河南省地热资源综合利用开发研究

寇正卫 范涛 李腾超

摘 要：随着经济的发展和社会的进步，人们对资源的需求越来越高，但是资源浪费和环境破坏的现象也日渐严重。为了推进生态文明建设，坚持绿色发展观念，就要确立清洁能源作为优先发展的战略，现阶段对于可再生资源的综合开发和利用显得尤为重要。本文结合河南省地热资源综合利用开发研究，探究了开发现状和存在的问题，提出了地热资源综合利用策略。

关键词：地热资源;河南省;开发利用;可持续发展

中图分类号：P314文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）22-0117-03

Abstract： With the economic development and social progress， people's demand for resources is higher and higher， but the phenomenon of resource waste and environmental damage is also increasingly serious. In order to promote the construction of ecological civilization and adhere to the concept of green development， it is necessary to establish clean energy as a priority development strategy. Based on the study of comprehensive utilization of geothermal resources in Henan province， this paper probed into the present situation and existing problems， and put forward the comprehensive utilization strategy of geothermal resources.

Keywords： geothermal resources;Henan Province;development and utilization;sustainable development

在习近平总书记的带领下，我们坚持绿水青山就是金山银山的原则，大力发展清洁能源，改善我国目前的能源结构，保障能源的安全开发利用。地热资源作为一种清洁的可再生资源，自开发以来就得到了社会各界的广泛关注和应用。通过提高地热资源的开发利用水平，不仅能够起到节约能源的作用，还能实现社会和经济的可持续发展。结合河南省地热资源开发利用现状来看，很多领域虽然能意识到地热资源的重要性，但并没有对其进行充分的开发和利用，导致地热资源在开发利用过程中存在诸多问题，影响地热能开发利用行业的可持续发展。

1 河南省地热资源开发利用历史

20世纪70年代以前，河南省就开始对地热资源进行开发，但是开发利用方向上仅限于热泉，如商城汤泉池、鲁山温泉等，其含有丰富的矿物质，能对人体起到一定的健康疗效，在医疗保健方面声名远扬。70年代以后，河南省地热资源从单一的温泉开发利用转向对平原区层状热储地热水的开发利用。通过将热储地热水用在地热供暖、医疗保健、洗浴和旅游度假、养殖、农业温室种植和灌溉、工业生产、矿泉水生产等方面，不仅带动了当地房产、宾馆、酒店等行业的进步，而且为当地人民开发了更多的工作岗位。河南省地热水开采量已达到可观的数量，商业性开发已经起步，但尚处于低水平的初级阶段，健康完整的地热产业化体系并没有形成。部分地段甚至由于井群密度过大，导致地下水位持续降低，环境问题日益严重[1]。

2 河南省地热资源综合利用开发现状

河南省地处中朝准地台和秦岭褶皱系两个一级大地构造单元，其构造演化具有多旋回螺旋式不均衡发展的特点。中朝准地台基底构造复杂，主要为线型褶皱，盖层构造呈现为宽缓的褶皱和断块隆起或盆地，走向大致为北北东向、近东西向或北西西向。秦岭褶皱系总体为北西西向的线型褶皱，深大断裂及断陷盆地发育。这种构造体系对地热资源的形成和储存提供了有利的条件[2]。

截至2019年，河南省大部分地区都有地热井的分布，现阶段总计共有1 200余个地热井眼，最高水的温度能超过98 ℃。

河南省地热水资源的开发利用较早，取得了一定的社会收益;但是，由于开发利用方向不明确，“梯级开发和采补均衡”执行十分不到位，且对于地热资源的开发利用也缺乏相关管理制度，导致近几年地热资源无序開发，形成了很多资源浪费。地热资源开发利用中存在的诸多问题，严重制约了全省地热产业的可持续发展。

3 河南省地热资源综合开发利用中存在的问题

3.1 开发利用方向不明确

现阶段，河南省对地热资源的开发大部分都只针对浅层，对中深部地热的开发及埋藏分布特征缺乏系统认知。浅层地热资源以地热井水利用为主，已经不能满足地热供暖等工程建设的需求。河南省地热资源的开发利用方向不明确，对于无法达到回灌效果的中部和深部地热资源的热能储备，不适于进行规模性开发，需要进行更加具有前瞻性的研究。

3.2 发展规划和目标不明确

地热资源是十分宝贵的可再生能源，但是现阶段很多人对于地热资源的开发和利用并不重视，还停留在地热资源仅仅是“水”的概念。这就导致在近几年地热资源的开发利用上缺乏正确的原则和指导思想，也未将地热资源纳入国民经济发展规划中，相应的保护策略也没有编制完成，更没有考虑到长远的产业规划。地热资源的发展规划和目标不完善。在开发利用方向上没有积极和开采层位的热储条件有机结合，导致不合理的布局和无序开发现象严重。这样一来，不仅地热资源的利用率和经济效益较低，而且会造成严重的资源浪费，引发地质环境问题。

