地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用

山西省地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用

山西省地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用-地?zé)崽菁?jí)利用-供暖-溫泉-發(fā)電-農(nóng)業(yè)-地大熱能


1 山西地?zé)豳Y源現(xiàn)狀

1.1 分布規(guī)律及特征

 

山西地?zé)豳Y源分布廣,主要分布于中部汾渭裂谷大同、忻定、太原(晉中)、臨汾—運(yùn)城斷陷盆地,中條山南麓芮城平陸盆地,呂梁山西鄂爾多斯盆地東緣以及太岳山與太行山之間的沁水復(fù)向斜盆地區(qū)。此外,在太行山及呂梁山隆起山地區(qū)也有零星分布,分布面積占山西省國(guó)土總面積的31.6%。然而,山西地?zé)豳Y源分布并不均勻,總體具有南部地?zé)崴?/a>點(diǎn)多、北部地?zé)崴?/a>點(diǎn)少,平原盆地地區(qū)地?zé)?/a>水多、山區(qū)地?zé)?/a>水少,溫水和溫?zé)崴额^多、熱水露頭少,人工揭露點(diǎn)多、天然露頭少等特征。

 

地?zé)豳Y源類型來(lái)看,山西省淺層地?zé)崮苜Y源豐富,主要分布在太原、忻州、晉中、大同、運(yùn)城、朔州、長(zhǎng)治和臨汾等斷陷沉積盆地區(qū),開(kāi)采成本低,開(kāi)發(fā)潛力大,也是目前開(kāi)發(fā)利用程度較高區(qū)域。

 

中深層地?zé)豳Y源分為沉積盆地型、隆起山地型兩大類。沉積盆地型地?zé)豳Y源主要分布于汾渭地塹中的五大新生代斷陷盆地內(nèi),其面積約占全省的96.4%。熱儲(chǔ)類型可分為孔隙型層狀熱儲(chǔ)層(松散巖類)、裂隙型層狀熱儲(chǔ)層(碎屑巖類)、巖溶型層狀熱儲(chǔ)層(碳酸鹽巖類)以及裂隙型層狀熱儲(chǔ)層(變質(zhì)巖類)4種。隆起山地型地?zé)?/a>資源主要分布于恒山燕山斷塊和太行山穹狀隆起、鄂爾多斯盆地東坡和沁水煤盆地區(qū),主要熱儲(chǔ)類型分為巖溶型層狀熱儲(chǔ)層(碳酸鹽巖類)、裂隙型帶狀層狀復(fù)合熱儲(chǔ)層(變質(zhì)巖類)2種??紫缎蛯訝顭醿?chǔ)層(松散巖類)主要分布于大同盆地、太原盆地、臨汾和運(yùn)城盆地,分布面積較大,地?zé)?/a>資源開(kāi)采量約占全省總開(kāi)采量的28%;裂隙型層狀熱儲(chǔ)(碎屑巖類)僅分布于太原、臨汾盆地,分布范圍小,資源開(kāi)采量占比不足6%;巖溶型層狀熱儲(chǔ)主要分布于太原、臨汾、運(yùn)城三個(gè)盆地和鄂爾多斯盆地東緣及沁水煤盆地,分布面積大,地?zé)峥砷_(kāi)采量占比大,約56%。裂隙型層狀熱儲(chǔ)層(變質(zhì)巖類)主要分布于大同、忻州盆地,裂隙型帶狀層狀復(fù)合熱儲(chǔ)(變質(zhì)巖類)分布于大同渾源湯頭和陽(yáng)泉盂縣寺坪安地?zé)岙惓^(qū),兩類變質(zhì)巖類裂隙熱儲(chǔ)地?zé)豳Y源總可開(kāi)采量約占全省總開(kāi)采量的10%。


