天津地熱資源開發利用情況及存在的問題

代春艷

（東華理工大學水資源與環境工程學院，江西 撫州 344000）

天津地熱資源開發利用情況及存在的問題

代春艷

（東華理工大學水資源與環境工程學院，江西 撫州 344000）

天津是我國地熱資源比較豐富、開發利用較早的城市之一，其豐富的地熱資源已經成為天津經濟發展和改善城市環境質量不可多得的清潔能源。天津地熱資源豐富，開發利用程度較高，但在開發利用過程中仍然存在很多問題，建議相關部門嚴格控制開采量，增大回灌力度，提高地下水動態監測自動化水平，完善政策制度措施。

地熱資源；開發利用；天津市

1 前言

地熱資源是指在我國當前的技術條件下，地殼表面以下一定深度內具備現實或潛在開發利用價值的已勘查和待勘查的地熱能、地熱流體及其伴生有用組分的總和[1]。地熱能既清潔也可再生，使用方便、環保、儲藏量大，不受季節變化限制，廣泛被用于發電、洗浴、供暖、養殖、旅游、醫療等領域。

科學合理開發利用地熱資源，不僅可以帶來良好經濟效益、社會效益和環境效益，而且地下熱水是寶貴的水資源和能源，具有重要的商業價值。但過度的開采極易導致地下水位快速下降，監管不嚴使得回灌井的數量不足、質量不過關，自動監測技術水平較低，無證開采現象頻發等情況不得不引起社會的重視。

2 天津地熱資源開發利用情況

天津地處Ⅰ級構造單元華北地臺北緣，以寧河—寶坻斷裂為界分為北部山區和南部平原區[2]，天津的地下水賦存在典型的沉積盆地中，蘊藏著豐富的中低溫地熱資源，地熱資源主要分布在寶坻以南廣大平原地區，分布面積達8 700平方千米，約占全市面積的80%。

天津市共有地熱井390眼，目前屬于政府監測部門管理的地熱井共計381眼，包括開采井312眼、回灌井69眼[3]。2012年總開采量為3 250萬立方米，開發地熱相當于年節約標準煤26.5萬噸（37.1萬噸原煤），減少二氧化碳排放量63.2萬噸、二氧化硫5 712噸、氮氧化物2 016噸、懸浮質粉塵2 688噸、煤灰碴3.36萬噸，能夠節省9 000多萬元的環境治理費用。

地熱資源的利用主要為發電和直接利用，直接利用包括居民供暖、生活熱水、溫泉理療、旅游度假、農業種植、水產養殖和洗滌印染等領域。天津市地熱資源主要用于建筑供暖(占總比例的65%)、居民生活熱水(占總比例的12%)、康樂理療、溫泉度假、農業種植養殖等領域(占總比例的23%)。

地熱供暖與常規能源相比，投資少，運行費用低，環境效益好。天津地熱供暖小區及公建有213個，面積約為1 553萬平方米，約占全市集中供暖總面積的5%，成為城市中的“溫泉花園”。地熱供應生活洗浴熱水小區113個，戶數約10萬戶；使用地熱資源的設施農業單位共11家，占地面積約1 000萬平方米。天津溫泉旅游設施建筑面積約21萬平方米，全市溫泉洗浴約950萬人次/年。

地熱資源的開發利用將有效減少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及粉塵排放，凈化了城市空氣，減少了大氣污染，保護了生態環境。地熱資源在招商引資中也發揮了積極作用，利用當地豐富地熱資源開發的投資項目帶動了區域經濟的發展。地熱資源已經成為天津經濟發展和改善城市環境質量不可多得的清潔能源。

3 天津地熱資源開發存在的問題

3.1 地熱井總體回灌率低,水位下降形成降落漏斗

天津市2001-2004年的地熱回灌率分別為6.58%、7.94%、5.33%和6%，2010年回灌率達到25.8%，是2005年的4.2倍[4]。雖然年回灌量逐年遞增，但由于回灌工作起步較晚，回灌井數量偏少，回灌量與開采量之間的差距比較明顯。回灌率偏低，采灌失衡，導致熱儲層流體壓力大幅度下降，形成區域性的降落漏斗。