3.3 资源利用水平低，浪费严重

虽然地热资源作为可再生资源储备量较大，但在利用过程中也要注意“梯级开发、多级综合利用”，不能造成不必要的浪费。首先，现阶段，河南省除了鲁山温泉在冬季使用后对尾水进行了二次利用即用其进行室内供暖外，其他很多地区的温泉在使用过后都会白白流淌，导致资源浪费。其次，由于地热资源的开发利用缺乏相应的规划和指导，导致很多资源开发利用方向不明确，利用不合理。在开发过程中，地热资源并没有和房地产业、城市建设及公共服务业进行良好的结合，导致利用率较低，产生的经济效益也不高。再次，在对地热资源进行开发利用时，开发单位大都是以“单井独户”为主，并没有进行规模开发，导致产业化体系仍处于较低水平。

3.4 没有明确不同开发目的相应的开采层位

地熱资源在开发过程中没有实行“一井一灌”的对井开采工艺，且“采补均衡”的回灌原则执行不到位，导致中深部的地热尾能流失，造成资源浪费甚至形成热污染。不考虑回灌的地热资源开发，势必会对环境产生负面影响[3]。

3.5 缺乏技术指导

在地热资源开发利用过程中，由于缺乏专业的技术指导以及相应的统一监管，导致地热井施工过程中单纯地追求地热井的出水量;局部存在开采过程中不重视止水、不同含水层同时取水的现象。在抽取过程中，不同含水层的地热水混合，导致水质较差的地热水污染了其他含水层。越是大规模的集中开采区，地热水污染其他含水层的现象越严重，不仅对地热水资源的可持续开发利用产生消极影响，而且会引起地下水污染等环境事故。

4 地热资源综合开发利用措施

4.1 地热资源“一张图”建设

通过对温泉资源的现状资料进行收集和梳理，对地热勘查、供热井、石油、煤炭、矿产等深部地温数据进行收集，统一评价，建立完善的数据库;以地温梯度、温度等值线以及地热资源量等为主要内容，构建1 000、2 000、3 000 m深度范围热储地热资源量分布图。

4.2 建立观赏、矿泉水、保健性的温泉示范区

温泉是在地质作用下形成的一种宝贵资源。现阶段，温泉已经成为集观赏、保健、矿泉资源为一体的地质遗迹，本身就是一种示范区，因此需要加大对其的保护力度。首先，对每一处温泉都要建立相对应的保护方案，以实现合理利用资源。其次，对温泉保护进行相应的立法，避免温泉被不法分子破坏。

4.3 局部地区控制勘查开发

当前，部分地区的地热井经过长时间使用后，出现了出水能力减退、回灌困难等问题，因此，不应再对其进行勘查及后续开发利用。例如，以古近系热储层为主要目的层的豫西盆地地区和以新近系明化镇组热储层为目的层的东部平原区，都不适宜再进行勘查开发。此外，对于后期建立的城市地区，由于有着较高密度的地热井，开采强度也较大，部分地区的地热水水位大幅下降[4]，如安阳、开封、郑州等市区。因此，应当限制其地热资源的开发利用，强制采取回灌措施，保障地热资源的可持续发展和利用。

4.4 建立地热资源勘查开发及利用管理体系

在地热资源开发过程中，应当对浅层、中深层的地热资源进行统一管理。通过推广公益性的热能资源开发利用技术活动，对开发利用技术进行规范，保障地热开发的施工质量，降低商业性的地热开发风险。通过建立地热资源勘查、开发及利用管理体系，逐步提高投资者的信心，最终实现地热资源开发利用的产业化发展。

4.5 建立地热资源监测系统

为了实时掌握全省地热资源及地热流体的参数动态变化，需要建立深浅适宜的地温监测孔。本着节约的精神，浅层不单独施工监测孔，利用已经建立的水文观测孔定期监测;对于中深层，可在地下水监测网基础上，适当增补地热资源监测孔[5]。

4.6 数据库管理系统

引入数据库管理系统，通过在地热领域中应用GIS系统，有效提升地热资源的管理和监督水平。为了完善地热资源管理信息系统建设，就需要对GIS进行深入研究。通过借助GIS技术，能对当地的地热资源做到信息地图化、数据可视化，从而更加方便地管理和监督地热资源[6]。

5 结语

作为一种重要的可再生能源，地热资源的保护及综合开发利用是十分重要的。但是，河南省地热资源开发利用缺乏明确的发展规划和目标;资源利用水平低，“采补均衡”等原则执行不到位;局部地区因开采布局不合理引起地下水位下降，甚至存在混合开采导致地下水污染的问题;动态监测薄弱，对地热资源开发利用的可持续发展带来不利影响。现阶段，应尽快制定出台河南省地热资源管理办法，全面开展热储层回灌特征地试验研究，全面落实“梯级开发，综合利用”和“采补均衡”等原则，提高地热资源利用效率，促进全省地热资源开发利用行业的可持续发展。

参考文献：

[1]王继华，赵云章，郭功哲.河南省地热资源研究[J].人民黄河，2009（9）：46-47，49.

[2]徐连利，刘明成.河南省地热资源概况[J].中国煤田地质，2004（1）：32-35

[3]张德祯.关于河南省中深层地热资源勘查和井群规模性开发问题[J].资源导刊·地球科技版，2015（11）：54-58.

[4]王心义，黄丹.河南省地热资源开发利用现状评价[J].地下水，2010（1）：54-55，70.

[5]王现国，张慧，张娟娟.开封凹陷区地热水水化学特征及同位素分析[J].安全与环境工程，2012（6）：88-92.

[6]胡静，涂良权，刘会平.河南省九龙山汤池温泉地热地质特征及成因机制[J].地质科技情报，2012（4）：86-90.