山東省地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀調(diào)查與問(wèn)題分析

孟祥玲，王慶兵，楊培杰

(1.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊(duì)，山東 濟(jì)南 250012；2.山東省國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)中心,山東 濟(jì)南 250012)

0 引言

20世紀(jì)90年代，山東省地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用主要集中在魯東、沂沭斷裂帶以及魯西南的局部段，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)利用天然露頭的地?zé)崃黧w，地?zé)峋當(dāng)?shù)量較少。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能源日趨緊張，環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，地?zé)豳Y源不斷受到人們的重視，人工地?zé)峋當(dāng)?shù)量及開(kāi)采量不斷增加，引發(fā)如地?zé)崴怀掷m(xù)下降等問(wèn)題。本文通過(guò)采用逐井調(diào)查方法，對(duì)山東省范圍內(nèi)所有地?zé)峋當(dāng)?shù)量、開(kāi)發(fā)利用方式、地?zé)崃黧w開(kāi)采量、地?zé)峋c油氣資源礦業(yè)權(quán)重疊等進(jìn)行了調(diào)查，對(duì)地?zé)豳Y源利用過(guò)程存在問(wèn)題進(jìn)行研究分析，為今后山東省地?zé)豳Y源保護(hù)和持續(xù)開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 地?zé)豳Y源分區(qū)

山東省可分為魯西北地?zé)釁^(qū)、魯西隆起地?zé)釁^(qū)、沂沭斷裂帶地?zé)釁^(qū)和魯東地?zé)釁^(qū)四個(gè)地?zé)豳Y源區(qū)[1-2]，其中，魯西隆起地?zé)釁^(qū)進(jìn)一步劃分為魯中隆起地?zé)醽唴^(qū)和魯西南潛隆起地?zé)醽唴^(qū)(圖1)。魯東地?zé)釁^(qū)、沂沭斷裂帶地?zé)釁^(qū)、魯中隆起地?zé)醽唴^(qū)地?zé)釋儆诼∑鹕降貙?duì)流型地?zé)豳Y源，魯西北地?zé)釁^(qū)和魯西南潛隆起地?zé)醽唴^(qū)屬于沉積盆地傳導(dǎo)型地?zé)豳Y源[注]山東省魯北地質(zhì)工程勘察院，山東省地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告，2009年。[注]山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，山東省地?zé)衢_(kāi)發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告，2010年。。

2 全省地?zé)峋植棘F(xiàn)狀

截至2020年底，山東省共有地?zé)峋?862眼，其中開(kāi)采井823眼，回灌井471眼，監(jiān)測(cè)井15眼，未利用井553眼(表1、表2)。

1—魯西北地?zé)釁^(qū)；2—沂沭斷裂帶地?zé)釁^(qū)；3—魯中隆起地?zé)醽唴^(qū)；4—魯西南潛隆起地?zé)醽唴^(qū)；5—魯東地?zé)釁^(qū)圖1 山東省地?zé)豳Y源分區(qū)圖

表1 2020年地?zé)峋y(tǒng)計(jì)表 單位：眼

地市地?zé)峋倲?shù)開(kāi)采井合計(jì)供暖康樂(lè)養(yǎng)殖其他灌井監(jiān)測(cè)井未利用井占比/%濟(jì)南市1374937390466367.4青島市173030000140.9淄博市35141040012181.9棗莊市1101000000.1東營(yíng)市2671339393105807614.3煙臺(tái)市57220220000353.1濰坊市172110010140.9濟(jì)寧市5101000040.3泰安市10502300050.5威海市31160140201141.7日照市6000000060.3臨沂市424004000382.3德州市712280277300279115238.2聊城市22912911215112607412.3濱州市1125446431270316.0菏澤市184110733610335369.9合計(jì)1862823649118521647115553100.0

(1)按地市劃分

截至2020年底，山東省16個(gè)地市均有地?zé)峋植?，德州、東營(yíng)、聊城、菏澤和濟(jì)南等地市較多，濟(jì)寧、日照和棗莊分布最少(圖2)。

德州地?zé)峋植甲疃啵瑸?12眼，約占全部地?zé)峋?8.2%;其次為東營(yíng)和聊城，地?zé)峋當(dāng)?shù)為267和229眼，約占全部地?zé)峋?4.3%和12.3%；菏澤、濟(jì)南、濱州等地區(qū)地?zé)峋謩e為184、137和112眼，約占全部地?zé)峋?.9%、7.4%和6.0%。

