張興安，李 鵬

(陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安712000)

20世紀(jì)以來，隨著能源環(huán)境問題的日益突出，清潔能源與可持續(xù)能源的開發(fā)利用應(yīng)運(yùn)而生。中國地?zé)豳Y源是自20世紀(jì)70年代開始開發(fā)，目前已經(jīng)可以對(duì)熱儲(chǔ)工程、尾水回灌與綜合利用進(jìn)行應(yīng)用與開發(fā)，并已經(jīng)掌握了一套熱田評(píng)價(jià)和合理開發(fā)、資源保護(hù)、環(huán)境保護(hù)的方法。西安地區(qū)地?zé)峥辈焓加?0世紀(jì)70年代，開采則起步于80年代，90年代地?zé)衢_發(fā)利用發(fā)展迅速，現(xiàn)已初具規(guī)模，并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益［1］。然而，西安市地?zé)豳Y源開發(fā)利用仍處于早期階段，由于對(duì)一些問題認(rèn)識(shí)不足，開采不合理，導(dǎo)致水位大幅度下降，水量衰減，同時(shí)對(duì)環(huán)境具有一定威脅［2－5］。因此，如何可持續(xù)的開發(fā)西安市地地?zé)豳Y源，無論是對(duì)西安市自身清潔能源的利用，還是對(duì)當(dāng)?shù)匾约爸苓叺纳鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展都具有至關(guān)重要的意義。本文擬采用SWOT分析法，全面分析西安市地?zé)豳Y源的開發(fā)現(xiàn)狀，以期為其可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 區(qū)域概況

西安地處汾渭地墊西端的渭河地墊，西安斷陷位于咸陽塬之南，啞柏?cái)鄬右詵|，灞橋、長安之西，秦嶺之北，面積2 700 km2［6－7］。西安及其附近地區(qū)普遍分布有地下熱水，其賦存形式主要為層狀及帶狀。補(bǔ)給則主要來源于大氣降水以及秦嶺山區(qū)的冰川雪水。

西安市具有良好的地溫場(chǎng)背景，在1 000 m深處地溫一般為52℃左右，2 000 m深處一般在83℃左右，地溫梯度一般為0.103～0.035℃/m，埋深超過2 000 m時(shí)，地溫梯度明顯增高，達(dá) 0.035～0.05℃/m，最高可達(dá) 0.086℃ /m［5］。

2 西安地?zé)豳Y源利用SWOT分析

SWOT分析法(Strengths/Weaknesses/Opportunities/Threats Analysis)即優(yōu)勢(shì)－劣勢(shì)－機(jī)遇－威脅態(tài)勢(shì)分析法，即把研究對(duì)象的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)(內(nèi)部主動(dòng)因素)與機(jī)會(huì)和威脅(外部客觀因素)相互匹配，構(gòu)造分析矩陣，進(jìn)行客觀診斷和評(píng)價(jià)，據(jù)此綜合分析得出一系列響應(yīng)的決策性結(jié)論。

2.1 優(yōu)勢(shì)分析

2.1.1 資源優(yōu)勢(shì)

西安地區(qū)具有較高的地溫場(chǎng)背景，莫霍面較淺(29 km左右)，熱源距地表較近，并可能有燕山期花崗巖余熱和放射性衰變熱在地殼淺部聚集，形成了有利的熱源條件;本區(qū)斷裂構(gòu)造錯(cuò)綜復(fù)雜，有切深大于20 km的斷裂，接近乃至溝通熱源，在斷裂破碎開啟部位和交匯處能形成控?zé)?、?dǎo)熱、儲(chǔ)熱構(gòu)造，深部的開啟性、循環(huán)性良好，大都影響到第三系至第四系，成為熱流上升的有利通道，沿?cái)嗔训責(zé)岙惓Ｃ黠@;巨厚的新生界沉積提供了較好的控?zé)醿?chǔ)層(砂巖，含礫砂巖、中粗砂巖)，也提供了很好的多個(gè)保溫層(泥質(zhì)巖蓋層)［5］?？傮w而言，西安市地?zé)豳Y源具有分布廣，儲(chǔ)量大，溫度高(118℃)，水量豐(地下熱水單位面積可采量是天津的2.3倍，是北京的1 437倍)，水壓大(成井時(shí)大部分為自噴井)，水質(zhì)優(yōu)(熱水中富含多種對(duì)人體有益的微量元素和化學(xué)成份。)等顯著特點(diǎn)［8，9］。

