呂春海 李慶朝

(聊城大學(xué) 環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，山東 聊城252059)

濰坊市地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)與開發(fā)利用

呂春海 李慶朝

(聊城大學(xué) 環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，山東 聊城252059)

濰坊市地?zé)豳Y源豐富、開采條件便利。近年來，該市出現(xiàn)了一些規(guī)?；牡?zé)彡P(guān)聯(lián)企業(yè)和溫泉洗浴品牌，對(duì)于綜合利用資源，改善環(huán)境，建設(shè)可持續(xù)發(fā)展社會(huì)做出了重要貢獻(xiàn)。在論述濰坊市區(qū)域地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,對(duì)地?zé)豳Y源進(jìn)行了評(píng)價(jià),并對(duì)該市地?zé)豳Y源開發(fā)利用的方向提出了建議，同時(shí)提出了地?zé)豳Y源的保護(hù)措施。

地?zé)豳Y源；評(píng)價(jià)與開發(fā)利用；山東濰坊

濰坊市位于山東半島咽喉，地理位置十分重要。北瀕渤海，南靠沂山，東連青島、煙臺(tái)，西接?xùn)|營(yíng)、淄博。面積15859平方公里。濰坊市處北溫帶季風(fēng)區(qū)，背陸面海，氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候。冬冷夏熱，四季分明。年平均氣溫12.3℃，年平均降水量在650毫米左右。區(qū)內(nèi)低溫地?zé)崴Y源豐富,地?zé)崴Y源的勘察與開發(fā)利用對(duì)于合理利用自然資源,改善投資環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)條件

1.1 地層

自新生代以來，該區(qū)域在喜瑪拉雅山和燕山運(yùn)動(dòng)的影響下，一直處于緩慢下降狀態(tài)[1]。巨厚的新生代地層沉積形成，且新生代地層發(fā)育相對(duì)比較齊全，自下第三系至第四系地層均有發(fā)育，沉積厚度可達(dá)4000m以上。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造

濰坊市所處構(gòu)造部位特殊。魯西、魯東型地層均有分布，且發(fā)育齊全[2]。沂沭斷裂帶縱貫濰坊市南北，它由四條主干斷裂組成，自東向西為：昌邑—大店斷裂、安丘—莒縣斷裂、沂水—湯頭斷裂、唐吾—葛溝斷裂。呈北北東向延伸，北部較寬，南部收斂。東部為安丘—莒縣地塹、西部是唐吾—馬站地塹、中部為汞丹山地壘。另外，益都、臨朐西部山區(qū)屬魯西隆起的東北邊緣，發(fā)育有新生代臨朐斷陷盆地。高密、諸城和五蓮東部屬膠萊盆地和膠南隆起的一部分，北部昌濰凹陷是濟(jì)陽(yáng)坳陷的一部分，與渤海灣毗鄰。昌濰凹陷位于沂沭斷裂帶北端的平原地帶，西接濟(jì)陽(yáng)拗陷，北臨萊州灣。區(qū)內(nèi)有一系列軸向近東西的相間排列的凸起和凹陷[3]。該區(qū)自中生代開始發(fā)育，普遍沉積了一套侏羅—白堊的紅色碎屑巖和火山巖，進(jìn)入新生代，在喜馬拉雅山運(yùn)動(dòng)影響下，出現(xiàn)大幅度的下沉。

2 地?zé)岬刭|(zhì)條件

2.1 地溫場(chǎng)特征

地溫場(chǎng)的平面分布與地質(zhì)構(gòu)造有著密切關(guān)系，地溫高低與基巖面的起伏呈正相關(guān)關(guān)系[4]，深大斷裂附近的地面溫度是比較高的，溫度梯度變化緩慢。

據(jù)第四系地?zé)峋兴@得的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，恒溫層埋深為40m，恒溫層溫度為13.6℃。山東科技職業(yè)學(xué)院浮煙山校區(qū) 1#、2#地?zé)峋?200m處地溫為58.0℃、61.3℃，經(jīng)計(jì)算1200m以淺平均地溫梯度分別為3.11℃/100m、3.72℃/100m、3.86℃/100m。

2.2 熱儲(chǔ)層特征

濰坊市地?zé)崴?，按其賦存條件可劃分為以下兩種，一種是新生界賦存于碎屑沉積層的孔隙水。 另一種是砂巖裂隙水及裂隙巖溶水，賦存于碳酸鹽巖中。本區(qū)熱儲(chǔ)層根據(jù)其水文地質(zhì)特征的不同，自上而下，主要分為三個(gè)熱儲(chǔ)層：上第三系明化鎮(zhèn)組熱儲(chǔ)層、館陶組熱儲(chǔ)層和基巖熱儲(chǔ)層[5]。

