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淺談地?zé)豳Y源勘察——以鄭州市為例
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者:地大熱能 發(fā)表時(shí)間:2021-11-05 15:09:35瀏覽次數(shù):1941
目前,中國(guó)地?zé)豳Y源開發(fā)利用已初具規(guī)模,年利用地?zé)崮?/a>為100億千瓦時(shí),并且地?zé)衢_發(fā)利用量以每年近10%的速度增長(zhǎng)。全國(guó)已經(jīng)基本形成以西藏羊八井為代表的地?zé)岚l(fā)電、以天津和西安為代表的地?zé)峁┡?/a>、以東南沿海為代表的療養(yǎng)與旅游和以華北平原為代表的種植和養(yǎng)殖的開發(fā)利用格局。但是,我國(guó)地?zé)?/a>在能源結(jié)構(gòu)中占的比例還很小,截至目前,地表地?zé)豳Y源的開放量才占可開發(fā)總量的萬(wàn)分之五左右。因此,加快地?zé)豳Y源開發(fā)利用的速度和步伐勢(shì)在必行。
能源已成為我國(guó)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展制約瓶頸,可再生能源的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化立法,是調(diào)整我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、保持能源資源可持續(xù)利用的戰(zhàn)略需要。可再生能源指的是風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?/a>、海洋能等非化石能源。作為地勘單位,我們更應(yīng)該看到的是,在國(guó)家實(shí)施這一戰(zhàn)略的過(guò)程中,地勘單位如何做好地?zé)豳Y源的勘查,為地?zé)?/a>資源的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化提供資源保障服務(wù)。
1 儲(chǔ)量豐富,勘查開發(fā)技術(shù)成熟 據(jù)有關(guān)專家介紹,我國(guó)的地?zé)豳Y源非常豐富,按其屬性可分為三種類型;大于150℃的高溫對(duì)流型地?zé)豳Y源,主要集中在環(huán)太平洋地?zé)釒?/a>通過(guò)的臺(tái)灣省,地中海-喜馬拉雅地?zé)釒?/a>通過(guò)的西藏南部和云南、四川西部;90℃~150℃的中溫、小于90℃的低溫對(duì)流型地?zé)?/a>資源,主要分布在福建、廣東、湖南、湖北、山東、遼寧等??;中低溫傳導(dǎo)型地?zé)?/a>資源,主要分布在華北、松遼、四川、鄂爾多斯等地區(qū)。中國(guó)400萬(wàn)平方公里的沉積盆地的地?zé)豳Y源也比較豐富,除青藏高原外,地溫梯度呈現(xiàn)由東向西逐漸變小的趨勢(shì)。目前中國(guó)已發(fā)現(xiàn)的水溫在25℃以上的熱水點(diǎn)(包括溫泉、鉆孔及礦坑熱水)約4000余處,分布廣泛。溫泉出露最多的西藏、云南、臺(tái)灣、廣東和福建,溫泉數(shù)約占全國(guó)溫泉總數(shù)的1/2以上;其次是遼寧、山東、江西、湖南、湖北和四川等省,每省溫泉數(shù)都在50處以上。
在地?zé)豳Y源的利用上,我國(guó)各地紛紛結(jié)合自己的實(shí)際開展地?zé)豳Y源直接利用的探索。在上世紀(jì)90年代,地?zé)嶂苯永?/a>在我國(guó)廣大地區(qū)逐漸舉起并形成高潮,尤其在高緯度寒冷的東北、華北、西北地區(qū),加大了以地?zé)峁┡?/a>為主的開發(fā)力度,不僅減少了大量有害物質(zhì)的排放,而且還取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計(jì),整個(gè)華北地區(qū)地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/供暖.html" >供暖面積接近140萬(wàn)平方米。此外,北京、天津、西安等地目前正在利用熱泵技術(shù)等多種形式,進(jìn)行示范工程并逐漸推廣。東南沿海地區(qū)在發(fā)展旅游業(yè)的同時(shí),利用地?zé)徇M(jìn)行制冷和烘干。