表2 2020年各市未利用地?zé)峋y(tǒng)計(jì)表

煙臺(tái)、臨沂、淄博等地市地?zé)峋謩e為57、42和35眼，約占全部地?zé)峋?.1%、2.3%和1.9%。日照、濟(jì)寧和棗莊等地市地?zé)峋謩e為6、5和1眼，約占全部地?zé)峋?.3%、0.3%和0.1%。

全省共有未利用地?zé)峋?53眼，其中，以德州未利用地?zé)峋植甲疃?，?52眼，約占全部未利用地?zé)峋?7.5%，其次為東營(yíng)和聊城，未利用地?zé)峋當(dāng)?shù)為76和74眼，約占全部未利用地?zé)峋?3.7%和13.4%；臨沂、菏澤、濟(jì)南、濱州等地區(qū)未利用地?zé)峋謩e為38、36、36和31眼，約占全部未利用地?zé)峋?.9%、6.5%、6.5%和5.6%。煙臺(tái)、淄博和青島等地市地?zé)峋謩e為35、18和14眼，約占全部地?zé)峋?.3%、3.3%和2.5%。威海、日照、泰安、濟(jì)寧和棗莊等地市地?zé)峋謩e為14、6、5和0眼，約占全部地?zé)峋?.5%、1.1%、0.9%和0%。

圖2 地?zé)峋植贾狈綀D(按地市分)

(2)按用途劃分

山東省地?zé)峋猛局饕ü┡?、康?lè)(洗浴和療養(yǎng))、養(yǎng)殖、回灌、監(jiān)測(cè)等方式[3-6]。

全省共有開(kāi)采地?zé)峋?23眼，約占全部地?zé)峋?3.98%；未利用井，地?zé)峋當(dāng)?shù)量為553眼，約占全部地?zé)峋?9.70%；回灌井471眼，約占全部地?zé)峋?5.3%；監(jiān)測(cè)井15眼，約占全部地?zé)峋?.81%(圖3)。

在開(kāi)采地?zé)峋?，以供暖開(kāi)發(fā)利用為主，供暖開(kāi)采地?zé)峋?49眼，約占總開(kāi)采地?zé)峋當(dāng)?shù)的77.7%；康樂(lè)開(kāi)采地?zé)峋灿?jì)118眼，約占總開(kāi)采地?zé)峋當(dāng)?shù)的14.1%；養(yǎng)殖開(kāi)采地?zé)峋?2眼，約占總開(kāi)采地?zé)峋當(dāng)?shù)6.2%，其他用途地?zé)峋?6眼，約占總開(kāi)采地?zé)峋當(dāng)?shù)的1.9%(圖4)。

未利用地?zé)峋灿?jì)533眼，以關(guān)停開(kāi)采井為主，關(guān)停開(kāi)采井?dāng)?shù)為360眼，約占總未利用地?zé)峋當(dāng)?shù)的67.9%；成井后未利用地?zé)峋?48眼，約占總未利用地?zé)峋當(dāng)?shù)的27.9%；關(guān)停回灌井22眼，占總未利用地?zé)峋當(dāng)?shù)比例最小，約為4.2%(圖5)。

(3)按地?zé)崽飫澐?/p>

全省共有地?zé)峋?862眼，主要分布在魯西北坳陷地?zé)釁^(qū)，其次為魯西隆起地?zé)釁^(qū)和魯東隆起地?zé)釁^(qū)，沂沭斷裂帶地?zé)釁^(qū)分布最少(表3)。

圖3 地?zé)峋矛F(xiàn)狀直方圖

圖4 開(kāi)采地?zé)峋梅较蝻瀳D

圖5 未利用地?zé)峋瀳D

魯西北坳陷地?zé)釁^(qū)地?zé)峋灿?jì)1489眼，約占全部地?zé)峋?0%，其中開(kāi)采井686眼，回灌井456眼，監(jiān)測(cè)井3眼，未利用井364眼。魯西隆起地?zé)釁^(qū)地?zé)峋灿?jì)235眼，約占全部地?zé)峋?2.6%，其中開(kāi)采井93眼，回灌井35眼，監(jiān)測(cè)井11眼，未利用井96眼；魯東隆起地?zé)釁^(qū)地?zé)峋灿?jì)110眼，約占全部地?zé)峋?.9%，其中開(kāi)采井41眼，監(jiān)測(cè)井1眼，未利用井68眼；沂沭斷裂帶地?zé)釁^(qū)地?zé)峋灿?jì)28眼，約占全部地?zé)峋?.5%，其中開(kāi)采井3眼，未利用井25眼。

