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地?zé)豳Y源開發(fā)利用

呼和浩特地?zé)崮荛_發(fā)利用現(xiàn)狀及前景分析

  地?zé)崮?/a>是指在當(dāng)前的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)環(huán)境條件下能夠科學(xué)、合理地開發(fā)出來的，地殼巖石中的熱能量和地?zé)崃黧w中的熱能量及其伴生的有用組分。地?zé)崮?/a>按溫度可分為高溫、中溫和低溫3類; 按儲(chǔ)存方式可分為熱水型、蒸汽型、地壓型、干熱巖型、巖漿型5 類，由于技術(shù)、成本等原因，目前人類開發(fā)利用的地?zé)豳Y源主要為熱水型和蒸汽型; 按開采深度可分為深層地?zé)崮?/a>和淺表層地?zé)?/a>能［3 － 4］。地?zé)?/a>能可應(yīng)用于直接發(fā)電、雙循環(huán)發(fā)電，熱水直接供暖，地源熱泵，農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖，工業(yè)熱加工、脫水、干燥、鹽回收，醫(yī)療，溫泉旅游等，具有清潔、高效、儲(chǔ)量巨大、分布廣泛、持續(xù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
 
  隨著地?zé)?/a>勘測(cè)、開采和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，地?zé)崮?/a>逐步得到應(yīng)用推廣，在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少碳排放，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮出越來越多的作用。
 
 
 
  呼和浩特地區(qū)位于呼包盆地東部邊緣。呼包盆地位于華北臺(tái)地北緣，屬中新生代斷陷盆地，且為階梯式斷陷盆地。該盆地呈長(zhǎng)條狀分布，基底埋深由中部向兩側(cè)變淺，區(qū)內(nèi)無年輕的酸性巖漿巖，其熱源主要來自地球內(nèi)部，屬于正常增溫傳導(dǎo)加熱，局部有水熱對(duì)流，地溫梯度為3 ℃ /100 m。其中呼和浩特市區(qū)至哈素海一帶具有儲(chǔ)存地下熱水的條件: 地下深2 800 ～ 3 000 m 處，有200 ～ 300 m 厚的大理巖層存在，大理巖中有豐富的溶隙溶洞，可以貯存大量的地下水，地下水沿?cái)嗔褞Ы?jīng)深部循環(huán)后，可被加熱至90 ～ 100 ℃。據(jù)水文勘探資料，呼和浩特西瓦窯一帶有地?zé)?/a>異常顯示，1999 年在內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查局院內(nèi)施工的地?zé)峥? HＲ1) ，井底水溫89 ℃。
 
  呼和浩特地區(qū)構(gòu)造較復(fù)雜，斷裂比較發(fā)育。根據(jù)重力、地震、航磁等分析，呼和浩特市區(qū)有構(gòu)造斷裂10 條，東西向或近東西向斷裂為主要斷裂，北東、北西向斷裂為次要斷裂，這些斷裂構(gòu)成了呼和浩特地區(qū)良好的地?zé)嵬ǖ?。特別是由于北部距山前斷裂較近，地層節(jié)理裂隙發(fā)育程度較好，更有利于地下熱水儲(chǔ)存。
 
  1. 2 地熱儲(chǔ)蓋層
 
  呼和浩特地下熱水主要是淺層地下水通過深大斷裂向下補(bǔ)給，隨著地溫的增加水溫逐漸升高。其蓋層為第三系厚層泥巖和白堊系砂巖，泥巖對(duì)下部熱能起到良好的保溫作用，是本地區(qū)良好的蓋層。
 
  1) 儲(chǔ)層。
 
  太古界烏蘭山群: 巖性為大理石、透閃大理巖及其他變質(zhì)巖風(fēng)化殼，其頂界面埋深2 300 ～3 400 m，目前在市區(qū)未揭露。
 
  下元古界二道洼群: 巖性為橄欖大理巖、石英大理巖，呼和浩特市大理巖頂板、厚度與裂隙發(fā)育區(qū)主要分布在烏素圖溝以東、如意河以西的市區(qū)中北部，頂界面埋深1 700 ～ 2 800 m，底界面埋深2 300 ～ 3 400 m，厚度400 ～ 600 m，含水層一般有6 層，累計(jì)厚度60 ～ 100 m。
 
  2) 蓋層。
 
  中生界上侏羅統(tǒng): 工作區(qū)內(nèi)廣泛分布，巖性為巖屑、晶屑凝灰?guī)r、碎屑巖、火山角礫巖、泥巖、鈣質(zhì)砂巖。頂板埋深1 500 ～ 2 600 m，底板埋深1 700 ～ 2 800 m。
 
  中生界白堊系: 工作區(qū)內(nèi)廣泛分布，巖性為砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖、泥巖，局部夾薄細(xì)砂層。
 
  1. 3 地?zé)崃黧w評(píng)價(jià)
 
