關(guān)中地區(qū)地?zé)岱植伎刂埔蛩嘏c地?zé)衢_發(fā)前景

張 勝 劉曉華 李文超

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院 河南鄭州 450000）

引言

我們國(guó)家能源消耗主要還是化石燃料，伴隨著需求量與開采量的進(jìn)一步增長(zhǎng)，環(huán)境受到破壞。而地?zé)崮茉词欠峡沙掷m(xù)發(fā)展的清潔能源，可以有效減少污染，并緩解當(dāng)前的能源危機(jī)。但是受到技術(shù)條件的限制，其具體開發(fā)只能集中在淺層地?zé)崮墚?dāng)中。伴隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，各項(xiàng)采集模式被利用開發(fā)出來(lái)，以此給這項(xiàng)資源的有效利用提供了發(fā)展基礎(chǔ)。由于該項(xiàng)資源分布較為復(fù)雜，盲目開采將會(huì)直接影響到地下水資源。所以這就需要重點(diǎn)分析地?zé)岱植贾骺匾蛩?，以此給未來(lái)地?zé)衢_發(fā)提供依據(jù)。

1 控制因素

關(guān)中地區(qū)在古近系之前受到過(guò)侵蝕，在這之后地層開始慢慢沉積。主要發(fā)育了紅河組、白鹿塬組、高陵組等沉積地層，其中高陵組到三門組是關(guān)中地區(qū)最主要的儲(chǔ)熱層。依照最近幾年該區(qū)域內(nèi)地?zé)峋c溫泉的分布特點(diǎn)能夠發(fā)現(xiàn)一些特點(diǎn)，如，大地的熱流值通常較高，且熱能的分布通常位于裂縫周邊，其中表現(xiàn)較為突出的就是渭河盆地南部，這一地區(qū)的分布相較其他區(qū)域密集的多。在凸凹相接的地帶水溫往往是最高的，如山腳下等地。

綜合來(lái)說(shuō)，巖石圈的厚度越低，其地幔物質(zhì)在上涌的時(shí)候最容易形成斷裂，這樣就在地?zé)岙惓Ｐ纬蛇^(guò)程中起到一定的輔助作用。在關(guān)中地區(qū)其地?zé)岙惓７植嫉淖钪饕蛩鼐褪菙嗔选Ｆ渲猩皫r的厚度越高，其儲(chǔ)水能力就會(huì)越強(qiáng)，所以對(duì)于一些淺層熱水型地?zé)嵯刀?，其地?zé)岢霈F(xiàn)異常的情況會(huì)比較明顯。

2 開發(fā)前景

當(dāng)前關(guān)中地區(qū)對(duì)于地?zé)岬拈_發(fā)活動(dòng)主要集中在淺層，包含有大棚、溫泉、供暖、洗浴以及魚類的養(yǎng)殖等等，隨著水量的進(jìn)一步增長(zhǎng)，使得陜西成為全國(guó)最著名的地?zé)岢?。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看該地區(qū)的地?zé)衢_發(fā)還處在初期階段，所以距離利用地?zé)徇M(jìn)行發(fā)電還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。

2.1 開發(fā)技術(shù)

關(guān)中地區(qū)地?zé)犷愋椭饕幸韵聨追N類型：山前構(gòu)造裂隙型、碳酸鹽型、碎屑巖型以及盆地當(dāng)中的孔隙型等等。在實(shí)際的開發(fā)工作中需要依照不同的地?zé)醿?chǔ)層進(jìn)行不同的具體措施制定，主要根據(jù)不同類型的特點(diǎn)進(jìn)行制定。例如，根據(jù)山前構(gòu)造型的特點(diǎn)，其流體的更新較為快速，因此能夠進(jìn)行地下水的開發(fā)；對(duì)于盆地當(dāng)中的孔隙型因?yàn)槠淞黧w更新速度比較慢，所以這種儲(chǔ)層在開發(fā)的時(shí)候必須要實(shí)施回灌這項(xiàng)措施。在干熱巖開發(fā)的區(qū)域當(dāng)中，則需要使用增強(qiáng)型的系統(tǒng)，具體操作為將地層壓裂后注入水，再提取熱。

