统越过了重重困难，现已开始盈利并处在稳步发展之中。

　　(2)科查尼的水文地热系统是地热水在马其顿共和国用于工业企业和矿泉水瓶装业的首例。

　　(3)生产出的地热水属重碳酸钠型，pH值几乎呈中性，对未涂层的低碳钢成分有轻微的腐蚀作用。原因是这种地热水中的Ca093是不完全饱和的。

　　(4)与传统的能源相比，科查尼热田地热水的直接利用导致的环境问题要少得多。然而仍然要考虑到将用过的水排进河流会导致热污染和对水生物圈产生负面影响。随着回灌系统的发展，这个问题将会逐渐得到解决。