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释放地热能防震减灾进展与创新研究

2021-12-05庄庆祥庄公勋郑霜高姜兆钧

能源与环境 2021年1期
关键词:防震震源减灾

庄庆祥 庄公勋 郑霜高 姜兆钧

(1 福建省祥和地热开发有限公司院士专家工作站 福建漳州 363000;2 福建省能源研究会 福建福州 350001;3 漳州市老科技工作者协会 福建漳州 363000)

闻名中外的地球科学家、 我国地矿部首任部长李四光教授1977 年尖锐地指出,地震成因至今不清楚是全球地震预报(防震减灾)成功率很低的原因[1]。 由此可见,李部长是在提醒并号召人们必须尽快跳出长期以来占地震理论研究统治地位的断层活动与地应力地震成因传统学说陷阱。 众所周知,温泉(地热)与地震是一对孪生兄弟,两者密不可分,又互为“主仆”关系,既可相互转换,又会相互排斥,但两者皆遵循能量守恒与在一定条件下可以互相转换的定律[2-3]。 自2009 年起,庄庆祥深入探讨了地热与地震关系, 在干热岩与增强型地热系统防震减灾、节能减排、大地震核爆成因等创新研究学说得到了福建省能源研究会的高度评价。 《能源与环境》(CN35-1272/TK)杂志专门为其推出“深部地热开发与地震研究”专栏。 从2014 年12 月到2017 年10 月总计发表专栏论文47 篇。 这些论文对增强型地热系统开采勘探与高温条件下流体注入诱发地震问题、干热岩增强型地热系统备选靶区选址标准、地震成因、关于地震预报、关于大地震震源区模型与特征(标准)和关于地球内热成因、 温度结构与大地热流运移中热传输规律等方面进行深入地探讨;对干热岩热源、热储、热盖、热通、漳州热田干热岩地球物理场壳、幔异常结构与构造、岩石化学成分与水热蚀变、大地震震中分布与地热异常区关系、福建省干热岩地热资源勘查关键地质问题、福建干热岩地热资源探测、开发利用潜力与对策、7 个福建省典型干热岩增强型地热系统备选靶区等研究成果进行了全面介绍;这一系列的论文,构成了庄庆祥关于深部地热开发与地震研究理论探索的核心部分。在2010—2020 年间先后发表数10 篇开发地热防震减灾论文和在已出版的2 部地热科研与实践专著内各有一章专门论述防震减灾问题,较客观科学、全面系统、深刻生动、深入浅出地阐述干热岩增强型地热系统可以在大地震带上有效释放地热能转换地震能量、创建地震安全岛、达到防震减灾的作用、功能。 深入剖析主要大地震灾害,认真学习钻研与地热、地震密切相关的地球物理与地球动力学有关的理论知识, 从中摸索并总结大地震震源体分布特征与规律、 大地震发生机理与成因、 地震能与地热能之间的内在关系, 采用逆向思维创新方法,探寻大地震孕育、发生与发展过程中的行为与轨迹,探索大地震震源核爆成因的制约要素,独创大地震震源核爆成因、开发地热防震减灾定理与防震减灾半径(面积)经验公式等新学说; 以客观存在的大量事实和科学的创新大地震震源核爆成因学说为依据, 从定性与定量两方面深刻地揭示了增强型地热系统可以高效释放利用地热能、有效转换地震能量、创建地震安全岛,达到防震减灾、节能减排的目标。