①上第三系明化鎮(zhèn)組熱儲(chǔ)層

全區(qū)均有分布。頂界埋深855～1381m，底板埋深1322～1625m，沉積厚度161～653m。巖性為暗棕棕紅色泥巖與灰綠色砂巖疊層。

②上第三系館陶組孔隙熱儲(chǔ)層

本區(qū)館陶組地層厚度為330～430m，底板埋深1353～1980m，呈西薄東厚、西高東低的分布，巖性為塊狀細(xì)砂巖與礫巖夾雜；中部為細(xì)礫巖夾紅棕色、灰綠色泥巖；下部為棕褐色、灰綠色細(xì)砂巖；底部為灰白色細(xì)砂巖。砂巖大部泥質(zhì)膠結(jié)，質(zhì)地較為疏松，具備良好的儲(chǔ)熱空隙，單井出水量42～91m3／h，井口水溫56"--88℃。水質(zhì)pH在7.0～8.71之間，呈弱堿性，是本區(qū)重要的熱儲(chǔ)層。

③基巖熱儲(chǔ)層

在沂沭斷裂帶兩側(cè)均有隔熱較好的蓋層。斷裂帶西側(cè)第四系和上第三系明化鎮(zhèn)組館陶組熱儲(chǔ)蓋層，厚度800-1050，巖性為砂巖、泥巖及砂性土等互層，隔熱效果良好，具有較好的熱儲(chǔ)保溫效果。斷裂帶東側(cè)地層為二疊系砂巖和上第三系粘土石炭巖，該層厚度650-1560m。上述蓋層導(dǎo)熱率極低，所以斷裂帶兩側(cè)蓋層對(duì)地?zé)嵝纬闪烁魺崆冶氐奶烊黄琳稀?/p>

3 地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)

3.1 熱儲(chǔ)模型

本區(qū)沂沭斷裂帶以西，館陶組熱儲(chǔ)層最有開發(fā)價(jià)值，其頂界面埋深為810m～1130m，厚度為310～370m，含水層巖性主要為細(xì)砂巖和卵石狀粗砂巖，孔隙和裂隙承壓水，其滲透系數(shù)一般為0.26～0.36m/d；地溫梯度與距離沂沭斷裂帶的距離成正比，本熱儲(chǔ)層平均地溫梯度在2.8℃/100m，東南山麓大氣降水以及一定程度的水遷移的滲透是本地區(qū)的地?zé)崴闹饕a(bǔ)給來源[6]。

3.2 評(píng)價(jià)方法

3.2.1 基本認(rèn)識(shí)

本區(qū)按照分類屬于低溫地?zé)豳Y源，熱儲(chǔ)形狀為層狀，分布廣，巖性、厚度，規(guī)則的改變，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)條件，熱儲(chǔ)深度大，為較高的壓力水，應(yīng)用整體的系統(tǒng)理論和泛系統(tǒng)的宏觀和微觀的，局部的，靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的關(guān)系分析方法。

