地?zé)崮茉趨^(qū)域供暖中的應(yīng)用研究

徐燕

摘 要：文章首先分析了中國(guó)地?zé)豳Y源的特征及分布，然后分析了國(guó)內(nèi)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用應(yīng)該遵守的原則，最后對(duì)于當(dāng)前較新的地?zé)崮茉诠┡械募夹g(shù)發(fā)展做出了簡(jiǎn)要的探討。

關(guān)鍵詞：地?zé)崮?；區(qū)域；供暖

一、中國(guó)地?zé)豳Y源特征及分布

地?zé)豳Y源是指能夠被經(jīng)濟(jì)利用的地球內(nèi)部的地?zé)崮?、地?zé)崃黧w及其有用組分。地?zé)豳Y源可以劃分為淺層地溫能、中深層地?zé)崮芎透蔁釒r三大類(lèi)。中國(guó)地?zé)豳Y源豐富、儲(chǔ)量巨大。據(jù)國(guó)土資源部2011年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)淺層地溫能資源量相當(dāng)于95億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，現(xiàn)每年開(kāi)發(fā)利用量相當(dāng)于3.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，實(shí)現(xiàn)減排5億噸CO2；中深層地?zé)豳Y源量相當(dāng)于8530億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，現(xiàn)每年開(kāi)發(fā)利用量相當(dāng)于6.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，實(shí)現(xiàn)減排13億噸CO2；干熱巖地?zé)崮苜Y源量相當(dāng)于860萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，現(xiàn)正處于研發(fā)階段。

（一）淺層地溫能

我國(guó)淺層地溫能開(kāi)發(fā)利用適宜區(qū)為東北地區(qū)南部、華北地區(qū)、江淮流域、四川盆地。基于我國(guó)地質(zhì)、水文條件和地形地貌不同的地域特點(diǎn)，將我國(guó)城市淺層地溫能資源的應(yīng)用環(huán)境劃分為4類(lèi)：（1）濱海型城市，淺層地溫能開(kāi)發(fā)利用應(yīng)優(yōu)先考慮地埋管地源熱泵方式和地表水（江水、海水）地源熱泵方式。（2）平原型城市，沖積平原型城市的淺層地溫資源的開(kāi)發(fā)利用一般可采取地下水或地埋管地源熱泵方式；沖積三角洲平原城市的淺層地溫資源開(kāi)發(fā)利用一般側(cè)重于地埋管地源熱泵方式；山前平原城市的淺層地溫資源的開(kāi)發(fā)利用原則上講應(yīng)側(cè)重于地下水地源熱泵方式。（3）內(nèi)陸盆地型城市，以地下水地源熱泵方式和地埋管地源熱泵方式為主；（4）高原河谷型城市，在深切峽谷區(qū)可選擇地下水地源熱泵方式，山坡地區(qū)可選擇基巖地埋管地源熱泵方式。

（二）中深層地?zé)豳Y源

1.高溫對(duì)流型地?zé)豳Y源。高溫對(duì)流型地?zé)豳Y源主要分布在滇藏及臺(tái)灣地區(qū)。滇藏地?zé)釒Вɑ蚍Q喜馬拉雅地?zé)釒В?shí)際上是特提斯地?zé)釒У臇|延部分。在西藏南部總共有600多處高溫地?zé)犸@示，大部分熱水屬Cl-—HCO3-—Na+型，并含有豐富的Li、Rb、Cs、B等元素，總礦化度介于1-3g/L之間；騰沖為現(xiàn)代火山區(qū)，現(xiàn)已確認(rèn)的熱水區(qū)有58處，其中“熱?！睙崽镒罹唛_(kāi)發(fā)前景，熱儲(chǔ)溫度可達(dá)230-240°C，其熱源可能是一個(gè)正在冷卻的巖漿囊。滇藏地?zé)釒Э偘l(fā)電潛力為5817.60MW，其中西藏占整個(gè)地?zé)釒У?2%。

2.中低溫對(duì)流型地?zé)豳Y源。中低溫對(duì)流型地?zé)豳Y源主要分布在我國(guó)東南沿海地區(qū)，包括廣東、福建、海南、廣西以及江西、湖南和浙江。這類(lèi)地?zé)豳Y源在正?；蚵晕⑵叩牡?zé)岜尘跋?，大氣降水?jīng)斷層破碎帶或裂隙發(fā)育帶滲入地下，并從圍巖中吸取熱量成為溫度不等的地下熱水。此類(lèi)熱水資源在我國(guó)東部沿海地區(qū)大多蘊(yùn)藏于中生代花崗巖和火山巖分布區(qū)，屬裂隙型儲(chǔ)層，水質(zhì)良好，礦化度一般小于1g/L。