  呼和浩特地區(qū)的中溫?zé)岬V水為含有多種有益微量元素復(fù)合型礦水，礦化度較高，為16. 16 g /L;pH 值為6. 85。其中鐵離子含量較高，達(dá)66. 18mg /L，鐵、鍶、氟、偏硅酸4 項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了醫(yī)療礦泉水命名標(biāo)準(zhǔn)，溴、鋰、錳、偏硅酸、二氧化碳5項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到礦泉水濃度標(biāo)準(zhǔn)。氯離子含量7 699mg /L，硫酸根離子622 mg /L，鈉離子含量4 680mg /L，含鹽量較高。
 
  根據(jù)農(nóng)田灌溉用水主要限定標(biāo)準(zhǔn)，該區(qū)地?zé)崴?/a>不適宜用于灌溉。參照工業(yè)上用腐蝕系數(shù)和鍋垢總量對(duì)其腐蝕性及結(jié)垢性進(jìn)行評(píng)價(jià)，該區(qū)地?zé)崴?/a>不能直接用于采暖，應(yīng)通過熱交換等其他方式用于供暖，熱源一側(cè)設(shè)施要做好防腐處理。
 
  1. 4 地熱能綜合評(píng)價(jià)
 
  1) 呼和浩特地區(qū)深層熱水資源豐富。從開采深度看屬于亞經(jīng)濟(jì)型地?zé)豳Y源，從水溫看屬于中、低溫地?zé)豳Y源?？赡艿膽?yīng)用方向有: 中、低溫雙循環(huán)發(fā)電，水源熱泵采暖、制冷，工業(yè)干燥、脫水加工，農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)用，溫泉醫(yī)療旅游。
 
  2) 從地熱流體評(píng)價(jià)來看，呼和浩特深層熱水屬高礦化水質(zhì)，在開發(fā)應(yīng)用時(shí)，必須考慮到尾水污染和設(shè)備腐蝕的問題。在回灌技術(shù)成熟之前，不建議大規(guī)模發(fā)展水源熱泵或其他深層地下水直接應(yīng)用的項(xiàng)目。
 
 
  近年來，呼和浩特政府開始重視地?zé)崮芴貏e是淺表層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用，但尚處于起步階段，主要應(yīng)用于溫泉旅游和地源熱泵空調(diào)，前者受資源分布影響，主要集中在呼市—哈素海一帶，后者只在個(gè)別建筑項(xiàng)目中進(jìn)行了示范，都還沒有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化和產(chǎn)業(yè)化。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全市共有3 口地?zé)峋?/a>進(jìn)行了不同程度的開發(fā): 1 個(gè)在呼和浩特市呼倫貝爾南路147 號(hào)的水月城溫泉大酒店，另外2 個(gè)在呼和浩特東65 km 土默特左旗境內(nèi)哈素海旅游區(qū)，年開采量約13. 28 萬m3，開發(fā)項(xiàng)目主要是溫泉旅游。同時(shí)有財(cái)政大廈、偉業(yè)大廈、機(jī)動(dòng)車及駕駛?cè)斯芾碇行? 車管所大樓) 、內(nèi)蒙古發(fā)改委辦公大樓發(fā)展大廈等9 個(gè)采用地源熱泵空調(diào)技術(shù)的地?zé)岵膳?/a>示范項(xiàng)目。這些地?zé)衢_發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目已經(jīng)取得了一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
 
  2. 2 存在的問題
 
  1) 與風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等新能源相比，地?zé)?a href="http://www.622810.cn/t/資源.html" >資源存在認(rèn)識(shí)不足、應(yīng)用有限的問題。
 
  2) 地?zé)岬刭|(zhì)資料不全面，基礎(chǔ)工作差。目前呼和浩特地區(qū)地?zé)豳Y源勘查技術(shù)手段單一，空白區(qū)域的前期勘查精度較低。地?zé)岬刭|(zhì)和地?zé)徙@探技術(shù)發(fā)展速度緩慢，特別是復(fù)雜地層存在鉆探效率低、成本高等問題。
 
  3) 管理混亂。淺層地?zé)崮荛_發(fā)屬于哪個(gè)部門
 
  監(jiān)管和審批，呼和浩特尚未明確。而相比之下，北京、天津、沈陽等地都設(shè)有專門的“地?zé)豳Y源管理辦公室”對(duì)地?zé)崮荛_發(fā)開采進(jìn)行統(tǒng)一管理。
 
  4) 開發(fā)方式單一，技術(shù)水平低。地下熱水開
 
  采大都用于溫泉旅游，洗浴后直接排放，造成熱能浪費(fèi)的同時(shí)也造成了礦化水污染，還存在局部過度開采、地下水位下降等地質(zhì)環(huán)境問題。
 