當(dāng)前開發(fā)技術(shù)最成熟的就是通過(guò)直接提水取熱法以及回灌取熱這兩種措施。一般淺層會(huì)采用提水取熱的方法，中層可以使用回灌以及無(wú)干擾型地?zé)崛帷?/p>

其中地源熱泵就是將低溫位的熱能傳送到高溫位的機(jī)械之中，以此完成熱量交換。它最大的優(yōu)勢(shì)就在于能夠利用地下常溫的土壤及地下水的溫度特性，完成與建筑內(nèi)部的熱量交換，其中不需要任何的人工熱源，就能夠直接取代傳統(tǒng)的取暖方式及空調(diào)系統(tǒng)。并且運(yùn)行成本低，節(jié)能效應(yīng)高。但該技術(shù)當(dāng)下存在的主要問(wèn)題就是土壤熱不均衡，整體系統(tǒng)效率過(guò)低，長(zhǎng)時(shí)間還會(huì)影響周圍的生態(tài)環(huán)境。

而回灌技術(shù)及時(shí)就是將溫度較低的水灌入到熱儲(chǔ)當(dāng)中，它可以有效避免地?zé)釓U水直接排放引起環(huán)境污染，并促進(jìn)地?zé)豳Y源可持續(xù)利用。但是其技術(shù)存在比較多困難，回灌井位置錯(cuò)誤或者是過(guò)量回灌都有可能會(huì)冷卻熱儲(chǔ)，使最終開采出來(lái)的溫度降低；要是回灌工藝存在問(wèn)題那么還會(huì)導(dǎo)致回灌井的能力下降，最終完全喪失回灌能力。當(dāng)前回灌法在咸陽(yáng)地區(qū)的應(yīng)用率非常高，有一些井的回灌率高達(dá)100%，這一操作方法符合綠色開發(fā)的理念。

地?zé)衢_發(fā)的主要目的在于不僅可以得到人民生產(chǎn)生活所需的資源，還能保持當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境不被破壞。因此要將綠色能源的開發(fā)作為主要的發(fā)展目標(biāo)。地?zé)崴泻写罅康牡V物質(zhì)，所以直接將其取出來(lái)并直接排放將會(huì)污染搭配生態(tài)環(huán)境，并且在抽取地?zé)崴倪^(guò)程中還會(huì)導(dǎo)致地層水位降低，地面發(fā)生下沉。因此在開發(fā)的過(guò)程中就必須要采取回灌措施。

在開發(fā)的過(guò)程中應(yīng)該要遵循兩個(gè)基本原則，即限制性開采與保持性開采。其中在西安及咸陽(yáng)等地區(qū)由于熱井過(guò)多，所以如果不能及時(shí)補(bǔ)充地下水，將會(huì)直接導(dǎo)致地面下沉；在渭南地區(qū)及寶雞地區(qū)由于開采能力過(guò)低，熱井?dāng)?shù)量適中，所以可以維持當(dāng)前的現(xiàn)狀進(jìn)行開采。除此之外，還需要進(jìn)行鼓勵(lì)性開采，尤其是在戶縣、渭南等部分地區(qū)其熱井開采數(shù)量過(guò)低。

2.2 前景

地?zé)崾且环N綠色的可再生能源，在關(guān)中地區(qū)含有非常豐富的地?zé)豳Y源，其地?zé)崴念愋鸵卜浅６鄻樱渲性谖急钡貐^(qū)碳酸巖型水溫大致在22 度到53 度之間，秦嶺山前構(gòu)造裂隙型水溫在32 度到105 度，盆地中孔隙型水溫在50 度到100 度之間，但是當(dāng)前的開采程度還主要集中的中心城市，二線及三線城市還需要進(jìn)一步開采。

結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用地?zé)豳Y源之后每年都能夠有效減少二氧化碳、粉塵等的排放量，可以真正稱得上是綠色環(huán)保類資源。在未來(lái)對(duì)于地?zé)豳Y源的開采技術(shù)將趨于成熟，能源的開采還會(huì)增加民眾就業(yè)率等，可見(jiàn)這一資源將為經(jīng)濟(jì)、民生等方面帶來(lái)巨大的改變，有著較好的發(fā)展前景。