3.中低溫傳導(dǎo)型地?zé)豳Y源。這類(lèi)資源主要埋藏在大、中型盆地之中，資源潛力巨大，如華北盆地、松遼盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地、渭河盆地、蘇北盆地等。

二、國(guó)內(nèi)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用應(yīng)該遵守的原則

地?zé)崮茏鳛槲覈?guó)的重要資源，合理開(kāi)發(fā)利用的確會(huì)對(duì)改善各省市的投資環(huán)境、招商引資、發(fā)展旅游、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、醫(yī)療保健等產(chǎn)業(yè)有著非常重要的意義。但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到，地?zé)豳Y源是有限的資源，其補(bǔ)給的過(guò)程是相當(dāng)緩慢的。要實(shí)現(xiàn)該資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)，應(yīng)在擴(kuò)大開(kāi)發(fā)規(guī)模的同時(shí)，首先要重視資源的保護(hù)。否則地?zé)崽镉捎谶^(guò)量開(kāi)采而導(dǎo)致水位持續(xù)下降，資源枯竭，嚴(yán)重影響地?zé)崽锏膲勖?。因此，開(kāi)發(fā)與保護(hù)工作應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

第一，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)情，進(jìn)一步研究、調(diào)整有效保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源的相關(guān)政策，以便很好地實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源可持續(xù)利用，高度重視資源保護(hù)。

第二，加強(qiáng)與相關(guān)部門(mén)的協(xié)調(diào)，盡快淘汰在地?zé)衢_(kāi)發(fā)中存在的只采不灌、尾水排放溫度高、資源利用嚴(yán)重浪費(fèi)，嚴(yán)格實(shí)行保護(hù)性限量開(kāi)采，積極推進(jìn)地?zé)峄毓嗉肮?jié)能、節(jié)約地?zé)崴墓芾?，降低地?zé)豳Y源量的實(shí)際消耗，建立統(tǒng)一的地?zé)衢_(kāi)采動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

三、當(dāng)前國(guó)內(nèi)低熱資源開(kāi)發(fā)的主要技術(shù)

（一）地?zé)徙@井成井工藝技術(shù)

針對(duì)不同深度、地層和巖性特點(diǎn)，中國(guó)基本形成了適合不同熱儲(chǔ)類(lèi)型的井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、低密度流體鉆井、熱儲(chǔ)層物化特性錄井及有效儲(chǔ)層評(píng)價(jià)等中低溫地?zé)峋@井成井工藝技術(shù)。在中低溫地?zé)峋删夹g(shù)方面，已經(jīng)根據(jù)砂巖孔隙型和基巖裂縫型等不同儲(chǔ)層性質(zhì)形成了適合高效開(kāi)發(fā)的多種井身結(jié)構(gòu)，并鉆成了目前國(guó)內(nèi)最深的地?zé)峋ㄏ剃?yáng)人民銀行井，井深4250m），井口出水達(dá)到126°C。

（二）地?zé)崴丶皳Q熱技術(shù)

開(kāi)展了雙層保溫管、雙層隔熱套管、泡沫水泥漿和高分子防腐保溫涂層等技術(shù)研究，保溫管導(dǎo)熱系數(shù)小于0.05W/（m·°C）。掌握了地?zé)崴斔瓦^(guò)程中的保溫技術(shù)，降低輸送中熱損耗；針對(duì)不同地區(qū)地?zé)崴|(zhì)，采用了不同的換熱器設(shè)計(jì)及材質(zhì)選擇，有效提高換熱效率。目前已經(jīng)在咸陽(yáng)、雄縣地區(qū)多個(gè)地?zé)嵴緫?yīng)用這些先進(jìn)技術(shù)。

（三）地?zé)崂玫姆栏拦讣夹g(shù)

國(guó)內(nèi)在解決水系統(tǒng)設(shè)備腐蝕和結(jié)垢技術(shù)方面開(kāi)展了大量工作，初步開(kāi)展了地?zé)衢_(kāi)發(fā)工藝流程中的熱泵防腐、防垢技術(shù)研究，針對(duì)高含CO2、H2S等酸性氣體的污水處理有成熟的技術(shù)方案。形成了系列技術(shù)，取得了很好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 藺文靜，劉志明，王婉麗等.中國(guó)地?zé)豳Y源及其潛力評(píng)估[J].中國(guó)地質(zhì)，2013，40（01）：312-321.