2.1.2 開發(fā)利用前景優(yōu)勢(shì)

綜合各項(xiàng)成分與有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，西安地區(qū)熱礦水特別適合于洗浴醫(yī)療、取暖供熱。其中南郊地?zé)峋蟹?、碘、偏硅酸、偏硼酸等四?xiàng)指標(biāo)達(dá)到醫(yī)療礦水濃度。盡管由于多項(xiàng)成分超標(biāo)，在未經(jīng)水質(zhì)處理之前，不宜直接用于飲用、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉及養(yǎng)殖，而對(duì)于地?zé)釡丶按笈?、地?zé)岱趸?、地?zé)岣稍?、脫水及制冷等的間接利用，主要取其熱量而受水質(zhì)影響不大。同時(shí)，該區(qū)人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，為地?zé)豳Y源的利用提供了廣闊市場(chǎng)。

2.1.3 政府高度重視與支持

近年來西安市地?zé)衢_發(fā)帶來商機(jī)和經(jīng)濟(jì)增長，已經(jīng)引起了政府的高度重視，在《西安市礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃2001－2010》中，被列為了首要的重點(diǎn)開發(fā)實(shí)施方案。目前西安市區(qū)及郊區(qū)共有熱水井近70余口，集中分布于南郊、北郊和東郊地區(qū)，五縣有近30口。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至目前地?zé)崴弥饕杏谙丛?＞80%)及采暖(＞50%)，其次用于療養(yǎng)(13%)、游泳(10%)、養(yǎng)殖、種植以及精密儀器加工( ＜ 5%)等［5］。

2.2 劣勢(shì)分析

2.2.1 資源利用方式落后

西安熱井的分布密度很大。西安市區(qū)內(nèi)分布約107眼，主要分布三環(huán)以內(nèi)。市區(qū)平均10 km2就有一口熱水井。隨著開采井?dāng)?shù)不斷增加，熱水井取水深度加大，開采量逐年攀升，導(dǎo)致水位水壓水溫持續(xù)下降嚴(yán)重。西安市地下熱水水頭值較其初始水位埋深都有不同程度的下降。西安城區(qū)及長安區(qū)已有多眼熱水井在使用5～7年后枯竭。據(jù)相關(guān)部門測(cè)算，西安地下熱水，若合理開發(fā)利用可用20年，若掠奪式無度開采，僅可使用 5 ～ 10年［10，11］。

2.2.2 開發(fā)利用水平低

由于技術(shù)上的原因，西安市地?zé)豳Y源利用率偏低，嚴(yán)重浪費(fèi)地?zé)豳Y源，地?zé)崴厥章实?，大量高溫，高礦化度廢水被直接排放，極大浪費(fèi)資源的同時(shí)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的污染。同時(shí)由于由于西安市熱儲(chǔ)埋藏深度大，壓實(shí)性強(qiáng)，回灌有一定難度，加之政府職能部門及熱水用戶對(duì)回灌認(rèn)識(shí)不足，資金不到位，研究實(shí)驗(yàn)工作滯后，熱水回灌成本大，收益小，熱水用戶進(jìn)行回灌積極性不高等問題，西安市地?zé)崃黧w回灌量與開采量之間存在巨大差距，水位不斷下降［4］。

2.2.3 管理和保護(hù)工作落后

由于管理部門業(yè)務(wù)不對(duì)口，將地?zé)豳Y源混同與普通水資源進(jìn)行管理，而對(duì)地?zé)豳Y源的科學(xué)開采和合理利用方面的監(jiān)管不力，導(dǎo)致西安市地?zé)豳Y源利用上極大的浪費(fèi)。缺少開發(fā)利用規(guī)劃，尚未建立系統(tǒng)的開采動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作，為今后的地?zé)豳Y源管理和研究造成困難。由于相關(guān)部門疏于管理，西安市部分地?zé)峄毓嘣囼?yàn)井已被改為開采井使用，致使相鄰開采同一熱儲(chǔ)的地?zé)峋患眲∠陆?，?dǎo)致地?zé)峋畧?bào)廢［4］。