1 开发地热防震减灾的战略意义

中国地球物理与动力学奠基人、著名地震权威专家、中国科学院资深院士滕吉文教授2014 年指出,全球平均每年发生地震大约50 000 次, 其中5 级以上的地震约有1 000 次,6 级以上约有120 次,7 级以上的约有18 次,8 次以上的有1 次~2次。 地球上每发生一次大地震,都会导致人类的大量死亡、财产的重大损失,对经济发展产生重大影响。 在20 世纪的百年里,全球有180 多万人被地震夺去了宝贵的生命,每年平均约有1.8 万人死于地震,经济损失达数千亿美元。 由于地震“孕育”、发生和发展受到多要素的制约,地震又发生在地下深处,且每一次地震都有自身的特点: 介质与结构环境和深层动力过程,因此给进行地震预测研究和探索(大地震成因、防震减灾)带来了诸多的“未知数”和艰难。 自19 世纪70 年代后期现代地震学创立以来的近150 年, 防震减灾和地震预报一直是地震学,乃至整个地球物理学界研究的重要领域。 多少地球物理学家莫不苦思于地震预测、预防和减轻地震灾害的途径,亦从未忘记过这是自己的“天职”。 我国是一个强烈地震多发的国家, 地中海-喜马拉雅-南亚地震带和环太平洋地震带包围着我国大陆和领海,而在东亚大陆内部西起兴都库什、向北东方向延伸,穿过巴尔哈什湖向北抵加尔湖和南起我国川、滇西部与印、缅山区,向北沿南北地震带抵贝加尔湖构成了一个东亚陆内的大三角地震活动域。 近年来,我国强烈地震又频频发生, 如1975 年海城7.3 级地震、1976 年唐山7.8 级地震、1999年台湾7.3 级地震、2001 年昆仑山口8.1 级地震、2008 年汶川8.0 级地震、2008 年新疆和田7.3 级地震、2010 年青海玉树7.1级地震、2013 年雅安芦山7.3 级地震等等。 摆在地球物理学家面前的地震形势是十分严峻的。 人们必须找到攻克地震预报(防震减灾)的“切入点”,国际上著名的俄国地震学家伽利津在他的地震学讲义中曾这样写道:“可以把地震比作一盏灯,它燃着的时间很短,但却照亮着地球的内部,从而使我们能够观察到那里发生了什么。 这盏灯的光虽然目前还暗淡,但毋庸置疑,随着时间的流逝,它将越来越明亮,并将使我们能理解这些自然界的复杂现象……”这个比喻是十分贴切的! 很长一段历史时间以来,地球物理学家只能在地表和地球浅层,利用相当稀疏且很不均匀的观测台网进行观测, 并对由此取得的很不完整的、很少充足的、有时甚至是很不精确的数据来推断地球内部的情况,显然,这只能是很不客观的。 尽管如今地震台网加密了,而仍然不能控制地震活动性,且对孕育区的背景认识仍然很粗略的。 由于地震发生和发展受到深、浅部复杂构造格局和其耦合响应的制约, 地震的动力作用过程具有高度的不均匀性、各向异性和非线性。 它的物理力学过程受制于深部物质与能量的交换, 为此越过地平线去捕捉、 抚摸地震孕育、发生机发育的介质属性、结构环境及其深层过程:以高精度的观测、高分辨率信息的取得,即准确地“抚摸”震源区介质与结构的动态“脉抟”,并逐步厘定对强烈地震孕育、发生和发展的深部介质和构造环境, 以达对强烈地震发生地点的认识与逼近预测。 多年来在这一方面已做了一定的研究……取得了重要的认识。 为此在强烈地震预测(防震减灾)的探索征程上, 强化对对震源区介质属性和空间结构的探索乃是逼近于地震发生地点预测(防震减灾)的必然轨迹,然而当今人们却非常重视大地震发生后在地表呈现的派生现象的调查和描述,或通过GPS 等对浅表层过程的分析与推断,但对其深层过程和动力机制却尚未给予应有的关注。但这确是未来地震预测(防震减灾)、特别是强烈地震发生地点预测之必然征程[4]!

