齊齊哈爾市地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀調(diào)查分析

欒曉燕

(齊齊哈爾市水資源中心，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

0 前 言

松嫩盆地蘊(yùn)藏著豐富的地?zé)豳Y源，不但處在中央凹陷帶內(nèi)的大慶市區(qū)和處在北部?jī)A沒區(qū)的林甸縣蘊(yùn)藏著豐富的地?zé)豳Y源，處在西部斷階區(qū)的齊齊哈爾市區(qū)也蘊(yùn)藏著較豐富的地?zé)豳Y源。由于地幔的先期隆起與后期沉降，形成了較高的地溫梯度值，具有較好的地?zé)岜尘皸l件。齊齊哈爾市最早進(jìn)行地?zé)徙@探是2007年，在齊齊哈爾市鐵鋒區(qū)哈拉烏蘇施工了齊熱1井，鉆井深度為1456m，水溫為47℃，該井自流量50m3/d，靜止水頭高度43m。繼齊熱1井的成功在市區(qū)內(nèi)先后施工了18眼地?zé)峋?，但這些井多數(shù)是個(gè)人及企業(yè)投資施工，沒有形成完整的技術(shù)資料，沒有總體規(guī)劃，呈無序開采狀態(tài)。

1 地理?xiàng)l件研究

1.1 地理位置與交通條件

齊齊哈爾市位于黑龍江省西部、嫩江中游。是黑龍江省西部地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心和交通樞紐。區(qū)內(nèi)交通便利，鐵路四通八達(dá)，濱洲、齊平、齊北線在這里交匯延伸，年貨運(yùn)量2000多萬噸。公路縱橫交錯(cuò)，綏芬河—滿洲里(G301)、北京—加格達(dá)奇(G111、復(fù)線兩條國(guó)道和碾子山—北安省道形成公路主干網(wǎng)。民航已開通齊齊哈爾至北京、廣州、上海、沈陽、黑河等航線，正運(yùn)作開通國(guó)際航線。各種現(xiàn)代化通訊手段方便迅捷，金融、海關(guān)、商檢、保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和服務(wù)場(chǎng)所完備，可直接為客商提供良好的服務(wù)。

1.2 地形地貌

齊齊哈爾市市區(qū)位于松嫩低平原西部，嫩江縱貫全區(qū)。地勢(shì)由北西向南東緩緩降低，均為平原區(qū)，地形平坦開闊，溝谷切割微弱。根據(jù)地貌成因類型、成因形態(tài)和形態(tài)單元，將地貌劃分為流水地貌、湖成地貌、風(fēng)成地貌三種地貌類型，四類成因形態(tài)，五個(gè)形態(tài)單元。

1.3 氣象、水文

齊齊哈爾市屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，春季干旱、風(fēng)大；夏季短暫、濕熱、多雨；秋季涼爽、早霜；冬季漫長(zhǎng)、嚴(yán)寒、少雪。據(jù)多年氣象資料，多年平均氣溫3.6℃，年平均氣溫由東北向西南遞增，齊齊哈爾市多年平均降水量454.2mm，降水量具有由北向南、由東向西逐漸遞減的規(guī)律，全市降水量年內(nèi)分配極不均勻，主要集中在夏季汛期6—9月份，占全年降水量70%-80%，其中7、8月份降水量占年降水量的50%以上，且常以暴雨形式出現(xiàn)。全市多年平均蒸發(fā)量839.2mm，具有由東北向西南遞增的規(guī)律。4-6月蒸發(fā)最為強(qiáng)烈，11-1月份蒸發(fā)量最小。全年日照時(shí)數(shù)為2840h，多年平均無霜期為136d 。全年凍結(jié)期150-160d，季節(jié)性凍土深2-2.5m。春季多西南風(fēng)，平均風(fēng)速3.5m/s，最大風(fēng)速28 m /s。

齊齊哈爾市市區(qū)主要有嫩江、烏裕爾河。嫩江由東北向西南斜穿齊齊哈爾市，干流長(zhǎng)146km，河床寬400-900m，水深0.5-4m。據(jù)富拉爾基水文站資料，多年平均徑流量180.08×108m3，多年平均徑流深145.33mm。烏裕爾河是一條內(nèi)陸盲尾河。發(fā)源于小興安嶺西麓，流經(jīng)北安市、克東縣、依安縣、富?？h等。據(jù)依安水文站資料多年平均流量18.41m3/s，多年平均徑流量5.8×108m3，多年平均徑流深78.85mm。市區(qū)內(nèi)烏裕爾河道蛇曲窄淺，坡降極緩，河水潛流、漫散在九道溝子—扎龍一帶，形成大片沼澤濕地。