3 地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

全省地?zé)崃黧w資源利用模式主要分為四類，即洗浴與療養(yǎng)模式、洗浴與療養(yǎng)兼養(yǎng)殖與種植模式、養(yǎng)殖與種植模式、供暖兼洗浴模式。利用模式的分布具有明顯地域性；魯東地區(qū)(包括沂沐斷裂帶)地?zé)崃黧w利用以洗浴、療養(yǎng)為主；魯西北地區(qū)地?zé)崃黧w利用則以供暖為主，養(yǎng)殖、種植及其他大多作為附帶產(chǎn)業(yè)[7-9]。

2020年，全省地?zé)崃黧w開(kāi)采總量約1.405×108m3/a，主要用于供暖、洗浴、療養(yǎng)，其次是養(yǎng)殖及種植等。其中供暖用地?zé)衢_(kāi)采量約1.216×108m3/a，供暖面積約為4060×104m2；康樂(lè)用地?zé)衢_(kāi)采量約0.166×108m3/a，養(yǎng)殖及其他用地?zé)衢_(kāi)采量約0.068×108m3/a。

魯東隆起地?zé)釁^(qū)開(kāi)采量為255.05×104m3/a，主要用于康樂(lè)、養(yǎng)殖及其他;沂沭斷裂帶地?zé)釁^(qū)開(kāi)采量為29.2×104m3/a，主要用于康樂(lè)及其他；魯西隆起地?zé)釁^(qū)地?zé)衢_(kāi)采量約1799.39×104m3/a,主要用于供暖、洗浴、療養(yǎng)，其次是養(yǎng)殖及種植等;魯西北坳陷地?zé)釁^(qū)開(kāi)采總量約12419×104m3/a，主要用于供暖、洗浴、療養(yǎng)，其次是養(yǎng)殖及種植等(表4)。

表3 2020年全省地?zé)峋吹責(zé)崽锝y(tǒng)計(jì)表

表4 2020年全省地?zé)崃黧w開(kāi)采量統(tǒng)計(jì)表

德州市、聊城市、東營(yíng)市和菏澤市年地?zé)衢_(kāi)采量分別為50.05×108m3/a、24.597×108m3/a、22.76×108m3/a和20.12×108m3/a，主要以供暖為主，康樂(lè)及養(yǎng)殖為輔；濟(jì)南市、濱州市、淄博市及煙臺(tái)市地?zé)衢_(kāi)采量分別為11.75×108m3/a、8.44×108m3/a、3.92×108m3/a和1.23×108m3/a，主要以供暖、康樂(lè)為主，養(yǎng)殖為輔；棗莊市、濰坊市、濟(jì)寧市、泰安市、威海、日照及臨沂等地市年開(kāi)采量相對(duì)較少，主要用于康樂(lè)、養(yǎng)殖及其他(表5)。

表5 2020年各市地?zé)峋_(kāi)采量統(tǒng)計(jì)表

4 地?zé)峋c油氣資源礦業(yè)權(quán)重疊

全省油氣資源礦業(yè)權(quán)與地?zé)峋丿B涉及地?zé)峋?367眼，其中269個(gè)地?zé)峋c油氣采礦權(quán)重疊，主要分布在濟(jì)南、淄博、東營(yíng)、濱洲、菏澤共5地市；1098個(gè)地?zé)峋c油氣探礦權(quán)重疊，涉及濟(jì)南、淄博、東營(yíng)、濰坊、德州、聊城、菏澤共7地市(表6)。

表6 油氣資源礦業(yè)權(quán)(采礦權(quán)、探礦權(quán))與地?zé)峋丿B統(tǒng)計(jì)表

5 地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用存在問(wèn)題

(1)無(wú)證開(kāi)采現(xiàn)象較嚴(yán)重。 全省深層地下水禁采區(qū)涉及濟(jì)南、淄博、東營(yíng)、濟(jì)寧、濱州、德州、聊城、菏澤等8個(gè)地市，面積約為43408 km2。目前，8個(gè)地市除了2015年之前存在由省、市、縣級(jí)水利主管部門審批的地?zé)衢_(kāi)采取水許可證外，無(wú)新增取水許可證。