2.3 機(jī)遇分析

2.3.1 經(jīng)濟(jì)政策機(jī)遇

西部大開發(fā)戰(zhàn)略實(shí)施以來，國務(wù)院每年都投入大量資金用于西部城市建設(shè)，正在建設(shè)的“西咸經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)”以及2009年6月國家批準(zhǔn)的“關(guān)中－天水”經(jīng)濟(jì)區(qū)，西安均是其中直接的輻射地區(qū)，大量的招商引資將成為西安市地?zé)豳Y源開發(fā)的經(jīng)濟(jì)保障之一。

2.3.2 資源轉(zhuǎn)型期的發(fā)展方向

近年來，能源問題日益突出，新能源的開發(fā)顯得愈來愈為重要和迫切，而目前，作為新能源代表之一的地?zé)豳Y源已經(jīng)在一些開發(fā)利用較好的國家，如美國、日本、意大利、冰島、新西蘭及印尼、菲律賓等，國民經(jīng)濟(jì)中起到一定作用。國家十二五規(guī)劃明確把開發(fā)新能源進(jìn)行了進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，陜西省則更是將推進(jìn)關(guān)中地?zé)豳Y源開發(fā)利用明確列入《陜西省國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》當(dāng)中。

2.3.3 城市品牌效應(yīng)

西安處于承東啟西的地理區(qū)位，是亞歐大陸橋上重要的節(jié)點(diǎn)城市，是國際著名的觀光城市，國家級(jí)教育科研和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地，也是西北地區(qū)交通信息樞紐和金融商貿(mào)中心。為西安地?zé)崧糜伟l(fā)展提供了很好的背景條件，為西安是地?zé)豳Y源開發(fā)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐和經(jīng)濟(jì)支撐。

2.4 威脅分析

2.4.1 其他省市同質(zhì)資源的激烈競(jìng)爭(zhēng)

北京、天津等省市，以及西安臨市咸陽的地?zé)衢_采均較早，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)［12，13］，因而西安市地?zé)衢_采品牌及融資渠道可能會(huì)受到上述城市的屏蔽作用。

2.4.2 地質(zhì)環(huán)境問題嚴(yán)重

地?zé)崮荛_采可能會(huì)導(dǎo)致地面干擾及地面沉降，長期超量開采地?zé)崮芩幌陆颠€會(huì)引起鹽水入侵，造成熱泉和噴氣孔等自然地面現(xiàn)象消失，地面活動(dòng)改變［14］。同時(shí)地?zé)豳Y源的不科學(xué)利用必然導(dǎo)致熱污染、化學(xué)污染、大氣污染及噪聲污染等環(huán)境問題。

3 西安地?zé)豳Y源利用的SWOT分析

將以上各種因素根據(jù)輕重緩急和影響程度大小的排序方式，可構(gòu)成SWOT矩陣?？梢钥闯?，西安地?zé)豳Y源利用過程中，受到多種因素影響。兩兩組合后可以采取S－O戰(zhàn)略，S－T戰(zhàn)略，W－O戰(zhàn)略，W－T戰(zhàn)略等多種發(fā)展戰(zhàn)略。S－O戰(zhàn)略即依靠內(nèi)部優(yōu)勢(shì)去抓住外部機(jī)會(huì)的戰(zhàn)略，兩有利因素相互促進(jìn)，即杠桿效應(yīng)。S－T戰(zhàn)略就是利用自己優(yōu)勢(shì)避免或減輕外部威脅打擊的戰(zhàn)略。W－O戰(zhàn)略就是利用外部機(jī)會(huì)來改進(jìn)內(nèi)部弱點(diǎn)的戰(zhàn)略。W－T戰(zhàn)略是克服內(nèi)部弱點(diǎn)和避免外部威脅的戰(zhàn)略［15］。已有學(xué)者對(duì)地?zé)豳Y源開采提出了許多建議［16］，筆者結(jié)合西安市地?zé)豳Y源利用的SWOT分析結(jié)果，對(duì)西安市地?zé)豳Y源開采提出以下建議:

表1 西安地?zé)豳Y源開發(fā)SWOT分析矩陣

3.1 加強(qiáng)科學(xué)研究

3.1.1 加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究

通過對(duì)地?zé)衢_采井的水壓、水位、水文、水量等指標(biāo)進(jìn)行長期監(jiān)測(cè)，掌握其變化規(guī)律，以制定合理的開采方法及開采量，對(duì)地?zé)豳Y源進(jìn)行合理、可持續(xù)開采。

3.1.2 加強(qiáng)對(duì)開發(fā)利用方式的研究

對(duì)地?zé)豳Y源綜合利用及梯級(jí)利用技術(shù)進(jìn)行研究。配合政府統(tǒng)籌規(guī)劃進(jìn)行可持續(xù)利用的研究，加快開發(fā)郊區(qū)地?zé)豳Y源，開展采熱供暖、熱水理療、地?zé)崴喔?、養(yǎng)殖等利用項(xiàng)目綜合利用。

3.1.3 加強(qiáng)回灌技術(shù)研究

設(shè)立專項(xiàng)資金，加強(qiáng)對(duì)地?zé)峄毓嗟刭|(zhì)條件及新型技術(shù)方法的研究力度。組織技術(shù)力量向目前技術(shù)已經(jīng)較成熟的北京、天津等城市學(xué)習(xí)，同時(shí)積極開展與美國、冰島、新西蘭等國家的技術(shù)交流。

3.2 提高利用水平

3.2.1 設(shè)計(jì)勘察階段要有針對(duì)性

針對(duì)不同成因的地?zé)豳Y源采取不同的設(shè)計(jì)思路和勘察手段，因地制宜，選擇好合適的開采點(diǎn)位及開采地層。

3.2.2 開采利用階段

加強(qiáng)綜合利用，制定合理的開采方案，可持續(xù)的利用地?zé)豳Y源。同時(shí)，做好回灌工作，減少資源浪費(fèi)。

3.3 注重環(huán)境保護(hù)

3.3.1 建立地?zé)豳Y源開采的環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度

對(duì)地?zé)崴_采可能導(dǎo)致的環(huán)境影響及治理方案提供資料和指導(dǎo)。

3.3.2 做好地?zé)釓U水的處理工作

提高地?zé)豳Y源熱能利用水平，開發(fā)尾水熱能梯級(jí)利用技術(shù)，有毒有害物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步污水處理，提取浴鹽并進(jìn)行加工出售。

3.4 明確管理職責(zé)

3.4.1 加強(qiáng)政府統(tǒng)一管理

從設(shè)計(jì)勘察、開發(fā)利用、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等全階段均應(yīng)設(shè)置完整的制度，由政府設(shè)立專門部門進(jìn)行統(tǒng)一管理。

3.4.2 建立完善獎(jiǎng)懲制度

對(duì)梯級(jí)利用、綜合利用水平較高的項(xiàng)目進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)和扶植，對(duì)粗放型開發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行處罰、叫停。

4 結(jié)論

以上SWOT分析表明，西安市地?zé)豳Y源開采具有多方面的優(yōu)勢(shì)和條件，包括得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì)，陜西省政府政策的支持以及廣闊的發(fā)展前景，加上當(dāng)前國內(nèi)外清潔能源實(shí)用的有利形勢(shì)，以及西安市自身的城市品牌效應(yīng)，西安市地?zé)豳Y源開采面臨良好的機(jī)遇和形勢(shì);然而由于西安市地?zé)豳Y源開采起步不久，其開采技術(shù)還比較落后，管理模式也不太健全，這些因素嚴(yán)重制約西安市地?zé)豳Y源的進(jìn)一步開采和利用，加上國內(nèi)許多率先發(fā)展的同類資源城市的競(jìng)爭(zhēng)，使得西安市地?zé)豳Y源的開采面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此正確看待以上因素，并以此加強(qiáng)科學(xué)研究、提高利用水平、明確管理職責(zé)、注重環(huán)境保護(hù)等發(fā)展戰(zhàn)略，方能進(jìn)行西安市地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用。

［1］金海峰，張益謙.西安市地下熱水開采現(xiàn)狀與合理開發(fā)利用探討.地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2004，26(3):40－43.

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