水文地質(zhì)

我國地下熱水資源的開發(fā)利用情況

        地熱資源集熱、礦、水為一體,除可以用于洗浴、醫(yī)療保 健、 休閑療養(yǎng)以外,還可以用于發(fā)電、供暖養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖、紡織印染、食品加工等方面。此外,地熱資源開發(fā)利用可帶動地熱資源勘察地熱井施工、地面開發(fā)利用工程設(shè)計施工、 地熱裝備生產(chǎn)、水處理、環(huán)境工程及餐飲、旅游度假等發(fā)展,可大量增加社會就業(yè),促進經(jīng)濟發(fā)展,提高人民生活質(zhì)量。因此,世界上有地熱資源的國家均將其作為優(yōu)先開發(fā)的再生能源,培植各具特色的地熱產(chǎn)業(yè),在緩解常規(guī)能源供應緊張和改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮了明顯作用。 根據(jù)調(diào)查資料,山西省地熱區(qū)主要分布大同、忻州、太原、陽泉、臨汾、晉城、運城。其中大同市共有地下熱水區(qū)3處,分別位于天鎮(zhèn)縣、 陽高縣和渾源縣;忻州市有地下熱水區(qū)6處,分別位于忻州市城區(qū)西北19km奇村、忻州市城區(qū)北8km頓村、忻州市城區(qū)西北部盧野村、忻州市長征路西逯家莊、定襄縣受錄鄉(xiāng)湯頭村、原平市沿溝鄉(xiāng)大營村;太原市地熱區(qū)3處,分別位于萬柏林區(qū)、 晉源區(qū)和小店區(qū);陽泉市有地熱區(qū)1處,位于孟縣;臨汾市有地熱區(qū)6處,分別位于古縣、洪洞、堯都區(qū)、襄汾、候馬、曲沃;晉城市有地熱區(qū)1處,位于沁源縣;運城市共有地熱區(qū)4處, 分別位于夏縣、新降縣、萬榮縣、臨猗縣。朔州、晉中、長治和呂梁沒有發(fā)現(xiàn)可開發(fā)利用的地熱資源。山西省地熱井詳細情況見表1。
 
  據(jù)史料記載,我國開發(fā)利用地熱已有2000多年的悠久歷史, 是世界上利用地熱資源較早的國家之一。早在公元前500~600年的東周10時代,孔子的弟子就有記載。我國歷史上對地熱資源開發(fā)利用大多限于對溫泉直接利用上,且主要用于醫(yī)療和洗浴方面。解放以后隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展, 系統(tǒng)進行了地熱資源勘查開發(fā),山西省地熱資源開發(fā)和利用也得到較大的發(fā)展, 主要用來進行地熱供暖、醫(yī)療保健、洗浴和旅游度假、養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)溫室種植和灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、礦泉水生產(chǎn)等方面。并逐步開發(fā)了地熱資源梯級利用技術(shù)、地下含水層儲能技術(shù)等。隨著山西旅游業(yè)的發(fā)展, 不少地方利用當?shù)氐責?a href="http://www.hnsfzikao.com/t/資源.html" >資源及秀麗的山水景色開發(fā)以溫泉浴、度假村、娛樂為一體的地熱旅游項目;據(jù)統(tǒng)計,用于醫(yī)療保健地熱田在全省已有100多處, 遍及全省30多個市、縣;工業(yè)生產(chǎn)目前主要用于紡織印染、洗滌、制革、造紙、 機械、木材加工、鹽分析取、化學萃取等行業(yè)與糧食烘干等,其中溫泉區(qū)地下熱水在紡織工業(yè)及化工工業(yè)方面均獲得較好的利用和效益;利用地熱水生產(chǎn)飲用天然礦泉水有近50處,以利用礦化度0.6g/L以下、溫度50℃以下的地熱水為主, 相繼生產(chǎn)了沙力士、童力寶、威斯可達、迷爾希、保健酷、萬達等多種天然礦泉飲料,暢銷省內(nèi)外。
 
  地熱資源開發(fā)利用中存在的主要問題
 
  地域分布不均衡
 
  山西省地熱資源主要分布在大同的天鎮(zhèn)、陽高,忻州奇村, 臨汾侯馬等地,而且是集中在少數(shù)的幾個村落,這些地方地處偏僻、交通不便、經(jīng)濟較落后,加之這些地方煤炭資源又比較豐富,很大程度上制約了區(qū)內(nèi)地熱資源的開發(fā)。地熱能利用前景較差,因此,大量中低溫熱水白白流失。
 