2 地?zé)岬刭|(zhì)條件

2.1 地層

松嫩盆地自中侏羅世開始形成零散分布的斷陷，侏羅紀(jì)中晚期以火山巖、火山碎屑巖建造為主；晚期以含煤碎屑巖為主。早白堊世登婁庫組為粗碎屑類復(fù)理石建造。晚白堊世以砂巖、泥巖、頁巖構(gòu)成復(fù)理石建造為主。從泉頭組上段、青山口組、姚家組到嫩江組坳陷鋪蓋式沉積中，分別形成過相當(dāng)厚的泥巖。白堊系中厚層泥巖是穩(wěn)定的區(qū)域蓋層形成大面積封閉環(huán)境，是促成盆地高地溫場(chǎng)的重要因素。中、新生代松嫩盆地蓋層底部堆積了侏羅系及白堊系下統(tǒng)登婁庫組、泉頭組、上統(tǒng)青山口組、姚家組、嫩江組、四方臺(tái)組、明水組及古近系依安組、新近系大安組，其蓋層為第四系。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

齊齊哈爾市位于松嫩盆地西北部，Ⅰ級(jí)大地構(gòu)造單元為興安嶺—內(nèi)蒙地槽褶皺區(qū)，亞Ⅰ級(jí)構(gòu)造為小興安嶺—松嫩地塊，Ⅱ級(jí)構(gòu)造為松嫩中斷(坳)陷帶，Ⅲ級(jí)構(gòu)造為西部斷階區(qū)。

松嫩盆地內(nèi)發(fā)育有四組隱伏大斷裂及深大斷裂數(shù)十條,將盆地基底切割成大小不等的網(wǎng)狀塊體。以北東向和近南北向最發(fā)育，它們控制了盆地主要構(gòu)造架。為地下地?zé)崃?、水流提供了運(yùn)移通道。

2.3 莫霍面埋深

莫霍面的埋深對(duì)地下溫度場(chǎng)的分布有著較為重要的影響，松嫩盆地中心區(qū)域上地幔隆起形成地幔枕，具有較高的地?zé)岜尘?。一般來說，莫霍面埋藏越淺，地溫梯度相對(duì)越大，地溫相對(duì)越高。從區(qū)域背景資料可知，松遼盆地的地殼厚度是我國(guó)已知陸內(nèi)盆地中最薄的盆地之一，莫霍面埋深為29-33km，上地幔隆起的軸部在大慶、大安、乾安一帶，地殼最薄處為29km，上地幔的隆起給盆地中部造成了較高的地?zé)岜尘?從盆地中部向盆地邊緣逐漸降低,工作區(qū)莫霍面埋深在32-33km之間。

2.4 侵入巖

松嫩中斷(坳)陷帶是一個(gè)以古生界和前古生界為基底的大型中、新生代內(nèi)陸斷(坳)陷盆地。基底巖性主要由板巖、千枚巖、片巖、片麻巖等變質(zhì)巖和古生代華力西期、燕山期花崗巖組成。花崗巖產(chǎn)熱量居各類巖石之首，每年花崗巖產(chǎn)生的放射性熱能十分可觀，對(duì)盆地地溫場(chǎng)具有深遠(yuǎn)影響。

2.5 熱儲(chǔ)埋藏條件及其特征

齊齊哈爾市位于松嫩平原西北部，為松嫩盆地型地?zé)崽锏囊徊糠郑哂胸S富的地?zé)豳Y源，熱儲(chǔ)埋深大，地?zé)崃黧w具承壓性，靜止水位高出地表40m左右，屬中低溫地?zé)崽铫颉?型層狀熱儲(chǔ)。地?zé)豳Y源按溫度劃分為低溫地?zé)豳Y源溫水-溫?zé)崴?jí)別[1]。

3 地?zé)豳Y源勘查及開發(fā)利用現(xiàn)狀

3.1 地域條件

齊齊哈爾市轄七區(qū)九縣，目前，齊齊哈爾市共施工地?zé)峋?8眼，主要集中分布在北三區(qū)，共14眼(其中，龍沙區(qū)2眼，鐵鋒區(qū)7眼，建華區(qū)3眼)，昂昂溪區(qū)2眼。外縣有4眼，(克東縣1眼，富?？h2眼，依安縣1眼)。

