王聯(lián)兵

摘要：通過對西安市地熱資源現(xiàn)狀分析，選擇四個熱儲層典型性熱水井，根據(jù)其2016年上半年水位、水質(zhì)、水溫等與上年同期相比的變化情況，分析全市地熱資源開發(fā)利用情況及存在和面臨的問題，進而對西安市地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出對策建議。

關鍵詞：地熱資源；開發(fā)利用；對策建議

Exploitation and Utilization Status Analysis and Countermeasures of Xi 'an Geothermal Resource

WANG Lian—bing

Geological Environment Monitoring Station of Xi'an City 710007

Abstract： Through the status analysis of geothermal development in Xian， we choose four typical geothermal wells from four thermal reservoirs， according to the first half of 2016， the change of the water level， water quality， water temperature， etc， analysis the geothermal resources development and utilization situation and existing problems in the city， put forward policy suggestions to xi 'an geothermal industry development.

Keywords： Geothermal Resources； Exploitation and Utilization； Countermeasures； Xi'an City

隨著我國對地熱資源開發(fā)利用的不斷深入，著力提高這一安全、可靠的清潔能源在能源消費結構中的比重，對于解決當前我國在能源安全和環(huán)境問題方面所面臨的問題無疑具有重要的現(xiàn)實意義，也是實現(xiàn)我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要保證。地熱資源的開發(fā)及有效利用對于提高人民生活水平、調(diào)整能源消費結構將起到重要的作用。

1. 西安市地熱資源現(xiàn)狀

作為具有深厚歷史文化積淀的古都，西安市地熱資源豐富，其分布范圍面積達440平方公里。地熱資源因其具有的綠色、清潔、環(huán)保和可再生能源等特點已受到全市各級政府管理部門的關注。根據(jù)陜西省人民政府與國土資源部合作開展的《陜西省關中盆地地熱資源調(diào)查評價》項目，對全省地熱資源進行普查。相關數(shù)據(jù)表明，西安一帶的地熱資源在關中地區(qū)乃至全省均處于領先地位。目前西安地區(qū)正在使用的不少地熱井均出現(xiàn)不同程度的水位下降，有的甚至呈現(xiàn)出了加速下降趨勢。據(jù)相關研究，當取水深度超過150米時，因其耗能將逼近加熱冷水的資源損耗，地熱井將失去經(jīng)濟運行價值。因此，針對當前西安市地熱資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，對其進行科學評估，防止地熱資源因過度開發(fā)利用而導致資源耗竭十分必要。

為促進西安市全面而科學地開發(fā)利用地熱資源，本文通過對2016年上半年西安市各熱儲層具有代表性的地熱井監(jiān)測點的相關監(jiān)測數(shù)據(jù)與上年同期進行比較、分析，就當前全市地熱資源的水位、水質(zhì)、水溫等變化情況及存在的問題進行分析并提出地熱資源可持續(xù)發(fā)展的對策建議。

2. 西安市地熱井水位變化規(guī)律

通過對2016年上半年各個地熱井監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，西安市地熱井水位呈現(xiàn)如下規(guī)律：

（1）水位變化呈現(xiàn)波動趨勢，但整體水位呈下降趨勢。

（2）單井水位呈現(xiàn)季節(jié)性變化。西安市地熱井水位變化與開采量呈正相關關系，從近十年水位變化規(guī)律上看，開采量越大，水位埋深越大，最低水位一般出現(xiàn)在開采量最大的1月～2月，最高水位一般出現(xiàn)在開采量最小的5月～6月。

以下按不同開采層段、不同用途，分類說明西安市地熱水水位變化情況。

2.1 第二熱儲層

該層2016年上半年水位與上年同期相比呈上升趨勢，平均上升幅度3.4m。以止園飯店地熱井為例，水位變化趨勢見圖1。

2.2 第三熱儲層

目前西安市開采第三熱儲層的地熱井較多，它們與開采第二熱儲層的地熱井相比，水溫高且出水量較大，用途為洗浴、采暖。該層地熱井2016年上半年平均水位與上年同期相比下降13.7m。具代表性的有西北石油管道管理局地熱井，其水位變化趨勢見圖2。

2.3 第四熱儲層

第四熱儲層的地熱井出水量較第二熱儲層大，水溫較第二、第三熱儲層高。它多作為第三熱儲層的補充，用來提高水溫。開采第四熱儲層的代表地熱井有XR60地熱中心體院站，該井為采暖用井，且采暖面積大，2016年上半年平均水位與上年同期相比呈下降趨勢，下降幅度為14.1m，水位變化趨勢見圖3。

2.4 第四加第五熱儲層

目前西安市開采這種組合熱儲層的地熱井僅有浐河開發(fā)區(qū)地熱井，該井為采暖井，2016年上半年與上年同期相比水位發(fā)生下降，平均下降幅度為4.5m，水位變化趨勢見圖4。

3. 水質(zhì)變化情況

根據(jù)《陜西工程勘察研究院西安水土測試中心》2016年6月抽檢的20口地熱井水質(zhì)化驗檢測結果來看，西安市地熱水化學動態(tài)比較穩(wěn)定，但隨著開采量的增加，地熱水中各主要離子濃度和礦化度有所降低。因此，為保證地熱資源的可持續(xù)利用，對地熱水的開發(fā)應控制在合理的范圍內(nèi)。