濱州市、東營(yíng)市、德州市、聊城市、菏澤市及淄博市地?zé)峋植紖^(qū)與山東省油氣資源礦業(yè)(探礦權(quán)和采礦權(quán))存在重疊現(xiàn)象，油氣資源礦業(yè)權(quán)人一直未同意在油氣礦業(yè)權(quán)與地?zé)峋丿B范圍內(nèi)設(shè)立地?zé)豳Y源采礦權(quán)。

全省共有開(kāi)采井823眼，有取水許可證地?zé)峋?17眼，有采礦許可證地?zé)峋?5眼。

(2)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用單一，綜合利用效能不高。 近年來(lái)，地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用量快速增長(zhǎng)，在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中占比例份額越來(lái)越高。部分地區(qū)地?zé)豳Y源僅簡(jiǎn)單用于供暖、洗浴和養(yǎng)殖，應(yīng)用形式還比較單一，部分供暖企業(yè)未實(shí)行梯級(jí)利用，地?zé)崂寐实拖耓10-11]，尾水排放溫度達(dá)36℃，不能形成產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化、集約化的綜合利用，對(duì)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用和開(kāi)采投資均是一種浪費(fèi)。

(3)地?zé)嵛菜呐欧盘幚硇枰M(jìn)一步規(guī)范。 部分地區(qū)地?zé)衢_(kāi)采未落實(shí)以灌定采措施，部分地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用后尾水回灌率低，地?zé)峋菜唇?jīng)有效處理就直接外排，由于地?zé)崴V化度較高，富含微量元素和重金屬元素，影響并改變當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)[12-14]。

此外，地?zé)嵛菜馀艜?huì)滲入地下，溫度高于地下水水溫，打破地下水原有的溫度場(chǎng)平衡，導(dǎo)致局部地下水水溫升高，形成熱污染問(wèn)題。

(4)部分地區(qū)地?zé)峋^(guò)于集中存在過(guò)量開(kāi)采現(xiàn)象。 在濟(jì)南高河、德州、東營(yíng)等地?zé)衢_(kāi)采區(qū)，地?zé)峋饕性诔鞘腥丝诿芗瘏^(qū)。地?zé)衢_(kāi)采主要用于供暖，開(kāi)采時(shí)間主要集中在每年11月至次年3月，由于集中開(kāi)采，造成地?zé)崴幻磕瓿掷m(xù)下降，原來(lái)成井時(shí)自流的地?zé)峋?，現(xiàn)在地?zé)崴灰?～3 m/a速度持續(xù)下降，局地出現(xiàn)地?zé)峋醣矛F(xiàn)象，造成地?zé)豳Y源浪費(fèi)，影響地?zé)豳Y源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用。

(5)地?zé)豳Y源開(kāi)采對(duì)深層地下水影響需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究。 地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用時(shí)間久遠(yuǎn)，但是對(duì)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的研究始于最近幾十年，地?zé)豳Y源形成、開(kāi)發(fā)和利用是研究重點(diǎn)，作為分布于地?zé)豳Y源熱儲(chǔ)層上部的深層地下水與地?zé)豳Y源的相互聯(lián)系研究程度較低。為充分利用地?zé)豳Y源，避免或減少地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用可能對(duì)上部深層地下水的影響，需要采用新技術(shù)和新方法，從地層分布、巖性條件、水位動(dòng)態(tài)、水質(zhì)等方面，進(jìn)一步加強(qiáng)地?zé)豳Y源與深層地下水關(guān)系研究，促進(jìn)地?zé)豳Y源的合理開(kāi)發(fā)利用[15-17]。

6 結(jié)論

通過(guò)調(diào)查，查明了山東省范圍內(nèi)所有地?zé)峋當(dāng)?shù)量、開(kāi)發(fā)利用方式、地?zé)崃黧w開(kāi)采量、地?zé)峋c油氣資源礦業(yè)權(quán)重疊等，對(duì)地?zé)豳Y源利用過(guò)程存在問(wèn)題研究分析，為主管部門加強(qiáng)地?zé)豳Y源的管理提供了參考和依據(jù)。