1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估

從經(jīng)濟(jì)價(jià)值來(lái)說(shuō),山西省地?zé)豳Y源屬于開(kāi)采經(jīng)濟(jì)適宜型地?zé)崽?/a>。據(jù)最新資料統(tǒng)計(jì):根據(jù)地?zé)崮?/a>量的換算,山西省地?zé)?a href="http://m.cityofbrews.com/t/資源.html" >資源總量2.10×1018 KJ,全省地?zé)豳Y源可開(kāi)采量總計(jì)3.27×1017KJ,淺層地?zé)崮?/a>估算年均可開(kāi)采資源總量約1.28億t標(biāo)準(zhǔn)煤,占全國(guó)可采總量的18.28%。山西省中深層地?zé)崮苜Y源回灌條件下可開(kāi)采資源總熱量相當(dāng)于每年1.35億t標(biāo)準(zhǔn)煤,占全國(guó)可采總量的7.25%。如此巨大的熱量,對(duì)于山西是一項(xiàng)十分可觀的能源補(bǔ)充,將對(duì)山西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮重要作用。


從環(huán)境效益上來(lái)說(shuō),省內(nèi)所賦存的地?zé)豳Y源量可使山西省節(jié)煤2858.82萬(wàn)t/a,減少二氧化碳排放6821.15萬(wàn)t/a,減少二氧化硫排放48.60萬(wàn)t/a,并極大地減少氮氧化物、懸浮質(zhì)粉塵、煤灰渣等其他有害物質(zhì)的排放,對(duì)建設(shè)“資源節(jié)約型,環(huán)境友好型”山西具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

 

2 地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用

山西開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源具有悠久的歷史,早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,便有山西境內(nèi)溫泉分布的記載。山西古代對(duì)于溫泉的利用多集中在地表出露溫泉,主要用于沐浴療疾、灌溉田地、景觀賞析、造紙、養(yǎng)魚(yú)等,湯頭溫泉就是山西現(xiàn)存地?zé)崂?/a>最典型、歷史最悠久的地方。


20世紀(jì)80年代,山西對(duì)地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用礦泉水開(kāi)發(fā)、大棚灌溉、熱帶魚(yú)養(yǎng)殖等為主。到20世紀(jì)90年代,旅游業(yè)逐漸成為全國(guó)重要的新型支柱產(chǎn)業(yè),溫泉旅游也成為地?zé)崴?/a>開(kāi)發(fā)的主要趨勢(shì),山西借助豐富的地?zé)豳Y源大力發(fā)展溫泉休閑度假旅游,地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)也得到了較快發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),隨著山西省地?zé)豳Y源利用范圍和領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,已經(jīng)由簡(jiǎn)單的生活服務(wù)逐步擴(kuò)大到旅游療養(yǎng)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)等方面,利用方式主要為溫泉洗浴、供暖、農(nóng)田灌溉、旅游度假、醫(yī)療保健、水產(chǎn)養(yǎng)殖,少數(shù)用于礦泉水開(kāi)發(fā)和地震監(jiān)測(cè)等。


山西省地?zé)豳Y源儲(chǔ)量豐富,可采資源量大,據(jù)山西省第三地質(zhì)工程勘察院有限公司2021年地?zé)豳Y源調(diào)查數(shù)據(jù),全省開(kāi)發(fā)利用地?zé)峋?/a>實(shí)際開(kāi)采量6.63×107m 3/a,折合標(biāo)準(zhǔn)煤3.41×105 t/a,全省505眼地?zé)峋?/a>中已開(kāi)發(fā)利用地?zé)峋?/a>占300眼,利用率達(dá)59.4%,開(kāi)發(fā)利用最多的地?zé)峋?/a>主要集中分布在臨汾斷陷盆地、太原(晉中)斷陷盆地、運(yùn)城斷陷盆地區(qū)等斷陷盆地內(nèi),且開(kāi)發(fā)利用早,研究程度高,五大斷陷沉積盆地區(qū)開(kāi)發(fā)利用率遠(yuǎn)高于隆起山地型區(qū)域。但山西省地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用方式目前主要停留在科學(xué)開(kāi)發(fā)利用的初級(jí)階段,開(kāi)發(fā)利用水平偏低,整體利用形式相對(duì)單一。

 