3.2 地質(zhì)條件

齊齊哈爾市區(qū)嫩江以東地區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件較好，在市區(qū)范圍內(nèi)過行了地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查,重點(diǎn)勘查區(qū)面積95.87km2。施工了一眼深度為1145.20m的地?zé)崽讲山Y(jié)合井一眼,該井自流,靜止水頭高出地表44m，自流量48m3/h,井口溫度36℃。計(jì)算勘查區(qū)95.87km2范圍內(nèi)熱儲(chǔ)中地?zé)崃黧w儲(chǔ)存量為3.57×109m3,儲(chǔ)熱量5.34×1017J,地?zé)崃黧wD級(jí)可開采量3360m3/d。地?zé)崃黧w年開采累計(jì)可利用的熱能量9.46×107MJ；可采熱能為5.00MW。按熱效率為60%計(jì)算，地?zé)崃黧w開采一年所獲得的熱量9.46×107MJ,相當(dāng)于節(jié)煤量3.23×103t/a,減少二氧化碳排放量7.70×103t/a,二氧化硫54.87 t/a,氮氧化物19.37 t/a, 懸浮質(zhì)粉塵25.82t/a。節(jié)省治理費(fèi)用二氧化碳排放量77×104元,二氧化硫6.04×104元,氮氧化物6.19×104元, 懸浮質(zhì)粉塵2.58×103元。

齊齊哈爾市嫩江以西地區(qū)(包括甘南縣、梅里斯區(qū)、富拉爾基區(qū)、碾子山區(qū)、龍江縣、泰來縣西部區(qū))由于靠近松嫩盆地西部邊界，地?zé)崴畬勇癫厣疃戎饾u變淺，至梅里斯一帶埋藏深度在800m左右，地?zé)崴疁囟裙烙?jì)在20-30℃，再向西至龍江縣、甘南縣、泰來縣以西一帶熱水層消失，在這一區(qū)域打出地?zé)豳Y源的可能性非常小，北部訥河市、克山縣、克東縣由于靠近松嫩盆地北部邊界，地?zé)岬刭|(zhì)條件相對(duì)也不好?？傮w來說，齊齊哈爾市地?zé)豳Y源的賦存與分布嚴(yán)格受大地構(gòu)造單元控制，嫩江以東地區(qū)由西向東，由西北向東南，由盆地邊緣向盆地中心熱儲(chǔ)埋藏深度逐漸增加，地溫梯度增大，地?zé)崃黧w溫度增高。

3.3 地溫和水化學(xué)條件

齊齊哈爾市地?zé)豳Y源按溫度劃分為低溫地?zé)豳Y源溫水—溫?zé)崴?jí)別，可用于理療、洗浴、采曖、溫室、養(yǎng)殖等方面。地?zé)崃黧wpH值7.4-9.1,陰離子以HCO3-為主,含量633.14-1517.08mg/L,其次是Cl-,含量818.40-1053.17 mg/L。陽離子以Na+離子為主,含量942.40-1107 mg/L。礦化度2450.82-2704.90mg/L，總硬度12.40-85.56mg/L,水化學(xué)類型為HCO3·Cl—Na、Cl·HCO3—Na及Cl —Na型。地?zé)崃黧w中含有多種礦物質(zhì)進(jìn)人體十分有利,如碘、氟達(dá)到了命名礦水濃度，偏硼酸、偏硅酸達(dá)到了醫(yī)療價(jià)值濃度及礦水濃度標(biāo)準(zhǔn)。通過C14年齡測(cè)定，地?zé)崴纬蓵r(shí)間約2-3萬年之前。

3.4 開發(fā)利用情況

目前，齊市地?zé)豳Y源也得到了很好的開發(fā)和利用，建成了多家以地?zé)釡厝丛橹黝}的旅游渡假場(chǎng)所，生意十分興隆。如：位于中國(guó)最美濕地--扎龍自然保護(hù)區(qū)的鶴之湯溫泉是斥資35億在黑龍江省重點(diǎn)開發(fā)的扎龍溫泉小鎮(zhèn)的第一個(gè)運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目，經(jīng)中國(guó)礦業(yè)地?zé)嵛瘑T會(huì)權(quán)威專家的評(píng)審，鶴之湯為重碳酸氯化鈉型硼碘醫(yī)療溫泉，是國(guó)內(nèi)罕見的綠色能源，富含碘、硼、硅、鋅等二十余種對(duì)人體有益的微量元素；黑龍江運(yùn)建集團(tuán)利用運(yùn)建熱1井除給本小區(qū)兩幢高層居民提供24小時(shí)熱水外，與其子公司黑龍江運(yùn)建蘇打水股份有限公司和北京沁巖川科技有限公司共同開發(fā)蘇打水，擁有國(guó)內(nèi)先進(jìn)瓶裝蘇打水生產(chǎn)線，注冊(cè)資本2000萬元。公司于2010年12月正式獲得了國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的全國(guó)工業(yè)生產(chǎn)許可證。 主要生產(chǎn)“沁巖川”、“利烏巴”兩個(gè)品牌的天然蘇打水。此外，位于齊齊哈爾市嫩江之畔的“秀水家園”小區(qū)，富?？h繁榮農(nóng)場(chǎng)小區(qū)除利用地?zé)峋┬^(qū)24小時(shí)熱水外，還利用熱泵技術(shù)對(duì)小區(qū)住宅樓取曖，節(jié)省了大量燃煤，對(duì)空氣凈化做出了貢獻(xiàn)[2]。