滕吉文院士以上防震减灾的战略意义与宝贵的指导意见是对防震减灾重要性的极为重要、精辟的解译,让笔者启发良多、受益匪浅,深刻认识到地震预测固然是减少地震灾害损失的重要措施, 但治标不治本, 根本无法彻底根除大震灾害威胁。 只有通过认真贯彻、坚决执行滕吉文院士倡导的强化对震源区介质属性和空间结构的探索, 查明发生震源爆炸的地震成因, 研究震源区发生大地震的制约要素, 消减这些要素强度,让大地震震源区消失,才能根除大地震灾害的发生。 这与干热岩增强型地热系统勘查工作原理、勘查方法、手段异曲同工、不谋而合,通过干热岩增强型地热系统开发释放地热能可以促进与激发大地震震源区热核物质与热流对流上涌出地表, 达到消减大地震震源区介质内核类物质浓度和降低温度与压力、使震源封闭圈变成沟通地表的开放或半开放的空间,即让震源处存在的发生大地震的四大制约要素强度大大降低下来,达到转换地震能量、创建地震安全岛、防震减灾的目的。

2 大地震成因探讨

2.1 地震与地热关系

地热(温泉)与地震是孪生关系,两者休戚相关,共同源于地壳、地幔内核类物质衰变,裂变或聚变产生热能的传送[2-3,5-6]。众所周知,地球内部蕴藏着取之不尽的丰富的核类物质,它是地球生命、运动不息的源泉,也是地热能与地震能源源不断供应的来源。 地热能与地震能之间既合作又排斥,又可在一定条件下遵循能量守恒定律互相转化、主次颠倒。 地震爆炸核类物质富集、浓缩、裂变、聚变与浓度达到90%是大地震核爆的内在制约要素,而高温(380 ℃以上)、高压与封闭的环境条件是大地震震源核爆的外部制约三要素。 在以上条件下,大地震震源体内地震能起主导作用,它转化了地热能;而在低温、低压、开放式环境等三制约要素条件下,核类物质难以富集浓缩,浓度无法达到90%,即无法形成大地震震源体,地热能居支配地位,它转换了地震能量,其附近的地表往往有温泉密布或众多地热开采井的存在,即地热异常区存在。

2.2 大地震成因研究

地震类型:按成因划分为天然地震类型和人工地震类型;按震源深度划分浅源地震类型和深源地震类型; 按地震强度(震级大小)划分大、强、中、小、微5 种类型。 本文主要是研究天然大地震类型,简称大地震。

众所周知,大地震发生是震源体爆炸引起的。 这震源体不爆炸,就不会产生地震波,附近的任何地震仪均无法测量到地震的发生[7-9]。由此可见,断层活动或再大应力作用在没有核类物质浓缩达到90%浓度的条件下,绝对不会发生震源爆炸,即引起大地震, 其原理好比是没有火药的鞭炮绝对不会爆炸一样。 迄今为止,人类还没有发现一种可比核类物质裂变、聚变爆炸威力更大的其它爆炸方式。 我们有充分理由根据核裂变、核聚变原理,以及壳、幔内富集核类物质,以及地球内富集核类物质是地球运行不止的生命源泉等客观存在的事实, 作出大地震核爆成因的科学判断。

2.2.1 大地震爆炸的制约四要素的各自作用

如上所述,超高温(380 ℃以上)、超高压、闭圈(封闭)环境是大地震震源爆炸的外部制约要素, 而震源体内核类物质富集量充足是大地震震源体爆炸的内在制约要素。 外部制约要素通过内在制约要素起作用,即在高温(380 ℃以上)、高压、封闭环境条件下, 核类物质富集浓度达到90%临界点产生大爆炸,即发生大地震灾害。 由此可见,大地震四大制约要素的作用虽各有千秋,但彼此关联性极强,缺一不可。

2.2.2 消弭大地震四大制约要素的方法

我们有理由将地球比拟成一个特大型的高压锅或高炉,而每个天然浅层地热田(温泉群)和人工增强型地热系统则好比是地球这个高压锅或高炉的安全阀或烟囱。 如果没有这些“安全阀”或“烟囱”,地球必然会发生如同数十亿年前太阳的大爆炸、大解体,造成地球的毁灭性消亡。 这样我们不仅找到探索大地震震源爆炸成因的奥秘, 而且还发现原来人类完全可以大胆地向地球深部挺进,大力挖掘地球热库内取之不尽、用之不竭的地热等宝贵的矿产资源, 消减大地震带上高温(380 ℃)、高压、全封闭、富集充足的核类物质浓缩浓度达到90%的裂变、 聚变等四项大地震震源核爆制约要素的环境条件,将之转变为低温、低压、开放式(敝开式)、不断稀释和丧失浓缩裂变或聚变功能的低浓度核类物质环境条件, 让大地震源彻底消失,杜绝大地震的发生。

