深层卤水可开采量计算公式的推导

（自然资源部 钱学溥 90岁）

1.  深层卤水的形成和特点——大型的地下水含水层，在地壳运动的作用下，缓慢地沉陷到地下数千米深处。经过数千万年的地质历史，处在高温高压条件下的地下水，溶解了围岩的矿物成分，形成了没有补给、全封闭、高温、高矿化的深层卤水。深层卤水含水层被钻孔揭露后，在数千米地层的压力下，含水层被压缩，含水层的初始承压水位明显高于地面。

2.  按照逻辑的关系，本人认为，含水层的给水度，可以分为重力给水度（μ）和弹性给水度（μ*）。

重力给水度（也就是一般所谓的给水度）的定义是：在重力作用下，单位体积饱和的含水层可以流出的最大水量（无量纲）。它的数值一般在0.001～0.2之间。

弹性给水度的定义是：当含水层水位变化一个单位降深时，从单位面积的含水层中释放出来的水量（无量纲）。它的数值一般在10^-4～10^-6之间。

3.  什么是深层卤水经济合理的降深S（m）——深层卤水含水层的顶板，一般埋藏在地面以下2000～5000m。当钻孔揭露了含水层，初始的承压水位明显高于地面，一般可高出地面数十米。开采深层卤水，初期可以采取自流或是潜水泵提取卤水；随着水位的下降，开采的后期需要采用成本较高的深井泵提取卤水。卤水的价值有限，目前，如果卤水水位降低到埋深800m以下，提取的卤水就不再具有经济的价值。那么，初始的承压水位到埋深800m的距离，就是该深层卤水经济合理的降深。

4.  深层卤水含水层的顶板，一般埋藏在地面以下2000～5000m，因此，保留在含水层中，利用重力给水度计算的卤水储存量，不是经济可采的储存量；只有部分利用弹性给水度计算的卤水储存量，才是经济可采的储存量。

5.  深层卤水具有承压、全封闭、无补给的特点，根据引用半径理论公式R₀=√（Q/（π×M₀）），当钻孔进行放水或抽水时，它的影响半径将在短期内达到含水层的边界。

6.  根据上述深层卤水的形成和特点、弹性给水度的定义、深层卤水经济合理的降深、深层卤水影响半径的发展、以及可开采量的含义，可以列出深层卤水可开采量计算公式如下：

Re =F×S×μ*

式中，Re：深层卤水的可开采量（m3）；

F：深层卤水含水层的分布面积（m2）；

S：深层卤水经济合理的降深（m）（由矿山设计院确定，目前，根据深井水泵的提水深度，确定S等于自承压水位至埋深800m的距离）；

μ*：卤水含水层的弹性给水度（无量纲）。