地?zé)崴拈_(kāi)發(fā)利用及存在問(wèn)題研究

吳錫剛,劉同僧,何 平

(河北省廊坊水文水資源勘測(cè)局,河北 廊坊 065000)

地?zé)崴?是溫度顯著高于當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁?或者高于觀測(cè)深度的圍巖溫度的地下水。地?zé)崴粌H是寶貴的地下水資源,而且是珍貴的清潔能源。這種清潔能源,因能滿足資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展,正在全國(guó)逐步推廣。河北省有著豐富的地?zé)崴Y源,已探明的深層地?zé)崴Y源和淺層地?zé)崴Y源,相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤 500億 t,地?zé)醿?chǔ)藏量?jī)H次于西藏和云南,在全國(guó)位居第三,開(kāi)發(fā)利用具有廣闊的前景。開(kāi)發(fā)利用地?zé)崮?對(duì)增加能源供應(yīng),改善能源結(jié)構(gòu),保障能源安全,保護(hù)環(huán)境具有重要作用,同時(shí)也是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會(huì)的要求。[1]

1 地?zé)崴Y源開(kāi)發(fā)利用研究的意義

1.1 節(jié)能減排,改善大氣質(zhì)量

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),河北平原區(qū)已查明地?zé)崴Y源區(qū)主要包括牛駝鎮(zhèn)、滄州、黃驊、寧晉、新河、安平、深州等地區(qū),面積共9 240 km2。地?zé)崴Y源可應(yīng)用在供熱采暖、醫(yī)療洗浴、種植與養(yǎng)殖等多種領(lǐng)域,具有占地少、開(kāi)發(fā)方便等諸多優(yōu)勢(shì),地?zé)崴Y源通過(guò)有效的補(bǔ)給、循環(huán)利用,可以說(shuō)是取之不盡,用之不竭的。開(kāi)發(fā)利用地?zé)崴Y源,無(wú)廢渣、粉塵污染,相對(duì)和燃煤、燃?xì)狻⑷加拖啾?在大氣中的排放可以說(shuō)很小。且用后的棄(尾)水既可綜合利用,又可回注到地下儲(chǔ)層,對(duì)空氣、土壤等環(huán)境影響較小。地?zé)崴Y源的開(kāi)發(fā)利用有著突出的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益。

1.2 改變能源消耗方式,改善能源結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)能源的消耗方式為采掘資源——消耗資源——排放廢棄物——污染環(huán)境。地層新能源技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源消耗方式是采掘資源——利用資源——資源再生(資源保護(hù))——保護(hù)環(huán)境——資源再利用。

地?zé)岬拈_(kāi)發(fā)利用在調(diào)整全省能源結(jié)構(gòu)和保障能源安全,減少煤炭資源過(guò)度開(kāi)采,彌補(bǔ)石油和天然氣資源短缺、增加能源總量、緩解能源供應(yīng)壓力,減少污染排放、保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等方面,開(kāi)始發(fā)揮日益重要的作用。

2 地?zé)崴Y源狀況及存在的問(wèn)題

2.1 開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

河北省地?zé)崴Y源開(kāi)發(fā)利用歷史悠久,早在 2000多年以前,人們就利用溫泉進(jìn)行洗浴和治療疾病。近年來(lái),利用地?zé)崴Y源開(kāi)展養(yǎng)殖、種植、采暖、烘干、洗浴等發(fā)展趨勢(shì)有所加快。截至 2008年底,全省地?zé)崴Y源年開(kāi)采量為 4 500萬(wàn)m3,相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤 24.30萬(wàn) t,總產(chǎn)值 120 000萬(wàn)元;供暖面積 449萬(wàn) m2,養(yǎng)殖面積 379.49畝,種植面積 5 925畝,年洗浴人數(shù) 786.219萬(wàn)人次。目前,全省地?zé)崴Y源的利用方式主要以供暖、洗浴、養(yǎng)殖及溫泉療養(yǎng)為主,平原已開(kāi)發(fā)利用地?zé)峋?210眼,山區(qū)開(kāi)發(fā)利用地?zé)峋?77眼,山區(qū)溫泉 47處。例如,在邢臺(tái)的臨西、清河、南宮、新河、寧晉等地,地?zé)崴冒l(fā)展較快,已取得了良好效果,既節(jié)約了常規(guī)能源,又減少了環(huán)境污染。[2]