特別是隨著熱泵技術(shù)的發(fā)展和采用,中低溫熱水在全國(guó)正以強(qiáng)勁勢(shì)頭向規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化方向健康發(fā)展。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料還顯示,近10年來(lái),我國(guó)地?zé)岬?a href="http://www.rijz.cn/t/直接利用.html" >直接利用均以每年10%速率增長(zhǎng)。目前全國(guó)淺層地?zé)崮?/a>服務(wù)面積超過(guò)了6000萬(wàn)平方米,其中奧運(yùn)村40萬(wàn)平方米再生水熱泵冷熱源項(xiàng)目、上海世博會(huì)22萬(wàn)平方米江水熱泵冷熱源項(xiàng)目等一大批重點(diǎn)工程都用上了這一綠色環(huán)保新能源,顯示了淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用技術(shù)廣闊的發(fā)展前景。
2 鄭州市地?zé)豳Y源開發(fā)現(xiàn)狀及利用前景 二十世紀(jì)七十年代以前鄭州市沒(méi)有地?zé)峋?/a>,地?zé)衢_發(fā)始于二十世紀(jì)八十年代初,進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代,地?zé)衢_發(fā)形成高潮,一直持續(xù)至今。 鄭州市區(qū)東部地?zé)豳Y源普查的目的是為鄭州市合理開發(fā)利用與保護(hù)地?zé)豳Y源提供資源儲(chǔ)量及其所必須的地?zé)岬刭|(zhì)資料,以減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn),取得地?zé)豳Y源開發(fā)利用最大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,并最大限度的保持地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用。配合國(guó)家在全國(guó)范圍內(nèi)開展的“節(jié)能減排,保護(hù)環(huán)境”工作,貫徹和落實(shí)國(guó)家大力推廣可再生能源為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的宗旨。
鄭州市區(qū)地?zé)崽?/a>屬于開封次凹陷地?zé)崽?/a>的一部分,位于開封次凹陷地?zé)崽?/a>的西南部邊緣地帶,西部大致以老鴉陳斷裂為界,南部大致以尖崗斷裂、中牟斷裂為界,屬于沉積盆地型地?zé)崽?/a>。華北大型盆地沉積上層為分布廣、厚度大的淡水相沉積,在結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)砂層與泥質(zhì)巖層交互疊置,以高的砂巖層比值構(gòu)成富含低鹽度、低溫熱水的半開啟系統(tǒng),成為有開采利用價(jià)值的主要熱水儲(chǔ)層。
由于沉積盆地型地?zé)崃黧w埋藏較深,其水源除少量大氣降水補(bǔ)給外,大部分為古沉積水。地?zé)豳Y源開采所消耗的地?zé)崃黧w儲(chǔ)存量,大部分為地熱流體靜儲(chǔ)量。因此,隨著地?zé)豳Y源的大量開采,地熱流體靜儲(chǔ)量消耗很快,地下水位急劇下降,原自流井均不自流。對(duì)地?zé)豳Y源的進(jìn)一步調(diào)查和勘查將對(duì)有關(guān)部門如何制定合理的地?zé)豳Y源利用規(guī)劃,做到服務(wù)最大化和資源的有效保護(hù)為一體提供重要的技術(shù)支持和服務(wù)保障。
鄭州市區(qū)地?zé)崽?a href="http://www.rijz.cn/t/地?zé)崃黧w.html" >地?zé)崃黧w屬低溫地?zé)豳Y源,主要用于供暖、供熱、醫(yī)療、洗浴、溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖等。鄭州東部地區(qū)地下蘊(yùn)藏有豐富的地?zé)豳Y源,地?zé)衢_發(fā)、利用前景是樂(lè)觀的。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的地?zé)峋_發(fā)利用,已經(jīng)獲得了一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但是,鄭州市地?zé)衢_發(fā)起步較晚,而且從未按照《地?zé)豳Y源地質(zhì)勘查規(guī)范(GB11615-89)》系統(tǒng)的進(jìn)行地?zé)豳Y源勘查,前期所施工的地?zé)峋?