河南省地?zé)豳Y源利用現(xiàn)狀及開發(fā)保護(hù)

1、河南省地?zé)豳Y源利用現(xiàn)狀及開發(fā)保護(hù)摘要: 河南中低溫地?zé)崮茉促Y源分布廣泛、儲(chǔ)量大, 分析評(píng)價(jià)了目前河南省地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀和存在的問題。就低碳社會(huì)和經(jīng)濟(jì)條件下河南的地?zé)崮茉促Y源勘查管理和技術(shù)方面提出了建議和具體工作研究思路。關(guān)鍵詞: 河南; 地?zé)豳Y源; 地質(zhì)新能源; 開發(fā)利用前言地?zé)嶙鳛闊o(wú)污染新能源，是能源開發(fā)利用的新方向，地?zé)豳Y源開發(fā)利用是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑，開發(fā)地?zé)豳Y源可以節(jié)約不可再生的能源礦產(chǎn)，并且具有環(huán)保價(jià)值。河南省地?zé)豳Y源較豐富，目前已發(fā)現(xiàn)水溫在25以上的溫泉33 處，主要分布在豫西山地，沿近東西向構(gòu)造帶展布，豫南大別山及豫北太行山也有溫泉出露。據(jù)部分溫泉資源估算，省內(nèi)溫泉

2、天然熱釋量為9 614 1014 J /a，折合標(biāo)準(zhǔn)煤3 29 104 t。據(jù)平原部分深孔測(cè)溫資料統(tǒng)計(jì)，千米換算溫度多在40 60，粗略計(jì)算平原區(qū)1 000 2 000 m 深度內(nèi)可采地?zé)豳Y源約6 688 1019 J，折合標(biāo)準(zhǔn)煤2 29 109 t。河南省地?zé)岱植己幽鲜?nèi)地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)上有隆起區(qū)(隆起山地)、坳陷區(qū)(沉降盆地) 之分。隆起區(qū)一般呈條帶狀、層狀熱儲(chǔ); 坳陷區(qū)一般為層狀熱儲(chǔ), 有的較為復(fù)雜, 帶狀與層狀共同存在。多數(shù)井出口溫度在4260 度之間, 見表1。河南省地?zé)豳Y源熱儲(chǔ)面積為整個(gè)省內(nèi)國(guó)土面積的25. 2% (河南省國(guó)土面積 km2 )。按照表1的經(jīng)濟(jì)型地?zé)豳Y源量進(jìn)行開發(fā)利用,

3、不但可節(jié)約大量的化石類傳統(tǒng)能源, 實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化, 而且還可減少污染物的排放, 實(shí)現(xiàn)低碳生活和經(jīng)濟(jì)。地?zé)衢_發(fā)利用現(xiàn)狀及評(píng)價(jià)依據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果, 河南省地?zé)崴_發(fā)利用現(xiàn)狀分區(qū)時(shí)考慮的主要因素為已采量和可采量的比值, 其次是針對(duì)超采區(qū)考慮地?zé)峋g距。已采量和可采量比值是保持地?zé)崴沙掷m(xù)開發(fā)利用的關(guān)鍵要素, 故按該值將河南省地?zé)崴_采程度分為五種類型, 具體分類標(biāo)準(zhǔn)見表2。表2 開發(fā)利用現(xiàn)狀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考慮到地?zé)崴蟛糠旨杏诔菂^(qū), 一旦開采將形成明顯的下降漏斗, 導(dǎo)致城區(qū)外的地?zé)崴a(bǔ)給城區(qū)內(nèi), 故評(píng)價(jià)時(shí)選用較高的實(shí)際可采水量值作為計(jì)算依據(jù)。目前, 河南省地?zé)豳Y源主要用于生活、溫泉洗浴、房產(chǎn)開