2.2.3 断层与地应力不是地震发生的主因

众所周知,大地震不仅有浅源地震类型,而且有深源地震类型,深源大地震震源深度达70 km~700 km。如我国东北历史上发生的大地震多数是深源地震类型,其震源体埋深一般200 km~700 km,可以肯定地说,大地震震源体介质已是熔融或半熔融的塑性岩体。 震源体内若是没有浓度达到90%的核类物质存在, 再强烈的断层活动和再大的地应力也绝对不会引起震源体爆炸, 这一铁证如山的物理动力学现象雄辩地证实断层活动与应力不是大地震发生的成因。 应力作用不会发性大地震的例子不胜枚举,如:高大无比、号称世界屋脊的喜马拉雅山每年上升几厘米,地应力之大可谓之盖世无双,但上升速率极低,不会发生瞬间撞击产生地震波,即不会发生大地震震源爆炸, 附近的任何地震仪皆无法接收到喜马拉雅山上升的地震波;全球所有特大型中心城市,每座中心城市城区面积几百平方公里,高楼大厦林立,人口达1 000 万~3 000 万之多,市中心城区地表所承受的压力达数千亿吨乃至数万亿吨, 但发生大地震的机率却大大低于其它承载力小得多的中、 小城市和农村地区;全球众多特大型水库,坝高达100 m~200 m,库容数亿乃至数百亿立方米, 库区与坝址所承受的应力之大令人难以置信,迄今为止从无发生大地震灾害;以我国三峡水库为例,堤高近200 m,部分地震、应力专家极力反对修建三峡水库, 理由是因水库水位抬升, 库区与坝址所承受压力无比巨大, 会诱发大地震灾害, 事实是该水库竣工蓄水达到最高水位,经受多次特大洪水超警戒水位考验,三十多年过去了,三峡水库安然无恙地屹立在母亲河长江之中。 这是因为特大型中心城市和特大型水库所承受的巨大垂直承载力后, 地壳内核类物质在水平分应力作用下, 沿近乎水平方向的其它倾斜方向裂隙分流稀释与分散的结果, 故发生大地震机率往往还会比附近其它地区低[6]。