/a>大多由企業(yè)自主投資,所取得的地?zé)豳Y料,殘缺不全,缺少地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)的巖石孔隙度、巖石密度、滲透性能等有關(guān)主要參數(shù),所計(jì)算的地?zé)豳Y源量相當(dāng)于推測(cè)地?zé)豳Y源。為得到準(zhǔn)確詳實(shí)的資源量數(shù)據(jù),地勘單位后續(xù)還有許多工作需要做,牢固樹立“大資源、大環(huán)境、大地質(zhì)”服務(wù)觀,找準(zhǔn)“三個(gè)定位”,為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。
現(xiàn)階段,鄭州市區(qū)年開采地?zé)?/a>水量較小,占年可開采熱水量的比例較低。因此,目前開采條件下,不會(huì)產(chǎn)生地面沉降問(wèn)題。今后,如長(zhǎng)期大規(guī)模開采地?zé)?/a>水,應(yīng)重視因熱儲(chǔ)壓力下降,導(dǎo)致地面變形和沉降的問(wèn)題。解決地?zé)衢_采回灌中出現(xiàn)的技術(shù)難題,避免地?zé)崴?/a>位下降而引發(fā)地面沉降,應(yīng)科學(xué)規(guī)劃、合理開采地?zé)崴?/a>,研究解決地?zé)衢_采回灌中出現(xiàn)的技術(shù)難題,避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
3 物探手段,還有發(fā)展空間 鄭州地區(qū)地?zé)峥碧?/a>已有幾十年的歷史,各種物探方法在此領(lǐng)域發(fā)揮了非常重要的作用。 傳統(tǒng)的物探方法有重力勘探、磁法勘探、直流電阻率測(cè)深、人工地震勘探等。這些方法從理論到實(shí)踐均較為成熟,在地?zé)峥碧?/a>中發(fā)揮了一定作用。但隨著城市建設(shè)的發(fā)展,勘探深度的增加,這些方法很難在城區(qū)展開,所以近幾年我們先后研發(fā)或引進(jìn)多種物探方法。
利用常規(guī)的一些物探手段,已經(jīng)成功地為多個(gè)地?zé)崽锏拈_發(fā)進(jìn)行了前期論證工作,熱儲(chǔ)層深度、水量、水溫、預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率高。但是隨著城市建設(shè)的發(fā)展,城市遍布各種電纜及地下管網(wǎng),建筑林立,加之勘探深度的加深,常規(guī)的物探方法很難開展,物探方法勘查精度大大降低。
對(duì)于近幾年涌現(xiàn)了一些新方法、新技術(shù),由于對(duì)這些方法認(rèn)識(shí)不夠,未能對(duì)其在地?zé)峥碧?/a>領(lǐng)域有效性加以系統(tǒng)研究,盲目應(yīng)用,導(dǎo)致物探解釋推斷誤差增大,以至增加了鉆探風(fēng)險(xiǎn),可能造成較大的損失。要對(duì)現(xiàn)有的一些地?zé)峥辈?/a>方法進(jìn)行認(rèn)真客觀地加以總結(jié),對(duì)的新方法的應(yīng)用效果加以評(píng)價(jià),提出綜合物探方法組合、合理的地?zé)峥辈?/a>程序建議,使其在實(shí)際勘查工作中起到更好的效果。
4 政策支持,發(fā)展機(jī)遇 國(guó)家對(duì)地?zé)豳Y源開發(fā)的支持與鼓勵(lì)、市場(chǎng)的高速發(fā)展及發(fā)育,使地勘單位在這一過(guò)程中可贏得進(jìn)一步發(fā)展的機(jī)遇。 地?zé)豳Y源要開發(fā),就必須對(duì)地?zé)豳Y源進(jìn)行勘查,弄清其分布情況。從某種意義上講,這是屬于地勘單位“自己的那份蛋糕”。因此,地勘單位應(yīng)及時(shí)開展地?zé)峥辈?/a>方法技術(shù)的研究工作,提高勘查效率。同時(shí),要像江西地勘局那樣,積極幫助地方政府進(jìn)行地?zé)豳Y源勘查開發(fā)的論證,并爭(zhēng)取對(duì)自己有利的政策,把“蛋糕”繼續(xù)做大。