4、發(fā)、酒店及休閑娛樂等方面。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì), 截止2010 年, 河南省全省地?zé)豳Y源開采量為67364. 63萬(wàn)m3 /a, 其中房地產(chǎn)開發(fā)生活熱水與溫泉洗浴用水約32685. 32萬(wàn)m3 /a, 占48. 52%; 地?zé)峁┡盟s410. 92萬(wàn)m3 /a, 占0. 61%; 水產(chǎn)養(yǎng)殖與溫室種植用水約330. 09萬(wàn)m3 /a, 占0. 49%; 酒店及休閑娛樂用水約33796. 83萬(wàn)m3 /a, 占50. 17%; 其他用水約141. 47萬(wàn)m3 /a, 占0. 21% 。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),2010年8月底前, 河南省共有新生界(古近系和新近系)及前新生界熱儲(chǔ)地?zé)峋?泉) 1160處, 年開采量約

5、5000萬(wàn)m3。其中, 多數(shù)地?zé)峋疃仍?000 1200 m之間, 最深達(dá)3200m; 溫度多數(shù)在40 70 之間, 個(gè)別地區(qū)最高溫度達(dá)90 度左右; 在豫西隆起山區(qū)有溫泉出露, 溫度在38 65 之間。表3 河南省重點(diǎn)地區(qū)地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀評(píng)價(jià)從表3中可以看出: 對(duì)新生界地?zé)豳Y源來(lái)說, 鄭州、開封、商丘地區(qū), 地?zé)豳Y源開發(fā)利用處于超采或較高開采程度; 其它地區(qū)均屬于低開采區(qū)。但是通過相關(guān)資料顯示, 在新鄉(xiāng)、安陽(yáng)地?zé)峋械氖袇^(qū),其新生界地?zé)豳Y源開發(fā)利用也處于超采或較高開采程度; 濮陽(yáng)市區(qū), 已采量和可采量比值達(dá)0. 69, 處于臨近較高開采水平; 許昌、周口等市區(qū), 地?zé)豳Y源開發(fā)利用程度

6、處于中等開采水平; 漯河市區(qū), 已采量和可采量比值達(dá)0. 39, 處于臨近中等開采水平, 其它地區(qū)地?zé)崴拈_發(fā)利用狀況整體上處于較低和低的開采水平。而對(duì)基巖地?zé)豳Y源來(lái)講, 所有地市城區(qū)都處于低開采水平。在淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用方面近10年內(nèi)發(fā)展迅速, 全省約300萬(wàn)m2的建筑物采用了熱泵技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)供暖制冷, 主要集中在鄭州、洛陽(yáng)、南陽(yáng)等城市。其開發(fā)利用類型主要是水源熱泵, 少數(shù)地區(qū)采用地源熱泵(地埋管技術(shù))。河南人口總量目前已突破1億大關(guān), 成為全國(guó)首個(gè)人口過億省份, 能源資源形勢(shì)嚴(yán)峻。所以, 針對(duì)河南地?zé)豳Y源分布和開發(fā)利用現(xiàn)狀, 應(yīng)積極地推廣地?zé)豳Y源的利用, 這樣既能緩解能源資源緊缺, 又能很好

7、的保護(hù)環(huán)境, 具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。存在的問題分析河南省地?zé)豳Y源勘查起步較晚，上世紀(jì)80 年代初期，為了解全省地?zé)豳Y源的分布及開發(fā)利用情況，尋找新的地?zé)岙惓^(qū)，河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一水文地質(zhì)隊(duì)對(duì)全省地?zé)豳Y源進(jìn)行了調(diào)查研究，于1981 年提交了河南省地?zé)豳Y源調(diào)查研究報(bào)告， 1983 年提交了河南省溫泉兩份報(bào)告，前者通過野外實(shí)際調(diào)查，對(duì)全省36 個(gè)溫泉和286 個(gè)井( 孔) 測(cè)溫資料整理分析，運(yùn)用板塊構(gòu)造觀點(diǎn)，總結(jié)了河南省地?zé)岱植嫉囊?guī)律，初步劃分為十個(gè)地?zé)岙惓^(qū)和十個(gè)地?zé)岙惓?，探討了熱?chǔ)類型和地?zé)岙a(chǎn)生的原因，研究了地下熱水的水化學(xué)特征。后者對(duì)全省出露的溫泉進(jìn)行論述，描述各