  環(huán)境問題
 
  地熱資源利用所帶來的自身的一些環(huán)境問題,如過量開發(fā)地區(qū)引起水位下降和地面沉降,破壞了自然景觀;熱水中一些有害氣體、 放射性物質(zhì)隨同流體進入地面空間,對大氣造成污染;化學成分復雜的地熱水利用后直接排放,也會侵蝕土地、污染水源、破壞生態(tài)平衡等。
 
 
  地熱資源是在特定的地質(zhì)、構(gòu)造、水文地質(zhì)條件和水文地球化學環(huán)境條件下形成的,由于埋藏深,補給途徑遠,再生能力弱,其資源量是有限的,并非取之不竭。要保持其資源的長期連續(xù)穩(wěn)定開采, 做到有計劃合理開發(fā)利用,防止盲目無序隨意開采造成資源浪費和環(huán)境地質(zhì)問題的發(fā)生,否則就會造成資源的快速枯竭。目前, 人們對地熱資源的特點認識不清,將地熱混同于一般的礦產(chǎn)資源水資源,開發(fā)利用水平低, 過量開采和浪費現(xiàn)象嚴重,造成地熱資源得不到合理開發(fā)和有效保護,不能實現(xiàn)可持續(xù)開發(fā)利用的目的。
 
  制度法規(guī)不健全
 
  (1)管理體制不完善,職責不清,部分地區(qū)存在多部門重復管理現(xiàn)象,導致地熱開發(fā)管理混亂,無人普查勘探和進行資源評價。
 
  (2)地熱資源利用結(jié)構(gòu)單一。缺乏綜合利用、梯級開發(fā)的法規(guī)。地熱利用以洗浴為主,不僅浪費了地熱資源,而且降低了地熱資源開發(fā)企業(yè)的經(jīng)濟效益。
 
  (3)經(jīng)濟法規(guī)不平衡。利用地熱資源只向國家交納補償費,并非向市場有償購買。而其采暖收費卻執(zhí)行同燃煤、燃油的統(tǒng)一標準。這樣, 使供水、供熱單位有明顯的效益,對效益的追逐導致了開發(fā)過熱,易于形成掠奪式開發(fā)的趨勢。
 
  保護性開發(fā)和利用地下熱水資源
 
  奇村地下熱水動態(tài)分析 選取奇村Q3、 Q67兩熱水井1997—2009年11年的埋深、 水溫年平均值資料,作出相應過程線曲線圖進行分析。見圖1、圖2、圖3、圖4。埋深、水溫年內(nèi)變化特征:埋深、水溫動態(tài)變化基本一致, 即水溫是隨著埋深的升降而升降。年際變化特點:從過程線可以看出,水溫、埋深整體呈衰減狀態(tài), 1997-2009年Q3熱水井的水溫累計下降4.30℃,埋深累計下降5.40m, Q67熱水井的水溫累計下降9.80℃,埋深累計下降3.84m,有時雖有回升,但不能恢復。 整體上看奇村的熱水井的水溫和埋深都在逐年下降,主要與人工開采有關(guān), 如果不加限制,任其發(fā)展下去,久而久之,不僅是水溫和埋深下降問題,這些熱水井的開采費用將大幅度增加,最后這些熱水井有可能枯竭,尤其可見,我們不要認為地熱資源是取之不盡用之不竭的,只看到眼前利益而大幅度開采,應采取措施對地熱資源進行限制性、保護性開采。
 
  限制和保護性開發(fā)地下熱水資源是特有的地理環(huán)境 決定 山西省屬我國中西部地區(qū)的內(nèi)陸省份,遠離海洋,且有太行山屏障, 形成了典型的大陸性季風氣候特征,“十年九旱”,全省水資源嚴重缺乏,大部分地區(qū)工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活主要靠地下水資源,植被嚴重不良,不管是水資源還是植被,一旦曹到破壞就不能恢復。而地熱資源如果過量開發(fā)就會帶來的自身的一些環(huán)境問題:水位下降、 地面沉降、破壞自然景觀;熱水中一些有害氣體、放射性物質(zhì)隨同流體進入地面空間, 對大氣造成污染;化學成分復雜的地熱水利用后直接排放,也會侵蝕土地、污染水源、破壞生態(tài)平衡等。另外,地熱資源是在特定的地質(zhì)、構(gòu)造、水文地質(zhì)條件和水文地球化學環(huán)境條件下形成的, 由于埋藏深,補給途徑遠,再生能力弱,其資源量是有限的,并非取之不竭,只有做到有計劃保護性合理開發(fā)利用,才能防止盲目、無序、隨意開采造成資源浪費和環(huán)境地質(zhì)問題的發(fā)生, 防止地熱資源的快速枯竭。