3 释放(开发)地热能防震减灾的实例

开发、释放地热能、转换地震能量、创建地震安全岛、防震成灾[10]的实例不胜枚举。 现仅以下面两种典型代表性类型作为实例加以阐明。

3.1 天然温泉释放地热能防震减灾实例

我国地震危险带上有2 000 多处温泉露头,全球地震带上约有3 万余处温泉露头, 以上3 万余处温泉所在地附近历史与当代从没有发生也不会发生大地震灾害。 处于福建沿海地震危险带上的连江热田、福州热田、永泰城关热田、清凉岭下热田、梧桐汤埕热田、闽侯上街浦口热田、洋里坪坡热田、福清三山沁前热田、闽清桔林汤兜热田、莆田涵江热田、仙游赖店热田、永安洪田热田、永安城关热田、小陶湖口热田、清流赖坊热田、嵩口月汤热田、余朋汤村热田、大田太华热田、桃源汤溪热田、均溪京口热田、石碑下坡小汤热田、同安汀溪热田、厦门钟宅热田、杏林热田、汤岸热田、大嶝岛-小嶝岛热田、龙海角美热田、港尾汤头热田、东泗热田、程溪汤兜热田、郭坑黄坑热田、九湖下庵热田、漳州热田、金沙热田、诏安官陂热田、云霄院前热田、孙坑热田、火田热田、漳浦旧镇热田、盘陀热田、石榴热田、沙西热田、长泰古农热田、方洋热田、华安沙建汰内热田、利水热田、上樟-下樟热田、良村热田、新圩热田、华丰仙溪热田、南靖汤坑热田、丰田热田、船场热田、龙田热田、金山通坑热田、和溪热田、平和安厚热田、南胜热田、坂仔热田、山格宫仔前热田、安溪剑斗汤内坂热田、湖头汤头热田、蓬莱热田、金谷汤埔热田、魁斗鼓顶热田、龙门榜寨热田、龙门上汤热田、剑斗举口热田、德化南埕葛云热田、雷锋热田、南埕番龙热田、永春蓬壶魁都热田、理街热田、桃城桃东热田、南安码头新汤热田、官桥卦田热田、武平城厢兴东热田、上杭溪口热田、永定下洋热田、永泰城关热田、合溪通沟热田、新罗万安热田、江山热田、漳平永福大坂热田、芦芝梅水坑热田、连城文亨汤头热田、新泉热田、长汀河田热田、濯田热田等100 余个热田均有温泉群出露。 我国著名的西藏羊八井地热田、那曲地热田、云南腾冲地热田、四川康定、甘孜、理塘众多地热田、台湾花莲地热田等等所在地区域内地壳以地热能释放为主, 历史上与当代均无发生4.7 级以上破坏性地震。东山县是漳州市唯一没有温泉分布、 也没有增强型地热系统的以地震能释放为主的区域,1791 年4 月8 日发生5.5 级中强.地震,东山-南沃1600 年9 月29 日发生7.0 级大地震,1918 年2 月13 日发生7.3 级大地震;泉州市沿海地区没有温泉露头,也没有地热开采孔,地壳内以地震能释放为主, 过去历史与当代发生5 级左右地震灾害达数十次之多,1604 年12 月29 日泉州外海发生8 级大地震。 我国四川汶川、北川、青川等一带没有温泉露头,也没有地热开发,以地震能释放为主,2008 年发生8 级大地震;青海玉树没有温泉露头、也没有地热开发,地震能释放为主,2010发生7.1 级大地震, 同类情况的有2004 年苏门答腊9.0 级大地震、1975 年海城7.3 级大地震、1976 年唐山7.8 级大地震、1999 年台湾7.3 级大地震,2001 年昆仑山口8.1 级大地震、2008 年新疆和田7.3 级大地震、2013 年雅安芦山7.3 级大地震等等均以地震能释放为主。

由此可见, 处于地震危险带上的天然温泉与以温泉群为排泄带的地热田具天生自然防震减灾功能, 是天然的地震安全岛;而处于地震危险带上非温泉、非地热田、非地热开发的地区,即破坏性地震频发,时有大地震发生。

3.2 地震危险带上地热开发前后地震案例

漳州热田地热人工开发之前,地热能因第四系盖层存在,排泄带地热水排放不够充分,防震减灾半径仅5 km~8 km。 虽漳州热田7.891 km2内微、小地震频繁,但仍以地热能释放为主,历史上从未发生破坏性地震。 由于热田地热能排放不畅,防震减灾影响半径局限在5 km~8 km 以内(热田以北8 km 左右,热田以南5 km 左右),造成热田防震减灾影响半径外的热田北西方向约8 km 的石亭附近于1067 年、1185 年分别发生5.25 级、6.5 级破坏性地震;漳州热田以南方向约5 km 处的园山脚下岱山岩1445 年、1549 年分别发生6.25 级、5.0 级破坏性地震;解放以来,漳州热田地热资源得到较充分的开发利用,其防震减灾半径向外迅速扩展伸长,整个漳州盆地70 余年从未发生破坏性地震,其防震减灾影响半径已由5 km~8 km 扩大到20 km~30 km。