8、溫泉的概況、泉區(qū)地層和構(gòu)造、泉水水化學(xué)成分、溫泉的成因及溫泉的利用情況?？v觀河南省地?zé)?，多以中低溫?zé)崴疄橹?，存在的問題是全省地?zé)豳Y源的家底不清，上世紀(jì)80年代河南省地?zé)豳Y源調(diào)查研究報(bào)告關(guān)于地?zé)岙惓^(qū)( 帶) 的劃分不能正確客觀反映河南省地?zé)崧癫胤植家?guī)律，影響了對(duì)地?zé)豳Y源的合理開發(fā)利用和保護(hù)。1997 年及2000 年河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二水文地質(zhì)隊(duì)提交了河南省魯山縣五大溫泉地?zé)岬刭|(zhì)普查報(bào)告及河南省洛陽(yáng)市地?zé)豳Y源地質(zhì)第5 期陽(yáng)結(jié)華，等: 淺議河南省地?zé)豳Y源現(xiàn)狀及開發(fā)保護(hù)49調(diào)查報(bào)告等勘查報(bào)告，這些成果中都投入了大量的實(shí)物工作量，充分利用了地?zé)峥辈榈男吕碚?、新技術(shù)和新方法，劃分了熱儲(chǔ)的類型，

9、查明了地下熱水的水化學(xué)特征。成果確定的地?zé)豳Y源勘探靶區(qū)有些得到證實(shí)，有些有待進(jìn)一步驗(yàn)證。鑒于河南省已施工許多地?zé)徙@孔，加之在某些地方開發(fā)地下熱水時(shí)出現(xiàn)水位嚴(yán)重下降等問題，如能對(duì)已有的資料重新分析整理，對(duì)河南省地?zé)豳Y源進(jìn)行調(diào)查評(píng)價(jià)，摸清家底，將有利于對(duì)地?zé)豳Y源作為新能源進(jìn)行合理開發(fā)利用和保護(hù)。面臨的問題主要表現(xiàn)在: 一、政府和許多部門對(duì)地?zé)豳Y源和淺層地?zé)崮芘c地下水資源概念混淆。特別是河南更沒有真正意義上實(shí)行統(tǒng)一管理, 管理非?；靵y。出現(xiàn)了亂批、亂采和無(wú)序現(xiàn)象。在勘查或施工期間地方一些部門干涉和騷擾頻繁, 幾乎每個(gè)項(xiàng)目均交納一定的費(fèi)用。特別是淺層地?zé)崮荛_發(fā), 本應(yīng)該是水文地質(zhì)和鉆探工程的范疇, 在

10、我省卻以空調(diào)安裝或機(jī)電安裝隊(duì)伍為主, 從而在地下能源采集系統(tǒng)出現(xiàn)系列地質(zhì)環(huán)境問題, 如回灌困難、地下水資源浪費(fèi)、地面沉降等。北京、天津、沈陽(yáng)等城市在地?zé)崮荛_發(fā)管理方面政府都專門成立了地?zé)豳Y源管理辦公室, 30余個(gè)城市和縣出臺(tái)地?zé)豳Y源管理辦法、條例和優(yōu)惠政策等, 鼓勵(lì)和引導(dǎo)這種可再生新型環(huán)保能源的開發(fā)利用。對(duì)地?zé)豳Y源規(guī)劃和合理開采以及服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)、保護(hù)環(huán)境、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)起到了積極的作用。二、地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)工作滯后 由于地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)工作的滯后，造成地?zé)豳Y源開發(fā)利用中的盲目、無(wú)序、不合理開采，地?zé)峋姆植济芏炔缓线m，掠奪性開采，局部地區(qū)過于集中鉆井開采同一地層的地?zé)崴?，形成水位急劇下?

