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齐齐哈尔市地热水资源开发利用现状分析

2021-03-27李林娜

河南科技 2021年31期
关键词:齐齐哈尔市

李林娜

摘 要:本文系统论述齐齐哈尔市地热水资源分布特征和开发情况,采用最近统计资料,对齐齐哈尔市地热水资源的开发利用现状及潜力进行分析论述,并针对地水热资源开发利用中存在的问题提出一系列建议。

关键词:地热水资源;勘查利用;储量分布

中图分类号:TK529 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2021)31-0126-03

Analysis on the Development and Utilization of Geothermal

Water Resources in Qiqihar City

LI Linna

(Qiqihar Water Resources Center, Qiqihar Heilongjiang 161005)

Abstract: This paper systematically discusses the distribution characteristics and development situation of geothermal resources in Qiqihar City, and analyzes the current situation and potential of exploration, development and utilization of geothermal water resources in Qiqihar city by using the recent statistical data. In view of the problems existing in the development and utilization of geothermal resources, a series of suggestions are put forward.

Keywords: geothermal water resources;exploration and utilization;reserve distribution

1 储量分布情况

齐齐哈尔市位于松嫩平原西北部,为松嫩盆地型地热田的一部分,具有丰富的地热资源,热储埋深较大。地热资源的赋存与分布受大地构造单元控制,嫩江以东地区由西向东、由西北向东南、由盆地边缘向盆地中心熱储埋藏深度逐渐增加,地温梯度增大,地热流体温度增高,最低温度为26 ℃,最高温度为54 ℃[1]。本区地下水的赋存条件及分布规律受地貌、地层岩性、气象水文等条件的控制和影响。区内第四系松散堆积物沉积厚度大,含水层岩性以中粗砂、砂、砂砾石为主,颗粒粗,孔隙发育,为地下水的赋存提供了良好的空间。按埋藏条件和水力特征,将区内第四系地下水划分为第四系孔隙潜水和第四系孔隙承压水两个含水岩组。地层概况如表1所示。

1.1 嫩江以东地区地热地质条件较好

齐齐哈尔市市区嫩江以东地区地质条件较好,“黑龙江省齐齐哈尔市地热资源普查”项目重点勘查区面积为95.87 km,施工一眼深度为1 145.20 m的地热探采结合井(QR1),计算勘查区范围内地热流体储存量为3.57×10 m,储热量为5.34 101 J。年开采累计可利用的热能量为9.46×10 MJ,可采热能为5.00 MW,年所获得热量相当于每年节煤量3.23×10 t。

1.2 嫩江以西地区地热资源匮乏

齐齐哈尔市嫩江以西地区(包括梅里斯区、富拉尔基区、碾子山区、龙江县、甘南县及泰来县西部区)由于靠近松嫩盆地西部边界,地热水层埋藏深度逐渐变浅,至梅里斯一带埋藏深度在800 m左右,地热水温度在20~30 ℃,再向西至龙江县、甘南县及泰来县以西一带热水层消失。在这一区域打出地热资源的可能性非常小。

1.3 北部克山克东地区赋存地热资源

北部讷河市、克山县和克东县由于靠近松嫩盆地北部边界,地热地质条件相对不佳,讷河市辖区范围内至今没有进行过地热勘探及钻井,地热资源赋存情况未知。克山县由齐齐哈尔市天然食品有限公司投资施工了克山热1井,井深约为800 m,出水量可达50 t/h,井口温度为19 ℃,没有达到地热资源温度下限值25 ℃。黑龙江省第二水文地质工程地质勘查院在克东县进行过“黑龙江省克东县地热资源普查”项目,普查区面积为135.94 km,施工深度为1 700 m。地热探采结合井1眼(克热1井),计算勘查区热储热能总量为6.92×103 J,地热流体储存量为1.87×10 m,有效可利用热能为4.05 MW。

2 开发利用情况

齐齐哈尔市地热资源可广泛用于理疗、洗浴、采暖、温室及养殖等方面。地热流体pH值为7.4~9.1,含有多种矿物质,对人体十分有利。例如:碘、氟达到了命名矿水浓度,偏硼酸、偏硅酸达到了医疗价值浓度及矿水浓度标准[2]。因其特有地质条件和丰富矿物优势,齐齐哈尔市地热资源得到了较好的开发利用。

2.1 取得过探矿权井情况

2.1.1 克热1井。该井位于克东县克东镇,提交了《黑龙江省克东县地热资源普查报告》,经省国土资源厅评审验收,并经过省储委会评审,D级可开采量为4 301.6 m/d,资料正在汇交中,具有产能测试资料。该井深为1 700 m,储热层为白垩系青山口组、泉头组及二叠系变质岩顶部裂隙带。水矿化度为934.64 mL/L,pH值为8.53,属低矿化淡水。井口温度为26 ℃,水温较低,水质较好,可考虑作为苏打水进行开发利用。

2.1.2 QR1。该井位于南苑开发区工程学院院内,提交了《黑龙江省齐齐哈尔市地热资源普查报告》,经省国土资源厅组织评审验收,并经过省储委会储量评审,D级可开采量为3 360 m/d,资料正在汇交中,具有产能测试资料。该井深1 145.2 m,储热层为白垩系姚家组、青山口组及泉头组。井口水温为36 ℃,矿化度为2 546.515 mL/L,pH值为8.5。该井井口封闭良好,未开发利用。