2.2 存在的主要問(wèn)題

1)管理體制不順,職責(zé)不清

國(guó)務(wù)院《水污染防治法實(shí)施細(xì)則》將地?zé)崴?、礦泉水都列入地下水類型,劃入水資源范疇,而國(guó)務(wù)院《礦產(chǎn)資源法實(shí)施細(xì)則》卻將地下水與地?zé)崴?、礦泉水并列為不同類型下礦種,都列入礦產(chǎn)資源范疇。國(guó)務(wù)院關(guān)于水利部的三定方案,根據(jù)一事一部原則,明確將地?zé)崴⒌V泉水劃歸水利部來(lái)管,規(guī)定只辦理取水許可證,不再辦理采礦許可證;然而中編辦[1998]14號(hào)文卻在承認(rèn)地?zé)崴?、礦泉水皆屬水資源、應(yīng)首先辦理取水許可證的同時(shí),也規(guī)定還要再辦理采礦許可證并征收礦產(chǎn)兩費(fèi)。這些矛盾交錯(cuò)、錯(cuò)綜復(fù)雜的規(guī)定,使開(kāi)發(fā)地下熱水的企業(yè)分不清管理主體而無(wú)所適從,甚至成為某些企業(yè)拒絕接受監(jiān)管的借口,從而導(dǎo)致不能對(duì)地下熱水資源進(jìn)行科學(xué)有效的監(jiān)督管理。

2)退水溫度較高,造成資源浪費(fèi)

目前地?zé)峁┡饕獑?wèn)題一是尾水排放水溫比較高,一般在 40℃以上,造成了資源的浪費(fèi)。地?zé)崴┡笪菜欧潘疁乇容^高,造成熱污染,不符合環(huán)保的要求。適當(dāng)降低供暖排水溫度可提高地?zé)崮艿睦寐省＝档偷責(zé)崴┡奈菜欧艤囟?必須要考慮供暖系統(tǒng)的初投資,因?yàn)榻档臀菜欧艤囟染鸵黾由崞鞯拿娣e。據(jù)有關(guān)專家分析,散熱器的進(jìn)出口溫差每增加 5℃,散熱器面積需增加 12%,因此,地?zé)峁┡菜欧艤囟鹊慕档团c散熱器面積的增加存在一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題。為充分利用地?zé)崴臒崮?可對(duì)供暖排水再次利用,實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的梯級(jí)綜合利用。在地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用中熱泵技術(shù)是目前世界上的一個(gè)熱點(diǎn),近 5年來(lái),全世界地?zé)釤岜萌萘恳云骄?30%的年增長(zhǎng)量在發(fā)展。對(duì)低溫地?zé)峄虻責(zé)峁┡菜衫脽岜眉夹g(shù)提升其熱能品位,使地?zé)豳Y源得到充分利用。[3]

據(jù)調(diào)查,全省山區(qū)有大約 1/3的溫泉和地?zé)峋吹玫嚼?如赤城縣塘子廟溫泉水溫達(dá) 64℃,沒(méi)有得到任何利用而白白流失;隆化縣小廟村地?zé)峋疁馗哌_(dá) 90℃,也沒(méi)有得到利用,造成資源的閑置浪費(fèi)。

3)地?zé)崴畮?lái)水環(huán)境污染

地?zé)崴腥芙庑钥偣腆w含量高,有的地?zé)崴心承┙M份含量超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)。河北大部分的地下熱水中氟化物5mg/L以上、含鹽量 7 g/L以上,氯化物 3 g/L以上,它們都大大地超過(guò)了飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。大量地?zé)崴煤蟮碾S意排放,也造成地表水和地下淡水的污染。

4)地?zé)崴眠^(guò)程中的另一個(gè)問(wèn)題就是結(jié)垢和腐蝕。

結(jié)垢物質(zhì)主要有氧化鐵、硫酸鈣、碳酸鈣和硫酸鹽等。水垢的傳熱性能差,管道結(jié)垢大大地降低換熱器的傳熱性能,使得地?zé)崮芾寐氏陆?另外,結(jié)垢使水的流動(dòng)阻力增加,增大了流體輸送的能耗。在地?zé)岬闹苯永弥?防腐是一項(xiàng)重要問(wèn)題,腐蝕主要由氧、氯等元素引起。為保證供暖設(shè)備的可靠性和使用壽命,可采取適當(dāng)?shù)拇胧p少或防止腐蝕：利用非金屬材料解決腐蝕問(wèn)題;從開(kāi)采到利用采用密閉系統(tǒng),防止空氣(氧)進(jìn)人系統(tǒng)中;對(duì)含 Cl-的地?zé)崴刹捎们爸脫Q熱器,使用間接供暖方式,這樣,前置換熱器采用耐腐蝕材料而供暖管道和設(shè)備可采用普通碳鋼。[3]