4 存在的問題

1)基礎(chǔ)性勘查程度較低，地?zé)岬刭|(zhì)條件沒有查清，熱儲(chǔ)層物性參數(shù)取得較少；沒有進(jìn)行地?zé)峋毓嘣囼?yàn)方面的工作,對(duì)今后開發(fā)利用中地?zé)崴幕毓嗳狈ο嚓P(guān)依據(jù);

2)開采井布局不合理，開采量沒有限制，對(duì)今后整體開發(fā)利用及地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用都會(huì)產(chǎn)生較大影響。如開采井間距過小會(huì)導(dǎo)致一些井水位降深過大，增加開采成本，甚至導(dǎo)至有些地?zé)峋椴簧纤鴪?bào)廢，造成較大經(jīng)濟(jì)損失；開采量過大會(huì)導(dǎo)致資源過早枯竭，水溫降低等；

3)缺乏地?zé)峋畡?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作,地?zé)崴拈_采是否會(huì)產(chǎn)生地面沉降及污染當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境等次生地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生等沒有進(jìn)行相關(guān)監(jiān)測(cè);

4)缺乏地方政府部門的管理，地?zé)峋┕づc開采處于無序狀態(tài)。

5 建 議

5.1 加強(qiáng)基礎(chǔ)性地?zé)豳Y源勘查

目前，齊齊哈爾市雖然施工了18眼地?zé)峋?，但真正?jīng)過有資質(zhì)地質(zhì)勘查單位勘查與施工的地?zé)峋畠H有兩眼，對(duì)熱儲(chǔ)的物理參數(shù)取得極少，對(duì)市區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)依據(jù)不充分，準(zhǔn)確性不高。應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)性地?zé)岬刭|(zhì)勘查力度，取全取準(zhǔn)熱儲(chǔ)層物理參數(shù)，全面評(píng)價(jià)市區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源儲(chǔ)量，為地?zé)豳Y源合理開發(fā)利用提供依據(jù)。

5.2 按需要分層開采及勘查深部高品地?zé)豳Y源

現(xiàn)有地?zé)峋际腔旌祥_采，取水層位一般從700-1400m，熱儲(chǔ)溫度差別很大，根據(jù)需水需熱的要求不同進(jìn)行分層開采，避免水資源的浪費(fèi)。此外，現(xiàn)有地?zé)峋辈樯疃纫话愣荚?500m左右，終孔于侏羅系。據(jù)石油探井測(cè)井資料，深部侏羅系砂巖、粉砂巖及火山巖裂隙亦含水，且地溫較高，有可能存在高溫地?zé)豳Y源。

5.3 加強(qiáng)地?zé)崃黧w回灌技術(shù)的研究，發(fā)展地?zé)岵蓵?/h3>

齊齊哈爾市地?zé)豳Y源開發(fā)利用的瓶頸問題是地?zé)崃黧w的回灌問題(由于地?zé)崃黧w壓力大，靜止水頭高出地表44m)，大量的地?zé)崴_采出來后無法回灌，僅利用其熱量后直接排放，造成資源浪費(fèi)。目前，地?zé)豳Y源僅應(yīng)用于洗浴及娛樂項(xiàng)目，利用價(jià)值沒有充分發(fā)揮，如解決了回灌問題可應(yīng)用于冬季采曖，可節(jié)省大量燃煤，有助于凈化空氣質(zhì)量。

5.4 加強(qiáng)地?zé)豳Y源開發(fā)管理，建立地?zé)崃黧w動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)制度

需制定地?zé)豳Y源開發(fā)利用規(guī)劃，嚴(yán)格地?zé)徙@井審批制度，做到合理開發(fā)利用地?zé)豳Y源，實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源有償有序開采；加強(qiáng)開采期間的監(jiān)督管理工作，建立建全地?zé)崃黧w動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，掌握地?zé)崃黧w動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，指導(dǎo)合理開采。