11、 而大部分地區(qū)雖具備良好的地?zé)豳Y源，卻沒有形成一定規(guī)模和有效開發(fā)。資源的浪費(fèi)、大量地?zé)崮芗坝幸嬖仉S著載體白白釋放和流失，開發(fā)深度長(zhǎng)期徘徊于1 000 m左右，2000 m 深地?zé)豳Y源至今很少利用，重開發(fā)輕保護(hù)、忽視地?zé)峄A(chǔ)工作的思想長(zhǎng)期禁錮人們對(duì)地?zé)豳Y源的正確認(rèn)識(shí)，因布局不合理，開采無(wú)依據(jù)，排放無(wú)限制，已影響周圍地質(zhì)環(huán)境。三、政府在地?zé)釢崈糍Y源前期勘查投入不足,地?zé)岬刭|(zhì)基礎(chǔ)資料不詳實(shí)、不全面, 地?zé)岬刭|(zhì)基礎(chǔ)工作較差。特別是淺層地?zé)崮荛_發(fā)屬于哪個(gè)部門管和審批, 河南沒有明確。從而影響了全省地質(zhì)新能源的開發(fā)和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。四、地?zé)豳Y源開發(fā)利用單一分散, 幾乎沒有地?zé)崽锏木C合利用和梯級(jí)利用,

12、從而造成寶貴資源的浪費(fèi)。特別是溫泉洗浴的尾水(溫度38 度左右)全部白白排放, 不但造成熱能的浪費(fèi), 同時(shí)還導(dǎo)致熱污染和地下水環(huán)境的破壞。所謂梯級(jí)利用, 就是按照用戶終端需要的供熱水溫, 從高到低排序, 高能高用, 溫度適用, 分配得當(dāng), 各得其所。通過梯級(jí)利用,可有效提高地?zé)豳Y源利用率。不論是哪種溫度的地?zé)崴? 梯級(jí)利用都是一個(gè)最佳的利用方案。五、河南地?zé)豳Y源用于洗浴和家庭熱水占到48. 52%, 而公益性的地?zé)峁┡瘍H占0. 61%,地?zé)峋慕ㄔO(shè)單位主要是政府、賓館、企事業(yè)單位和房地產(chǎn)公司等，主要用于職工福利、溫泉洗浴、飲用等。目前，政府還沒有實(shí)行統(tǒng)一的規(guī)劃和管理，造成了地?zé)豳Y源開發(fā)與發(fā)展不

13、均衡現(xiàn)象，其能源資源利用結(jié)構(gòu)不合理。建議一、 開采強(qiáng)度控制措施。其一，考慮到熱儲(chǔ)層對(duì)開采強(qiáng)度反應(yīng)的滯后現(xiàn)象，應(yīng)遵循穩(wěn)步推開的原則，使地?zé)峋季挚茖W(xué)合理; 在建設(shè)規(guī)劃程度較高地區(qū)，完成區(qū)域開發(fā)利用規(guī)劃，不宜采取單一分散式開發(fā)模式; 按照地?zé)峋侠黹g距及強(qiáng)度控制原則，審批項(xiàng)目布局的合理性。其二，優(yōu)先考慮建設(shè)規(guī)劃程度高、集約化技術(shù)水平高、綜合效益高的項(xiàng)目。二、利用方式控制措施。采用梯級(jí)、綜合、高效利用新技術(shù)，提高資源利用率，地?zé)岵膳?xiàng)目必須采用回灌開發(fā)模式; 新增項(xiàng)目要高起點(diǎn)、高水平、高效益，鼓勵(lì)高附加值開發(fā)項(xiàng)目，利用工藝技術(shù)應(yīng)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。三、保護(hù)方式控制措施。有尾水直接排放的利用項(xiàng)目，必須采