5)地?zé)崴幕毓鄦?wèn)題

在地?zé)豳Y源利用過(guò)程中,回灌技術(shù)是另一個(gè)值得重視的問(wèn)題。如果只開(kāi)采利用而不回灌會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題：①引起地面下沉,這在我國(guó)地?zé)衢_(kāi)采利用較早的地區(qū)已表現(xiàn)出來(lái);②造成環(huán)境污染,地?zé)崴呐欧乓话阍?40～50℃,不回灌會(huì)造成熱污染,而且地?zé)崴械纳?、汞、氟等有害元素也?huì)污染環(huán)境。③大量開(kāi)采地?zé)豳Y源而不采用回灌技術(shù)會(huì)影響地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 地?zé)崴Y源開(kāi)發(fā)利用的幾點(diǎn)建議

3.1 加強(qiáng)地下熱水資源的統(tǒng)一管理勢(shì)在必行

地?zé)崴畬儆诘V產(chǎn)資源還是水資源?開(kāi)發(fā)利用地?zé)崴男袨?屬于采礦行為還是取水行為?需要適用礦產(chǎn)資源法律法規(guī)還是水法律法規(guī)?由國(guó)土資源行政主管部門(mén)監(jiān)管還是由水行政主管部門(mén)監(jiān)管?《中華人民共和國(guó)水法》第二條第二款規(guī)定：“本法所稱水資源,包括地表水和地下水?！薄度∷S可和水資源費(fèi)征收管理?xiàng)l例》第二條第二款規(guī)定：“取用水資源的單位和個(gè)人,除本條例第四條規(guī)定的情形外,都應(yīng)當(dāng)申請(qǐng)領(lǐng)取取水許可證,并繳納水資源費(fèi)。”

在具體的實(shí)踐中,對(duì)于地?zé)崴降讓偎畬俚V,我們可以運(yùn)用新法優(yōu)于后法的原則,并采用原國(guó)務(wù)院法制局“雙重屬性”的解釋,否定其單一礦產(chǎn)屬性的說(shuō)法,將其納入水法律法規(guī)的調(diào)整范圍。地?zé)崴紫缺憩F(xiàn)為地下水,開(kāi)發(fā)利用地?zé)崴紫缺憩F(xiàn)為取用水資源。因此,應(yīng)當(dāng)按照《水法》和《取水許可和水資源費(fèi)征收管理?xiàng)l例》的規(guī)定,申請(qǐng)領(lǐng)取取水許可證并繳納水資源費(fèi),取得取水權(quán),并接受水行政主管部門(mén)的監(jiān)管。

3.2 加強(qiáng)地?zé)崴Y源保護(hù),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)開(kāi)發(fā)

河北省政府于 2006年頒布實(shí)施《河北省地?zé)豳Y源管理?xiàng)l例》,要嚴(yán)格執(zhí)行《條例》規(guī)定,對(duì)地?zé)崴Y源開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行依法管理,改變粗放利用地?zé)崴Y源的方式,使得全省地?zé)衢_(kāi)發(fā)行為得到規(guī)范,逐步提高地?zé)峋C合利用和節(jié)約利用水平。

地?zé)崴Y源是可再生的能源資源,同時(shí)又是有限的資源,其補(bǔ)給過(guò)程是極其緩慢的。在地?zé)崴Y源的開(kāi)發(fā)利用中,要加強(qiáng)管理、采取限量打井、限制開(kāi)采量等措施,合理開(kāi)采、有效保證,加強(qiáng)地?zé)崴Y源的管理和綜合利用,大力推進(jìn)地?zé)峄毓?。制定統(tǒng)一的發(fā)展規(guī)劃,細(xì)化措施,高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源,使地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)與保護(hù)逐步科學(xué)化、規(guī)范化,地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)與利用要保持環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)一致,保護(hù)生態(tài)平衡,走可持續(xù)發(fā)展之路。