江西省有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)已明確表示,只要該局能在南昌市區(qū)范圍內(nèi)找到地?zé)豳Y源,后續(xù)開發(fā)將由該局牽頭組織經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。 在地?zé)豳Y源的開發(fā)中,地勘單位雖沒(méi)有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但仍處于較大的優(yōu)勢(shì)地位,并在開發(fā)上握有絕對(duì)的主動(dòng)權(quán)。地?zé)豳Y源的區(qū)域分布情況、可開采的總量、怎樣才能做到經(jīng)濟(jì)合理科學(xué)開采等開發(fā)必需的資料,只有地勘單位最為清楚。因此,地勘單位在開發(fā)地?zé)豳Y源中占據(jù)著舉足輕重的角色。地勘完全可以將自己的優(yōu)勢(shì)變成資本,在地?zé)豳Y源開發(fā)保護(hù)的市場(chǎng)中占有一席之地。
5 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,搶占先機(jī) 北京地勘局其實(shí)已為全國(guó)地勘單位作出示范。
自1970年打出第一口地?zé)峋?/a>以來(lái),該局已經(jīng)在北京市查明了10個(gè)大地?zé)崽?,面積達(dá)2370平方公里,占北京市平原區(qū)的37%,開鑿出250多眼地?zé)峋?/a>,單井日出水量達(dá)到了1000立方米,開鑿深度最深的超過(guò)了4000米。他們?cè)?999年實(shí)施地?zé)峁┡?/a>的示范工程后,又于2005年成功完成了北苑家園地?zé)峁┡?/a>示范工程,供暖面積達(dá)40.6萬(wàn)平方米,并在這一項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了對(duì)地?zé)豳Y源的梯級(jí)利用。而完成這一中國(guó)目前最大的地?zé)?a href="http://www.rijz.cn/t/供暖.html" >供暖示范工程的,是以該局勘察技術(shù)院為重要股東的北京市天銀地?zé)衢_發(fā)有限公司。
在北京市確定奧運(yùn)公園的地?zé)峁┡绞胶螅?a href="http://www.rijz.cn/t/北京.html" >北京地勘局勘察技術(shù)院、北京市天銀地?zé)衢_發(fā)有限公司又成了從勘查到設(shè)計(jì)、施工任務(wù)的承擔(dān)者??梢哉f(shuō),因?yàn)樘崆敖槿?,該局已在北京市發(fā)展新能源戰(zhàn)略中占盡了先機(jī),不僅在地?zé)峥辈?/a>方面拿下了北京的十大地?zé)崽?,切下了“屬于自己的那份蛋糕”,而且加入了地?zé)衢_發(fā)的行列,將其打造成了該局一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)支柱。目前,該局經(jīng)濟(jì)總量中有近四成來(lái)自于新能源開發(fā)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。
6 加大力度,做好保障服務(wù) 地熱能是一種可再生的新型清潔環(huán)保能源,也是一種特殊的礦產(chǎn)資源,利用前景廣闊。開發(fā)利用地?zé)崮?/a>對(duì)構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)、保障國(guó)家能源安全、改善我國(guó)現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)等都具有非常重要的意義。
全面了解鄭州地?zé)豳Y源情況,掌握詳細(xì)地質(zhì)、地?zé)豳Y料,協(xié)助地方做好地?zé)崮荛_發(fā)利用專項(xiàng)規(guī)劃。專項(xiàng)規(guī)劃應(yīng)根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件,劃定適宜開發(fā)區(qū)、較適宜開發(fā)區(qū)和不適宜開發(fā)區(qū);依據(jù)水文地質(zhì)條件,圈定適宜不同開發(fā)方式(地下水、地埋管)的地段,估算不同適宜區(qū)淺層地?zé)崮?/a>的可利用量,估算可能的供暖服務(wù)面積.提出合理的開發(fā)利用規(guī)模。為地?zé)崮苜Y源的可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。