3 存在的主要問(wèn)題

山西地?zé)豳Y源豐富,開(kāi)發(fā)利用潛力巨大,但地?zé)豳Y源勘查開(kāi)發(fā)起步晚、任務(wù)重,在地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用方式、地?zé)豳Y源量的開(kāi)發(fā)和地?zé)豳Y源保護(hù)上仍有極大的提升和改進(jìn)空間,存在的問(wèn)題也亟待解決。


1)勘查程度低,開(kāi)發(fā)利用率低

勘查評(píng)價(jià)是地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的前提,山西省地?zé)岬刭|(zhì)勘查研究起步較晚,前期地?zé)豳Y源勘查項(xiàng)目少,基礎(chǔ)地質(zhì)勘查資料少,綜合全面的地質(zhì)調(diào)查少,勘查程度普遍較低,且受限于市場(chǎng)主體不同的勘查目的,勘查工作存在重復(fù)、交叉、共享性差等問(wèn)題,無(wú)序勘查、盲目開(kāi)發(fā)現(xiàn)象長(zhǎng)期存在,導(dǎo)致省內(nèi)地?zé)豳Y源家底不清,資源儲(chǔ)量計(jì)算精度偏低,地?zé)岬刭|(zhì)勘查工作整體落后于地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用進(jìn)程,地?zé)豳Y源綜合開(kāi)發(fā)利用水平低、效益低,價(jià)值成本轉(zhuǎn)化差,造成地?zé)豳Y源的嚴(yán)重浪費(fèi)。


2)科技創(chuàng)新薄弱,缺乏長(zhǎng)效監(jiān)測(cè)

一方面,山西對(duì)地?zé)豳Y源創(chuàng)新研究投入較少,基礎(chǔ)研究薄弱,人才隊(duì)伍缺乏,在勘查開(kāi)發(fā)上沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),在引進(jìn)、使用國(guó)內(nèi)核心技術(shù)和關(guān)鍵機(jī)械制造上相對(duì)滯后。另一方面,目前山西省尚無(wú)統(tǒng)一的地?zé)釘?shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái),宏觀上不能全面把握地?zé)豳Y源的動(dòng)態(tài)特征,造成地?zé)豳Y源勘查、開(kāi)發(fā)的盲目性。同時(shí),部分開(kāi)采地?zé)?/a>田的個(gè)體也未建立有效的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),開(kāi)發(fā)利用工程缺乏必要的后期地質(zhì)環(huán)境變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),因此對(duì)地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用狀況難以掌握。


3)環(huán)境問(wèn)題凸顯,資源浪費(fèi)嚴(yán)重

隨著省內(nèi)近幾年地?zé)豳Y源利用范圍和領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,諸多環(huán)境問(wèn)題逐漸凸顯。有些地區(qū)長(zhǎng)期枯水期的無(wú)節(jié)制高強(qiáng)度開(kāi)采,地下水得不到充分補(bǔ)充,出現(xiàn)地?zé)崃黧w溫度降低,水質(zhì)變差、區(qū)域地下水位下降等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,加上全省地?zé)豳Y源開(kāi)采大多未進(jìn)行回灌,勘查井大多未進(jìn)行多孔或群孔抽水試驗(yàn),導(dǎo)致開(kāi)采強(qiáng)度相對(duì)較高的地方出現(xiàn)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害。有些地區(qū)利用后排放不規(guī)范,未經(jīng)無(wú)害處理,也未進(jìn)行梯級(jí)利用,直接排放,導(dǎo)致部分區(qū)域地表土壤、地表水體和淺層地下水含水層不同程度受污染,不僅造成生態(tài)環(huán)境污染,而且浪費(fèi)了資源。另外,由于省內(nèi)地?zé)崃黧w中硫酸根含量較高,所以大多地?zé)崽?/a>熱流體為腐蝕性水,對(duì)供熱管線腐蝕性較強(qiáng),在開(kāi)發(fā)利用上存在一定的安全隱患。

 