3.3 加強(qiáng)地?zé)崴Y源的利用與研究

地?zé)崴羌療?、礦、水于一體的寶貴資源,開(kāi)發(fā)利用必須充分考慮綜合利用這三個(gè)方面的資源,避免對(duì)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的單一化趨勢(shì)。地?zé)崴Y源開(kāi)發(fā)利用屬“資源 +技術(shù)”型產(chǎn)業(yè),技術(shù)性突出,是一項(xiàng)涉及多學(xué)科和多行業(yè)的體系。河北省要建立和完善這個(gè)體系,必須重視將高新技術(shù)不斷地向傳統(tǒng)行業(yè)擴(kuò)散、滲透,要盡快制定系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。宜以有關(guān)院校和科研單位為技術(shù)依托,引進(jìn)應(yīng)用相應(yīng)科研成果和先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)與設(shè)備(如熱泵),大力推廣梯級(jí)利用和綜合利用,形成資源集約型的生產(chǎn)體系和消費(fèi)體系,提高地?zé)崴Y源利用率,物盡其用。建議按不同溫度開(kāi)展地?zé)崴Y源的梯級(jí)利用,因地制宜,發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì),減少浪費(fèi),提高地?zé)崂寐省?/p>

要從加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的高度,積極探索合理開(kāi)發(fā)和科學(xué)利用地?zé)崴Y源的方式。既要把地?zé)崴Y源作為一種新能源加以合理開(kāi)發(fā)利用,也要把它作為一種特色旅游資源加以深入研究和分析,探索一條依托地?zé)崴Y源大力發(fā)展旅游業(yè)的新路子。

3.4 加強(qiáng)地?zé)崴Y源政策研究

地?zé)崴Y源屬國(guó)家所有,地?zé)崴Y源開(kāi)發(fā)利用宜盡快納入政府管理序列,建立專門(mén)機(jī)構(gòu),行使地?zé)崴Y源勘探評(píng)估、規(guī)劃設(shè)計(jì)、組織實(shí)施、監(jiān)測(cè)檢查、政策制定、督導(dǎo)服務(wù)等職能。結(jié)合河北省城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,進(jìn)一步研究、調(diào)整有效保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)地?zé)崴Y源的相關(guān)政策。建立地?zé)衢_(kāi)發(fā)市場(chǎng)的信用體系,加大地?zé)衢_(kāi)發(fā)管理的監(jiān)管力度,通過(guò)公告、公示等方式及時(shí)公開(kāi)地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用的相關(guān)信息,規(guī)范地?zé)衢_(kāi)發(fā)行為。

3.5 加強(qiáng)地?zé)崴Y源利用對(duì)環(huán)境的影響研究

地?zé)崴Y源的開(kāi)發(fā)利用將對(duì)環(huán)境將造成一定影響。因此,在開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中,在加強(qiáng)管理的同時(shí),必須建立水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,對(duì)開(kāi)采、使用、排放和回注的各個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測(cè),研究不同使用地?zé)豳Y源系統(tǒng)對(duì)環(huán)境造成的影響,進(jìn)而確定地?zé)崴Y源的采、用、排的最佳方案。

3.6 加強(qiáng)節(jié)約利用地?zé)崴Y源的宣傳

努力加大節(jié)約利用宣傳力度,要通過(guò)節(jié)約利用宣傳,使大家理解資源的寶貴與重要,提高對(duì)節(jié)約利用地?zé)崴Y源的重視,形成節(jié)約意識(shí),自覺(jué)做好節(jié)約工作,從而有效地保護(hù)地?zé)崴Y源。

4 結(jié)論

河北省地?zé)崴Y源較豐富,分布廣泛,地?zé)崴Y源作為一項(xiàng)清潔、綠色、可再生的能源資源,在保護(hù)環(huán)境、建設(shè)生態(tài)文明中有著巨大的作用,應(yīng)該在全省范圍內(nèi)大力提倡,科學(xué)合理地利用,做到利用與保護(hù)相結(jié)合,使地?zé)豳Y源長(zhǎng)期造福于人民。

[1]河北地質(zhì)礦產(chǎn)局.河北地下水[R].2007.

[2]邢臺(tái)水文局.邢臺(tái)市地溫空調(diào)技術(shù)應(yīng)用及地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用對(duì)策建議[R],2008.

[3]季志恒等.地?zé)崴诘責(zé)峁┡械膽?yīng)用[J].地下水 2010.1.