  3 地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展的SWOT 分析
 
  國(guó)家功能區(qū)劃把內(nèi)蒙古自治區(qū)作為重要能源基地，呼和浩特市作為內(nèi)蒙古自治區(qū)的政治文化中心，有責(zé)任發(fā)揮其示范和輻射作用，走出一條可持續(xù)的城市發(fā)展之路。盡管處于起步階段，發(fā)展中也存在很多問題，呼和浩特的地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展有新能源政策、地域環(huán)境等方面的優(yōu)勢(shì)，具有十分廣闊的前景，可以說是優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)同在，機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)并存。對(duì)呼和浩特市地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行SWOT 分析。
 
  4 建議
 
  1) 重點(diǎn)發(fā)展淺表層地?zé)崮艿拈_發(fā)利用。
 
  積極推進(jìn)地熱源熱泵技術(shù)，對(duì)具有供熱或空調(diào)需求的建筑，推廣采用熱泵冷熱聯(lián)供系統(tǒng)和回收余熱的熱泵熱水系統(tǒng)，逐步提高熱泵系統(tǒng)在城市供熱中所占比例，市、區(qū)政府投資的養(yǎng)老院、醫(yī)院、學(xué)校等單位的建筑，制冷供熱系統(tǒng)優(yōu)先選用地源熱泵系統(tǒng)。
 
  2) 拓展地?zé)崮茉?a href="http://www.622810.cn/t/農(nóng)業(yè).html" >農(nóng)業(yè)和工業(yè)的應(yīng)用。把地?zé)釕?yīng)用引入到溫室建造，發(fā)展地?zé)岵膳?/a>大棚; 利用地?zé)峤o沼氣池加溫，提高沼氣的產(chǎn)量; 還可以利用地?zé)岽罅Πl(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，如培養(yǎng)菌種，養(yǎng)殖水產(chǎn)等，都具有十分廣闊的前景。
 
  地?zé)崮茉诠I(yè)領(lǐng)域里的用途也很廣泛，它可以用于烘干和蒸餾過程，用于簡(jiǎn)單的工藝供熱、制冷，或者用于各種采礦和原材料處理工業(yè)的加溫和除冰。在生產(chǎn)過程中，由于節(jié)省了軟化水處理費(fèi)，也相應(yīng)降低了產(chǎn)品的成本。在某些情況下，地熱流體本身也是一種有用的原料，具有工業(yè)利用價(jià)值。
 
  3) 加大技術(shù)投入。重點(diǎn)加強(qiáng)地?zé)崮茉?/a>資源勘查開發(fā)核心技術(shù)的研究，特別是超深層地?zé)豳Y源勘查技術(shù)與鉆探工藝。加快科技創(chuàng)新，通過技術(shù)進(jìn)步降低成本，促進(jìn)地?zé)崮芡茝V應(yīng)用。鼓勵(lì)對(duì)淺層地?zé)崮?/a>勘查評(píng)價(jià)及地源熱泵系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)及相關(guān)理論的研究，對(duì)于有突破性進(jìn)展的科研成果制定足夠吸引力的獎(jiǎng)勵(lì)政策。凝聚科研隊(duì)伍，制定相關(guān)政策，積極從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)人才，充實(shí)呼和浩特地?zé)崮荛_發(fā)利用的科研、開發(fā)、工程設(shè)計(jì)、市場(chǎng)開發(fā)等方面的高級(jí)人才隊(duì)伍，尤其鼓勵(lì)引進(jìn)具有研究基礎(chǔ)和技術(shù)積累的研究團(tuán)隊(duì)。
 
  4 ) 統(tǒng)一管理，完善制度。成立專門的部門或機(jī)構(gòu)對(duì)地?zé)崮荛_發(fā)進(jìn)行監(jiān)管，出臺(tái)地?zé)豳Y源規(guī)劃、管理辦法、條例和優(yōu)惠政策。制定《呼和浩特市地下水地源熱泵取水回灌規(guī)定》、《呼和浩特市地下水源熱泵抽取回灌地下水對(duì)建筑物沉降影響評(píng)價(jià)》、《地?zé)崮荛_采環(huán)境影響條例》等，對(duì)可能引起大氣、水污染和高礦化水土壤污染的地?zé)衢_發(fā)項(xiàng)目要謹(jǐn)慎對(duì)待，為科學(xué)、安全地推進(jìn)地源熱泵技術(shù)應(yīng)用工作提供保障。
 
  5) 加強(qiáng)國(guó)際合作，推動(dòng)呼和浩特地區(qū)地?zé)崮艿拈_發(fā)應(yīng)用。加強(qiáng)技術(shù)引進(jìn)，利用國(guó)際合作機(jī)制，拓展地?zé)崮荛_發(fā)的融資及國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的轉(zhuǎn)移途徑，如共建可再生能源技術(shù)轉(zhuǎn)移和創(chuàng)業(yè)的國(guó)際化載體，利用清潔發(fā)展機(jī)制，利用國(guó)際基金組織的可再生能源發(fā)展基金。