3.2.2 有效利用資源量計(jì)算

計(jì)算方式：Qk=ρQCW（tw-t1）

Qk——可有效利用熱資源量

t1——熱水利用后廢棄溫度，根據(jù)利用方式不同分別取：

洗?。?8℃）；游泳（31℃）；土壤加熱（26℃）；養(yǎng)殖（17℃）

Q——分別取降深50m、100m對(duì)應(yīng)的3841m3/d、7678m3/d

CW——取4162.9J/kg·℃

ρ——取979.30kg/m3

tw——取53.0℃

計(jì)算結(jié)果：

當(dāng)t1=38℃ 則Qk1=2.46×1011J/d，折合標(biāo)準(zhǔn)煤8.40T/d

Qk2=4.93×1011J/d，折合標(biāo)準(zhǔn)煤16.79T/d

當(dāng)t1=31℃ 則Qk1=3.66×1011J/d，折合標(biāo)準(zhǔn)煤12.71T/d

Qk2=7.32×1011J/d，折合標(biāo)準(zhǔn)煤24.53T/d

當(dāng)t1=26℃ 則Qk1=4.43×1011J/d，折合標(biāo)準(zhǔn)煤14.97T/d

Qk2=8.86×1011J/d，折合標(biāo)準(zhǔn)煤29.98T/d

當(dāng)t1=17℃ 則Qk1=5.32×1011J/d，折合標(biāo)準(zhǔn)煤18.01T/d

Qk2=1.07×1012J/d，折合標(biāo)準(zhǔn)煤36.88T/d

4 地?zé)豳Y源開發(fā)利用方向

本區(qū)地?zé)崴泻休^多的有用礦物組分，且井口水溫較高，因此可在以下幾方面作為開發(fā)利用的方向：

4.1 住宅供暖

針對(duì)濰坊市冬季供暖期120天，可采用地?zé)嶙≌┡?，與燃煤相比，節(jié)約資源，避免了環(huán)境污染，應(yīng)該大力推廣。

4.2 大力發(fā)展溫泉旅游，促進(jìn)醫(yī)療保健事業(yè)的發(fā)展

隨著國(guó)內(nèi)假日經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，政府應(yīng)該積極鼓勵(lì)發(fā)展溫泉事業(yè)，可以借鑒日本國(guó)在溫泉醫(yī)療方面的經(jīng)驗(yàn)，大力發(fā)展溫泉旅游與醫(yī)療保健事業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民健康水平提升。

4.3 大力發(fā)展高科技生態(tài)農(nóng)業(yè)

本市冬暖式蔬菜大棚發(fā)展歷史已久，為全國(guó)在寒冷的冬季提供了新鮮的蔬菜，為國(guó)家菜籃子工程做出了重要貢獻(xiàn)。建立適度規(guī)模的現(xiàn)代化地?zé)釡厥?，引入溫室大棚，種植高檔蔬菜，可延長(zhǎng)坐果期，提升產(chǎn)量，向城鎮(zhèn)居民提供大量綠色無公害產(chǎn)品。地?zé)豳Y源是清潔能源，也是現(xiàn)代化高效科技農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。

4.4 改善投資環(huán)境，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，大力發(fā)展城鎮(zhèn)化。

本市低溫?zé)崴蔀槌擎?zhèn)化發(fā)展提供重要的支撐和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，一方面可以發(fā)揮地?zé)岵膳膬?yōu)勢(shì)，減少了環(huán)境污染，為百姓減少燃煤采暖的開支，同時(shí)也改善了環(huán)境，有利于招商引資工作開展；在地?zé)峒械膮^(qū)域可將地?zé)衢_發(fā)利用的領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大到醫(yī)療、工業(yè)、旅游、農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)生活領(lǐng)域，鼓勵(lì)和帶動(dòng)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，可有利于加快城鎮(zhèn)化的發(fā)展。

5 地?zé)豳Y源保護(hù)

地?zé)豳Y源是在特定的地質(zhì)、水文地質(zhì)背景和水文地球化學(xué)環(huán)境條件下形成的，要維持持續(xù)、穩(wěn)定的開發(fā)，不造成環(huán)境地質(zhì)問題，一定要實(shí)施嚴(yán)格的措施，重視地?zé)豳Y源的保護(hù)。為了確保有計(jì)劃，合理開發(fā)利用地?zé)豳Y源，不盲目無序的亂采，造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境污染。應(yīng)遵循以下原則：

5.1 開源節(jié)流和保護(hù)并舉的原則

控制總開采量，實(shí)行嚴(yán)格限量的保護(hù)性開采。積極使用地?zé)峄毓嗉夹g(shù)，加強(qiáng)節(jié)約地?zé)崴墓芾恚瑴p少地?zé)豳Y源量的無謂消耗；建立統(tǒng)一有序的地?zé)衢_采動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，嚴(yán)格執(zhí)行、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

5.2 堅(jiān)持地?zé)豳Y源開發(fā)為城鎮(zhèn)化建設(shè)服務(wù)的原則

結(jié)合城鎮(zhèn)化建設(shè)的實(shí)際需要，做好小城鎮(zhèn)地區(qū)的地?zé)豳Y源探查工作，注意地?zé)岙a(chǎn)業(yè)鏈的配套，可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5.3 保護(hù)環(huán)境與效能優(yōu)先的原則

根據(jù)用途不同，根據(jù)需要分層開采、分層開發(fā)。第三系明化鎮(zhèn)和館陶組熱儲(chǔ)層，更要根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同需求，有針對(duì)性的開采不同的熱儲(chǔ)層。堅(jiān)持走向市場(chǎng)、滿足市場(chǎng)需求，推進(jìn)地?zé)豳Y源的探查與開發(fā)利用。以有利于環(huán)境保護(hù)、有利于效率優(yōu)先的原則，支持又好又快地?zé)犴?xiàng)目的發(fā)展，以最少的資源消耗，最大限度地發(fā)揮社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

5.4 集中籌劃與科學(xué)開發(fā)的原則

對(duì)全市范圍內(nèi)地?zé)豳Y源開發(fā)利用要做到統(tǒng)一規(guī)劃，科學(xué)開發(fā)、充分發(fā)揮科技是第一生產(chǎn)力的優(yōu)勢(shì)，加大地?zé)犷I(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，做好地?zé)豳Y源綜合利用、梯級(jí)開發(fā)，提高地?zé)豳Y源的利用率。

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