4 地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)與保護(hù)的相關(guān)建議

1)政策先行,加強(qiáng)勘查

建議制定出臺(tái)山西省地?zé)豳Y源管理條例,健全管理體制,加大勘查、評(píng)價(jià)和研究投入,提高勘查精度。各地勘單位有必要增強(qiáng)勘查綜合實(shí)力,拓展勘查門類和范圍,深挖資源潛在遠(yuǎn)景開(kāi)發(fā)潛力,積極培養(yǎng)地?zé)峥辈?/a>人員,組建專業(yè)化隊(duì)伍,加強(qiáng)地?zé)豳Y源整裝勘查和調(diào)查研究工作,科學(xué)評(píng)價(jià)地?zé)豳Y源,摸清資源家底。


2)科學(xué)管理,統(tǒng)一規(guī)劃

建議統(tǒng)一制定開(kāi)發(fā)方案,對(duì)近五年、近十年、近二十年等不同時(shí)間階段制定不同層次的開(kāi)發(fā)規(guī)劃方案,有規(guī)劃、有步驟地組織開(kāi)展各大地?zé)岙惓^(qū)和地?zé)崽?/a>正規(guī)化整裝勘查,結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,圈定地?zé)豳Y源保護(hù)區(qū),對(duì)地?zé)崽?/a>制定開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)區(qū)劃等不同規(guī)劃。優(yōu)化地?zé)豳Y源的梯級(jí)開(kāi)發(fā)利用和管理,鼓勵(lì)開(kāi)展高起點(diǎn)、高水平、高效益、高附加值的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。


3)科技創(chuàng)新,長(zhǎng)效監(jiān)測(cè)

加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用技術(shù)研發(fā),積極推廣梯級(jí)利用、地源熱泵地?zé)嵛菜?/a>回灌、干熱巖開(kāi)發(fā)等新技術(shù)應(yīng)用,鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)利用淺層地?zé)崮?/a>,為地?zé)豳Y源科學(xué)開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)保障;建設(shè)全省地熱流體動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、資源數(shù)據(jù)庫(kù)、自動(dòng)化信息管理系統(tǒng)等地?zé)豳Y源管理信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源數(shù)據(jù)統(tǒng)一輸入、梳理、匯總、管理等功能,對(duì)已有熱礦水井的水溫、水質(zhì)、水位、流量形成長(zhǎng)期性自動(dòng)化監(jiān)測(cè),對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析,了解其動(dòng)態(tài)變化及對(duì)環(huán)境的影響,為下一步合理開(kāi)發(fā)利用和管理提供科學(xué)依據(jù);建立地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目基礎(chǔ)資料,開(kāi)發(fā)利用數(shù)據(jù)管理信息臺(tái)賬,為開(kāi)發(fā)利用科學(xué)決策、依法監(jiān)管提供基礎(chǔ)支撐。


4)科學(xué)利用,加強(qiáng)環(huán)保

環(huán)境保護(hù)不是一方的責(zé)任,而是需要整個(gè)社會(huì)團(tuán)體的共同努力。首先政府應(yīng)立法先行,完善審批監(jiān)督機(jī)制,加大處罰力度,嚴(yán)懲無(wú)證開(kāi)發(fā),私采亂排,過(guò)度開(kāi)發(fā),過(guò)度浪費(fèi)等違法違規(guī)行為;其次開(kāi)發(fā)商應(yīng)科學(xué)部署地?zé)衢_(kāi)采孔,合理布局、限量開(kāi)采,在開(kāi)發(fā)中保護(hù),在保護(hù)中開(kāi)發(fā),對(duì)于地?zé)岵膳?/a>項(xiàng)目必須采用回灌開(kāi)發(fā)模式,鋪設(shè)供熱管線要考慮使用耐腐蝕性管材。

 

5 結(jié)語(yǔ)

地?zé)豳Y源絕非取之不盡、用之不竭,需要科學(xué)合理地開(kāi)發(fā)利用,在保護(hù)中開(kāi)發(fā),在開(kāi)發(fā)中保護(hù)。一方面,需要立法先行,科學(xué)規(guī)劃,重點(diǎn)勘查、監(jiān)測(cè);另一方面,需要加大科技創(chuàng)新投入,加強(qiáng)合作,建立試點(diǎn),清潔用能,節(jié)約利用,推動(dòng)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變,由低效向高效轉(zhuǎn)變,從而產(chǎn)生更好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。