没有温泉分布的华北平原在众多大油田开发之前, 地壳内能量释放以地震能释放为主,破坏性地震频繁,如:1966 年3 月22 日河北邢台宁普发生7.1 级大地震、 震源深度9 km,1969 年7 月18 日渤海发生7.2 级大地震、震源深度35 km,渤海湾历史上5.0 级~5.9 级地震多集中在辽东湾地区,在渤海湾内有3 次8 级以上大地震发生, 公元前70 年山东安丘7.0 级地震及1668 年的山东郯城8.5 级大地震, 公元462 年山东滕州发生7 级大地震,1937 年山东菏泽发生6.5 级强地震,1976年7 月28 日河北唐山发生7.8 级大地震,震源深度11 km,等等。 20 世纪70 年代华北平原发现并开采了多个油田,油田内众多石油开采孔后来转变为供暖等地热水利用的地热开采井。 随之北京、天津、河北、河南、山东、山西、内蒙古、辽宁等省、市掀起了开发地热能取暖、发展工农业、旅游业的热潮,整个华北平原地热开采井星罗棋布, 最为典型的是北京市中南海也施工了较深的地热井(北京市水文地质队1976 年施工钻孔、井深2 600 m,孔口水温70 ℃,涌水量550 m3/d),开采出高温地热水为中央首长游泳健身服务。 自此,华北平原由原来的以地震能释放为主转变为以地热能释放为主, 将地下大量地震能转化为地热能释放出地表,成为安全岛。 近50 年过去了,华北平原再也没有破坏性地震灾害发生的迹像。 在国外,地热能开发利用释放转换地震能防震减灾的事例不胜枚举, 例如处大地震危险带上的百余个地热电站, 已有数十年乃至百余年的历史了,但却从不发生大地震灾害;印度尼西亚、菲律宾处于环太平洋最危险的大地震与火山剧烈活动带上,7 级以上大地震与火山喷发活动频发,但近几年来,这两个国家掀起地热发电热潮,大地震与火山喷发的频率有明显消减的趋势,震级、烈度与火山喷发时间、频率、喷发高度、强度明显降低,运行中的数十个地热电站安然无恙。 由此可见,处于大地震与火山喷发双重自然地质灾害威胁下的菲律宾和印度尼西亚这两个环太平洋岛链上国家通过大力开发利用释放地热能后,防震减灾效果十分明显。

上述实例显明昭示: 当今全球能源与环境危机的出路在于代替常规化石能源的新能源开发利用, 地热能是新能源家族中的最核心、 最关键的一员, 干热岩是地热能的希望与未来,伴随地热能开发利用的深入发展,必将会有越来越多的地震安全岛诞生,大地震发生的概率、频率将越来越少、震级越来越小,干热岩增强地热系统在全球普及之时、必然会是全球大地震、火山等地质灾害彻底消亡之时[5-6],可以毫不夸张地说,这是全球首创的预言,坚信这一预言必将获得历史检验与印证过关。 创建开发地热防震减灾国家重大科技攻关创新基地。

4 创建防震减灾科技创新基地

大地震灾害对全球和全国人民的危害与威胁是巨大的,人类对大地震灾害总是谈虎色变。 经过大地震核爆成因与开发地热防震减灾学说的反复宣传与论文、 科研专著长期不断发表, 大地震核爆成因与开发地热防震减灾的学说已被越来越多专家学者接受与认可,已初步获得上级领导关注,并在一定程度上获得社会接受、好评与支持,创建干热岩增强型国家重大科技攻关创新基地的时机已趋成熟, 通过项目系统工程实验, 将大地震核爆成因与开发地热防震减灾学说上升为理论,率先攀登世界地热、地震地球科学高峰,为国争光,势在必行,机不可失,时不再来。