2.2 已开发利用地热井情况

2.2.1 齐热1井。该井位于铁锋区边屯乡哈拉鸟苏村,井深为1 456.11 m,储热层为白垩系姚家组、青山口组及泉头组。井口水温为47 ℃,矿化度为3 340 mL/L,pH值为8.4,自喷流量为1 920 m/d。该井现已开发利用,开采量约为200 m/d,地热资源用于“扎龙温泉小镇”温泉旅游项目(鹤之汤温泉养生馆)。该项目是斥资35亿在黑龙江省重点开发的扎龙温泉小镇的第一个运营项目,经中国矿业地热委员会权威专家的评审,鹤之汤为重碳酸氯化钠型硼碘医疗温泉,是国内罕见的绿色能源,富含碘、硼、硅及锌等20余种对人体有益的微量元素。

2.2.2 荣热1井。该井位于富裕县繁荣种畜场,井深为1 838 m,储热层为白垩系姚家组、青山口组及泉头组。井口水温为45 ℃,矿化度为3 125 m/L,pH值为7.55。该井具有产能测试资料,开采量约400 m/d(供热期开采量),用于住宅楼供热供暖,只提取地热水的热量,通过换热器换热于供热水中,然后排放,无废水处理设备。长期排放可能污染地表水环境,甚至污染地下水。

3 存在的问题

3.1 地热开发水平低,浪费资源

目前,地热开发模式相对单一,对开采出来的地热资源只应用了其一定温度阶段的能量,而白白浪费了其他阶段的能量,缺乏综合的梯级利用理念及实践,地热资源利用效率不足,也造成了资源浪费[3]。

3.2 地热开发缺乏科学规划和指导

由于一些自发的开采项目缺乏科学的规划与指导,导致开采分布过于集中,而开采量也没有经过科学规划,开采后不进行地下水的补充,造成地下热水资源水位和水温下降,影响了开采后的收益,同时破坏了资源所在的环境,影响资源的可持续利用。

3.3 地热资源开发的监管力度不够

这一问题主要体现在两方面:一方面,地方政府对地热资源的管理力度不够,缺乏专门的管理机构进行统一监管规范;另一方面,在地热开发过程中,地热井开采后的资源环保管理不到位,地热尾水回灌技术的实施不规范,既易造成资源浪费,又会对周围生态环境产生不良影响[4]。

3.4 勘查开采无序,基础资料缺失

地热资源探矿权、采矿权审批权限归省厅管理,市级批后监管与上级审批脱节。有的地热井未得到审批,企业自主出资擅自施工钻井。施工队伍技术水平不一致,钻井布局不合理,钻井基础资料缺失,较难对全市地热资源做出整体评价。

4 提出相关的建议

4.1 统筹规划浅层地热能项目资源开发布局

市水行政主管部门应根据水资源条件、取用水管理及水资源保护需要,划定浅层地热能项目地下水适宜开采区、限制开采区和禁止开采区,合理规划地下水井工程布局,以作为项目取水许可审批依据。要求禁止开采承压水含水层、地下水超采区及地下水饮用水源保护区等。

4.2 加强水资源论证

对于涉及地热能登记、取水许可审批项目,各有关主管部门采取数据共享、集中审批及多部门审批协同联动等方式,优化审批流程,提高审批效能。满足地下水保护与管理政策要求、涉及取水的,应开展水资源论证,向具有管辖权的水行政部门申领取水许可证。此外,鼓励地方优化地热矿业权和取水许可的办理流程,精简审批要件。

4.3 加强对地热能开发利用项目的监督检查

遵循控制地热流体总消耗量、控制最大采水量及保障同层等量回灌的原则,坚持“以灌定采、采灌均衡、水热均衡”[5]。建立对地热能开发利用项目的常态化监督检查机制和后评估制度,组织地热能开发利用项目按时上报建设运行情况,持续监测地热能开发利用项目对地下水的影响,监督管理地热能供暖项目的安全稳定运行和供热保障情况,保障地热能的清洁开发和永续利用。同时,建立企业回灌信用档案,对失信企业重点监督并限制其开发新的地热能。

4.4 加强对地热能开发利用项目的信息化管理

开展地下热水温度、流量等动态物理信息的综合监测。勘查开发单位安装取水和回灌在线计量设施,并将计量数据实时传输到有管理权限的水行政主管部门。省级生态环境主管部门负责监督本地区地热能供暖(制冷)项目业主开展地下热水及回灌水质监测,按相关要求定期报生态环境主管部门备案。

5 结语

对地热能的开发利用进行规划时,要以国土空间规划作为开发利用空间布局依据,依法开展环评和水资源论证工作,落实生态环境分区管控要求,并与城市市政等基础设施规划、矿产资源规划、生态环境保護规划、地下水利用与保护规划等相关专项规划做好衔接,使地热水资源得到科学合理、持久有效的开发利用。

参考文献:

[1]蔡义汉.地热直接利用[M].天津:天津大学出版社,2004:41.

[2]邵昆,李宏志.地热水开发利用应注意的两个问题[J].可再生能源,2009(1):115-116.

[3]黄世毅.加快地热资源开发应重视的几个问题[J].可再生能源,1999(1):29-30.

[4]冯来全,苏永强,卢红柳,等.利用统计分析法预测地热水可开采量应注意的问题[J].河北地质,2016(1):35-38.

[5]吴锡刚,刘同僧,向平.地热水的开发利用及存在的问题研究[J].地下水,2011(3):46-47.

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