秋日，东丽湖旅游度假区，瓦蓝天空下，在东湖与丽湖之间的连接河道旁，东丽湖地表水热储回灌工程日前正式启动集中回灌，标志着全国最大规模生产性地表水回灌补给深部地热储层工程投产。
记者跟随我市地热管理部门和勘查设计团队在现场看到，占地面积约1600平方米的回灌车间里设置了两套水过滤处理装置，开凿了3眼2000多米深的回灌井，安装在井口的监测仪表显示，实时水位深度大约在地下97米、水温25摄氏度、每小时回灌速度达到150立方米。
东丽湖地表水热储回灌工程外景
“该工程利用夏季汛期多余沥水经处理后灌入地下热储层中。一方面，缓解城市排涝需求，实现地表水就地蓄留、就地资源化的‘海绵城市’效果；另一方面，增加地下热储压力，提升地热资源储量，起到‘夏储冬用’作用，实现地热资源可持续开发利用。”负责该工程建设的天津地热勘查开发设计院院长林建旺告诉记者。
按照设计规划，东丽湖地表水热储回灌工程投产后，每年可为我市地热资源开发利用的主要基岩热储层“蓟县系雾迷山组热储层”增加回灌补给量约120万立方米。根据我市地热资源管理实施办法，利用地表水进行回灌的，可按照增加回灌量的50%申请增加年度开采指标。由此计算，每年可增加60万立方米的开采量，以雾迷山组热储层90摄氏度为例，相当于增加地热供暖面积约60万平方米，产生的热量相当于每年节约标准煤1.1万吨，可降低向大气中排放二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物及悬浮质粉尘等各类污染物约2.8万吨。
回灌车间内景
地热回灌是国际公认的维持地热热储压力、保证地热田可持续开采的重要技术手段。通常情况下，地热回灌是在供暖期内将利用后降温的地热尾水回灌到热储层，属于“原水回灌”。“作为我国地热资源开发利用最早的地区之一，天津早在上世纪90年代就率先开始在地热供暖项目上采用对井回灌开发利用模式，多年来已经相继建成了200多处地热对井回灌开发系统，地热回灌率由2000年时不足10%提高到了如今的80%。”市规划资源局矿管处处长滕爱伶说，在此基础上，为了进一步提高地热资源可开采量，近年来，我市又在全国率先开展了地表水回灌研究。
地表水回灌国内外鲜有先例，为了从实验室走向大规模生产，科研团队经过了长达10余年的研究攻关。
科研团队系统梳理了东丽湖一带水文地质条件、构造特征、地热流体径流条件以及当地的水文、气象资料，经过反复试验和不断改进，2013年在东丽湖地区建立了地表水回灌实验站，去年建成生产性地表水回灌工程并在汛期顺利完成试回灌。
天津地热资源丰富，为什么工程选址东丽湖？
“东丽湖地区处于我市山岭子地热田地热渗流系统上游，根据前期研究，在这里开凿回灌井，对地热储层压力、温度、水质等模拟分析和评估，都能取得非常好的效果。”林建旺解释。
“东丽湖地区地热出水温度、流量、打井条件都十分优越。目前，东丽湖地区供热总面积约400万平方米，其中，地热供热面积约占一半。”东丽湖街道办事处主任宁书岗告诉记者，“我们希望进一步开发利用地热资源，对现有能源结构进行调整，消减燃气供热规模。为此，今年我们新申请了6对地热井，计划明年采暖期投入使用，预计将增加地热供热面积100万平方米。东丽湖地区将利用5年时间，把能源结构调整为以地热供热为主，电力、燃气供热为辅。”
据了解，为鼓励地表水回灌技术的推广应用，市规划资源局已经组织天津地热勘查开发设计院等单位编制了地表水回灌技术规程。“根据动态监测，东丽湖地表水热储回灌工程启动集中回灌后，地表水回灌区域的热储压力出现明显回升，周边开采井温度、水质保持稳定，利用丰水期地表水对地热热储层进行回灌具有明显成效。该项目的成功实施，为全国同类型地热资源保护工作开辟了新路径，对北方地区基岩地热实现可持续利用，助力‘双碳’目标实现，具有重要意义。”滕爱伶说。
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