作者历经近十年的持续不断的坚持, 发表有关大地震核爆成因与开发地热防震减灾、节能减排有关论文、干热地热地质勘查报告与科研专著共计近百篇(部),已初步建立起较完整、经实践初步检验是正确的理论体系。 由于该项目是一项涉及面广的复杂系统工程,需要多领域、多学科、多技术的众多专家共同参与、真诚长期合作,项目建设、科研与实验耗资巨大,民间个人难以维计,现已遇到项目深化进展的瓶颈,应当尽快获得国家有关部门的支持, 由民间个私行为转化为团体的政府行为,才能完成我国广大地震、地热工作者们长期以来梦寐以求的查明大地震成因、 实现防震减灾和根除大地震灾害、为全人类服务的宏伟目标。

通过创建干热岩增强型地热系统防震减灾国家重大科技攻关科研创新基地平台,凝集全国有关的地球物理与动力学、地震、地热、地质、水文地质、钻探工程、工程地质、地球化学、地质力学、核爆等方面专家、学者,共商项目总体规划、工作方案与计划,分工协作编制项目立项报告、项目总体规划报告、项目可行性报告、项目扩初设计书、项目设计书,组织专家评审后提交国家、 地方政府部门审查等, 切实做好项目前期工作,将基础工作做好做扎实,为项目实施基础夯实夯牢。 通过反复实验达到如下目标:让大地震核爆成因得以印证;让开发地热防震减灾定律上升为干热岩增强型地热系统防震减灾定律;让开发地热防震减灾影响半径(面积)经验公式上升为干热岩增强型地热系统防震减灾影响半径(面积)公式;项目实施后, 将开发地热防震减灾学说上升为干热岩增强型地热系防震减灾理论。

项目实施的初步技术要求、流程与工作方法是:选择在大地震危险带上布置有两条或两条以上互相垂直的长期观测深孔勘查剖面线,每条剖面线长百余公里,中心实验孔两口,一口孔的孔位为两条观测剖面线的交汇垂足, 孔深5 000 m~6 000 m,为涌水孔; 另一口同深度的注水孔位于中心实验出水孔旁侧400 m~500 m 处。每条长观剖面线上施工孔深3 000 m~5 000 m 长观孔10 口~20 口,孔距5 km~8 km 不等,以中心实验孔由近至远间距由长到短适当加密观测,必须有注、放水实验前的全部观测孔、实验孔2 年以上孔内的详细逐日定时观测资料。2 年后应有详细逐日定时实验记录与长观资料,对每日观测资料通过联网平台统一汇总、分析、总结,编制逐日、逐月、逐年和多年实验的长观资料(曲线、实时记录、报告),健全资料收集、汇总、归档等制度。 长观记录内容主要有:注水、水位、出水的温度、流量、水压、水质分析样;各观测孔孔内水位、定深水样及水质(主要核类物质含量与浓度)、进出口水温、定深岩石应力、定深地震(人工微地震或天然地震)勘查等,要有5 年的完整持续不断的观测实验资料。 根据增强型地热系统防震减灾影响半径(面积)分别与核类物质含量与浓度、地应力大小、涌水量、地热能散发量等成正比关系,可以通过影响半径(面积)公式的参数、系数设定,建立起干热岩增强型地热系统防震减灾影响半径(面积)与散热量、核类物质流失量、压力消减量等变量的关系函数代数方程式, 该代数方程式内有几个未知代数,就必须做几次不同注、出水量的实验,每次实验稳定时间必须达到3 个月,注、出水实验孔实验前必须通过压裂连通获得成功。 通过多次实验资料收集、整理后,可将获得各次影响半径(面积)、孔内热交换后的涌水量、水温、水压、孔内岩石应力值、核类物质含量等资料分别代入设计的上述公式内,组成多方程组。 通过解该多方程组,便可分别求得该公式的参数值,其干热岩增强型地热系统防震减灾影响半径(面积)公式便通过多次科学深孔注、放水实验成功获得。 通过结合人工地震群孔观测验证大地震核爆成因与防震减灾定律[11]。 最终向国家提交干热岩增强型地热系统防震减灾国家重大科技攻关科研创新项目专题科研总结报告, 完成国家交给的艰巨科研任务,在全球率先攀登世界地热、地震地球科学高峰,为实现中华民族伟大复兴作贡献!

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