2010 年度市區及新四區均有降落漏斗形成，最大的靜水位埋深達到94米以上，其中最大水位降幅出現在河西區和西青區，達到3米/年以上；東麗區張貴莊附近形成一個較大的漏斗中心，水位埋深大于102米；大港水電廠大約80平方千米的范圍內集中了24眼開采井，形成了本市最大的一個漏斗中心（最大水位埋深約106米、降幅為3-4米/年）。從西南部的靜?？h唐官屯到大邱莊，水位埋深逐漸增加；河東區HD-09井附近使用已形成最大水位埋深達130米左右的降落漏斗中心[1]。使用過后的地熱廢水如果不回灌，極易造成熱污染，破壞生態環境。

3.2 地熱井水位自動化監測水平較低

水位自動化監測是管理部門管理地熱井的基礎依據，但國內地熱井水位自動化監測水平還比較低，主要以人工監測為主，目前地熱井水位數據主要通過傳統的測線、測錘、電流表等手工方式獲得，成本較高，且費時費力。雖然流量和水溫的監測已經能夠實現自動化，但目前只有176眼地熱井安裝智能監測儀，只占總井數的46%。

3.3 地熱資源管理體制不完善

在實際應用中，少數地熱回灌系統監測設施不完善、地面工程建設不規范，時常有利用回灌井進行開采的現象發生，回灌運行時不嚴格按照相關技術要求和操作規程，地熱主管部門不明確，相關部門監督執行力度不夠，出現很多無證開采現象。同時，管理制度不嚴格，開發利用規劃不全面等都是天津地熱在開發利用過程中出現的問題。

4地熱資源合理開發建議

4.1 擴大地熱回灌技術的應用，防止水位下降過快和化學污染，為了避免熱污染，地熱廢水必須經過處理后再排放。積極號召已有地熱井的單位或企業補建回灌井，申請地熱采礦權的單位在建設地熱開采井的同時建設回灌井，加強地熱回灌技術更深層次的研究和推廣。

4.2 加強地熱井水位動態監測工作，實時掌握水位動態以及下降漏斗的形成原因和變化情況，對于熱水排泄區土壤中的元素、成分進行定期采樣分析，為管理部門進行管理和決策提供依據。根據不同用途，做到分層開采，分層管理，防止超量開采，要最大限度地利用地熱能量，充分發揮其綜合利用價值。

4.3 推廣地熱資源的梯級利用技術，降低熱水排放溫度，提高經濟效益，有效地節約和保護地熱資源，在地熱井相對集中的地方，推廣地熱資源集約化利用與群井聯動結合的資源集約應用模式，提高該市地熱開發利用整體水平。

4.4 加大資源保護的工作力度，完善管理制度，嚴厲打擊無證開采，切實做到保護地熱資源和生態環境。制定并嚴格執行地熱資源開發利用和保護規劃，科學合理開發地熱資源，保證地熱資源的可持續利用。

5 結束語

綜上所述，全面認識地熱資源，科學合理地開發利用地熱資源，有效解決在地熱開發利用過程中引起的問題，已成為地熱資源可持續利用，人口、資源、環境和經濟社會全面、協調、可持續發展的迫切需求。

[1]王心義等.專門水文地質學[M].徐州:中國礦業大學出版社,2011.

[2]劉杰,宋美鈺,田光輝.天津地熱資源開發利用現在及可持續開發利用建議[J].地質調查與研究,2012.

[3]2010年天津地熱資源開發利用動態監測年報[R].天津地熱勘查開發設計院，2011.

[4]馬鳳如等.天津地熱資源現狀與可持續性開發利用問題[J].地址調查與研究,2006.

P314

A

1003-5168(2014)03-0187-02

代春艷（1989—），女，彝族，東華理工大學水利工程在讀碩士。