14、取回灌開發(fā)模式; 避免出現(xiàn)地?zé)峋季植缓侠憩F(xiàn)象。四、 加強(qiáng)地?zé)豳Y源開發(fā)中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作。地?zé)豳Y源的儲(chǔ)量是有限的，在開采利用過程中，將會(huì)使其水位、水量、水質(zhì)、水溫隨開采的進(jìn)行而發(fā)生變化。為不至于因過量開采產(chǎn)生地面沉降、水源枯竭等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)加強(qiáng)開發(fā)中水的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作。五、 加強(qiáng)地?zé)豳Y源的開發(fā)利用管理。研究區(qū)地?zé)豳Y源蘊(yùn)藏著巨大的開發(fā)潛力，可望形成經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。為合理地利用好、管理好地?zé)豳Y源，保護(hù)地質(zhì)環(huán)境，應(yīng)建立健全地?zé)豳Y源的開發(fā)管理機(jī)制，出臺(tái)地?zé)峁芾矸ㄒ?guī)措施，建立地?zé)峋拈_采審批制度，完善探礦權(quán)和采礦權(quán)取得與轉(zhuǎn)讓制度。六、 依據(jù)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)規(guī)劃控制分區(qū)，實(shí)行總量與強(qiáng)度雙控。地?zé)崴罅?/p>

15、開采引起的熱儲(chǔ)層水位大幅度下降，會(huì)形成水位下降漏斗區(qū)，造成地?zé)崴Y源短缺。而加強(qiáng)地?zé)崴膭?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是保證地?zé)崴沙掷m(xù)、穩(wěn)定開發(fā)、科學(xué)管理和有效保護(hù)的基本手段，它具有監(jiān)控面廣、連續(xù)性強(qiáng)等特點(diǎn)。在地?zé)豳Y源規(guī)劃中，應(yīng)以地?zé)崴膭?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，打破行政區(qū)域界限，規(guī)劃資源控制分區(qū)，對(duì)不同的分區(qū)分別進(jìn)行合理開發(fā)保護(hù)、深入開發(fā)利用、勘探研究以及地?zé)豳Y源普查和地?zé)豳Y源遠(yuǎn)景調(diào)查等。在各規(guī)劃分區(qū)中，按照地?zé)崴畡?dòng)態(tài)水位的變化，分別制訂地?zé)崴_采強(qiáng)度指標(biāo)和地?zé)崴觊_采總量指標(biāo)，實(shí)行動(dòng)態(tài)管理。結(jié)語(yǔ)河南省有比較豐富的地?zé)豳Y源。在今后的水資源開發(fā)中，要把地?zé)崴牡刭|(zhì)勘查納入其中，采用新技術(shù)、新理論、新方法，全面開展地?zé)崴牡刭|(zhì)圈定具有供水意義的地?zé)崽?，進(jìn)行供水水文地質(zhì)勘探和開發(fā)利用研究。建議建立動(dòng)態(tài)觀測(cè)網(wǎng)，嚴(yán)格進(jìn)行地?zé)嵯到y(tǒng)水質(zhì)和水位的動(dòng)態(tài)觀測(cè)工作，做好水量和水質(zhì)變化的預(yù)測(cè)工作，防止地下水質(zhì)惡化和水量超采。在開采的同時(shí)，應(yīng)對(duì)水量和水質(zhì)變化規(guī)律、水井布局和井深的合理性等進(jìn)行研究，進(jìn)一步加強(qiáng)地?zé)崴牡厍蚧瘜W(xué)作用、地?zé)崴h(huán)演化形成條件、地?zé)崴侠黹_發(fā)利用技術(shù)等的研究工作。參考文獻(xiàn):1河南省地礦局水文地質(zhì)一隊(duì) 中華