4. 水溫變化情況

由于西安市地熱水形成于構造裂隙帶，形成條件獨特，循環(huán)深度大，與深部熱源循環(huán)強烈，且其頂部含有隔熱保溫的覆蓋層，因此地熱水的水溫變化不大，根據(jù)監(jiān)測結果，各地熱井水溫相對保持穩(wěn)定。

5. 地熱資源開發(fā)中存在的問題

當前，西安市地熱資源的開發(fā)利用也存在和面臨一些問題，主要表現(xiàn)在以下方面：

5.1 開發(fā)利用水平低

西安市地熱資源科學利用起步較晚，大部分地熱資源尚處于低效率利用的粗放式開發(fā)階段，有待形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化、集約化開發(fā)；相關利用地熱資源的企業(yè)存在規(guī)模小、技術落后、管理水平低下以及地熱產(chǎn)品的利用方式、布局不合理等因素均制約著全市地熱資源的可持續(xù)開發(fā)利用。

5.2 環(huán)境保護問題

在地熱資源的使用過程中，會排放大量的熱量到大氣和水體中，造成其排放周邊空氣和水體一定程度的溫度上升，進而對環(huán)境產(chǎn)生影響甚至危害生物的生長；在其使用過程中，熱流體所含的各種有害氣體和懸浮物將排入大氣中，造成空氣污染；長期地熱流體開采而不回灌，將導致地面的沉降和水平位移以及地下水污染等[1]。上述現(xiàn)象在西安都有不同程度的發(fā)生，因此，西安市在開發(fā)地熱能的同時也應密切關注環(huán)境保護問題。

5.3 可持續(xù)發(fā)展問題

可持續(xù)發(fā)展理念對于地熱資源的開發(fā)利用有著指導意義和現(xiàn)實意義。由于歷史和現(xiàn)實的原因，西安市的地熱資源開發(fā)停留在較低的開發(fā)層次，尚未充分發(fā)揮其社會效益、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益。由于地熱資源的形成要具備一定的地質(zhì)、構造、水文條件，加之其具有再生能力弱、資源總量少、補給途徑遠等特點，這就要求我們在開發(fā)利用的過程中做到使之能夠得到長期穩(wěn)定開采，防止盲目無序開采造成資源和環(huán)境地質(zhì)問題的發(fā)生，否則就會造成資源的快速枯竭[2，3]。因此，在開發(fā)中，要采取行之有效地措施，使地熱資源實現(xiàn)可持續(xù)開發(fā)利用。

6. 西安市地熱資源開發(fā)對策建議

6.1 建立專項資金

建議政府建立地熱資源開發(fā)利用專項資金，為全市開發(fā)大型地熱供暖工程、地熱供暖工程中熱水回灌井的施工以及地熱供暖相關技術的研發(fā)等工作提供資金支持。

6.2 不斷修訂和完善地熱資源開發(fā)利用規(guī)劃

為適應西安市經(jīng)濟社會發(fā)展和資源可持續(xù)利用的需要，應加強地熱資源開發(fā)利用規(guī)劃工作。主要是積極做好資源勘查評價和地熱回灌兩方面的工作，依據(jù)地熱資源條件、可能的回灌量及采灌比，不斷修訂和完善全市地熱資源開發(fā)利用規(guī)劃。

6.3 積極推廣應用高新技術與設施

探索開展節(jié)約型、效益型的地熱資源開發(fā)利用模式，努力提高地熱資源利用效率，使地熱資源更好地服務于全市的經(jīng)濟社會發(fā)展。

6.4 建立地熱開發(fā)利用示范性工程

通過建立地熱資源開發(fā)利用示范性工程，進一步推動對資源的有效利用。建設相關地熱采暖示范性工程，著力開展熱泵技術、地板采暖等應用技術研究工作。通過示范，制定相應的資源消耗定額，使地熱資源得到合理的開發(fā)利用。

6.5 開發(fā)地熱醫(yī)療保健產(chǎn)業(yè)

西安地熱資源富含氟、碘等特殊組份，十分有益于人體健康，如能將其充分地應用于醫(yī)療、衛(wèi)生、保健等行業(yè)，將有效帶動上述行業(yè)的進一步發(fā)展并切實提高人民生活水平和健康水平。建議開展這方面的研究，進一步認識其特有的醫(yī)療、保健、養(yǎng)生功能及效果，更好地服務于全市人民。

地熱資源是一種可再生的清潔能源，著力推進新能源的開發(fā)利用是時代提出的要求，也是全面優(yōu)化西安市能源結構的重要抓手，我們應該充分利用西安的這一特色資源，為保護環(huán)境，節(jié)約資源，加速地熱開發(fā)利用水平，造福人民，為全市乃至全省的環(huán)境保護做出積極貢獻。

參考文獻：

[1] 張寶，彭志帆，趙鎖志.地下水資源研究現(xiàn)狀及展望[J].西部資源.2012（02）

[2] 趙平鎮(zhèn)，吳希龍.泰安市地下水開發(fā)利用中的水環(huán)境問題及對策[J].地下水.2005（03）

[3] 劉沂軒，熊彩霞.地下水開發(fā)利用中的環(huán)境問題及對策[J].江蘇水利.2003（05）.

[4] 王迪， 霍建華， 王福義. 氡氣測量與CSAMT聯(lián)合探測在阿爾山市白狼鎮(zhèn)地熱資源勘查中的應用[J]. 西部資源， 2016（2）：82-84.

[5] 李心玉， 張文國. 淺談地熱資源的類型與開發(fā)利用[J]. 西部資源， 2016（2）：91-93.