地熱地質(zhì)特征及地熱資源的開發(fā)利用分析

李洋

(吉林省水文地質(zhì)調(diào)查所，吉林 長春 130103）

伴隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展，能源問題與環(huán)境問題越發(fā)嚴重，怎樣在確保經(jīng)濟增長的基礎上同時做好環(huán)境保護的工作成為了備受人們關注的主要問題之一。地熱資源是一種全新的清潔型能源，具備環(huán)保的特點，于目前資源匱乏形勢的緩解大有裨益，可以推動節(jié)能減排目標的良好實現(xiàn)。

一、實例分析地熱地質(zhì)特征

本文以某縣地熱資源的地質(zhì)勘測作為案例進行分析，勘測這一地域的資源，旨在對地熱資源實際分布的狀況加以掌握，給后續(xù)更為深入資源的開發(fā)提供更多建議。這一勘測地域占地4700 平方米，整體面貌是構(gòu)造侵蝕低山，這一地域范圍內(nèi)地形的切割較為嚴重，層巒疊嶂，溝壑縱橫，山脈總體朝向南部發(fā)生傾斜。所調(diào)查的區(qū)域大部分都屬于第四系覆蓋，受到風化侵蝕較為嚴重的侏羅系火山巖和花崗閃長巖體。

（一）地層特點。首先，第四系。區(qū)域范圍內(nèi)主要是第四系全新統(tǒng)和更新統(tǒng)。實際覆蓋范圍不是十分寬廣，零散地分布在凹陷地貌的盆地以及溪流和溝谷兩側(cè)部位的小盆地中，只有很小的占地面積。根據(jù)地區(qū)內(nèi)相關地質(zhì)資料顯示，巖性是由于卵石、粘土、礫等物質(zhì)構(gòu)成，力度從上至下逐漸變細，具備十分明顯的二元構(gòu)造，體現(xiàn)出十分狹窄的河床，且流動速度突然發(fā)生變化決定的沖洪積特點。其次，侏羅系火山巖。巖性主要包含凝灰?guī)r和呈現(xiàn)酸性晶屑的凝灰熔巖等，通常分布在五里街巖體周圍和巖體中間位置，呈現(xiàn)出橢圓的形狀，就像是一頂帽子遮蓋在巖體的上面，有效保證了熱源的溫度。

（二）侵入巖。侵入巖是該項目地域地質(zhì)十分重要的一個基本構(gòu)成部分。巖石呈現(xiàn)細粒花崗巖構(gòu)造，塊狀結(jié)構(gòu)，通常含有角閃石、黑云母和石英等礦物質(zhì)成分。侵入巖是地熱資源的重要傳導介質(zhì)，其能夠保證地下熱能充分運用巖體彼此之間存在的裂隙水，通過地下水的深入循環(huán)帶至地表層。因此，地熱水實際分布的狀況通常會受到澎壺巖體裂隙的大小和巖體規(guī)模等眾多方面因素的影響。

（三）地熱流體水化學特點。關于地熱的化學特點，地熱發(fā)生斷裂的區(qū)域及其深部地質(zhì)狀況會在一定程度上對其產(chǎn)生影響，并且流經(jīng)地區(qū)地層的巖性也會對其造成影響。該工程水質(zhì)的化驗分析如下：首先，SO-NaCa型。酸堿度為7.99，呈現(xiàn)弱堿性；具有較低的礦化度，是0.5423 克/噸；含有95.0 毫克/升的可溶性二氧化硅，屬于硅水。其次，熱水中含有一定量的氟，每升中含有6.8 毫克。除卻氟含量超出標準之外，其他都與天然飲用礦泉水的標準相契合。

二、地熱資源開發(fā)利用的相關策略分析

（一）提高勘察程度。提高勘察程度可以使地熱資源實際勘察程度偏低的問題得到有效處理。強化之于地熱資源開發(fā)應用的規(guī)劃和指導，是確保勘察程度得到提高的相應舉措。在確立省內(nèi)地熱資源開發(fā)現(xiàn)狀的前提下，編制合理的地熱資源開發(fā)運用規(guī)劃，同時有效規(guī)避無序開發(fā)情況的出現(xiàn)。

（二）做好地熱資源開發(fā)相關管理體制的建設。創(chuàng)建地熱資源有關管理體制，科學應用地熱資源，同時實施統(tǒng)一規(guī)劃及管理，確保地熱資源實際開發(fā)運用的效率地提升。平日中應強化之于地熱資源開發(fā)應用的監(jiān)管，同時利用相關舉措，有效規(guī)避產(chǎn)生亂用和亂采等現(xiàn)象。另外，也要強化之于地熱資源的動態(tài)化監(jiān)管，全方位獲悉地熱資源的實際存儲量以及分布狀況，同時對地下水水質(zhì)、水溫和水位等方面的情況加以觀察，保證地熱資源的運用更加合理。

（三）提高地熱資源開發(fā)應用水平。實際開發(fā)應用地熱資源時，不論是針對地熱水或是其它不同形式加以運用，或是利用地熱實施發(fā)電，管道的安裝和不同類型泵的設定是無可規(guī)避的。與此同時，換熱器、井口位置相關裝置和其它專用設施會伴隨著時間的推移表現(xiàn)出各種不同問題的處理亦是當前時期實施地熱資源運用的重要層面。因為地熱水中包含大量硫或是其他多種化學物質(zhì)，必然導致設備或是管道發(fā)生腐蝕的情況，腐蝕之后設備便會出現(xiàn)多種安全隱患問題。在地下溫度相對偏高的水經(jīng)過管道實施運輸時，因為地表溫度及壓力和地下之間有所不同，各種不同離子的濃度會與之發(fā)生變化，部分溶解度相對偏小的物質(zhì)會因為溫度發(fā)生變化而被析出，這些固體物質(zhì)會在管道上出現(xiàn)板結(jié)的情況，長此以往下去便會導致管道發(fā)生腐蝕問題，并會造成管道堵塞等眾多不良影響[3]。當前處理這一方面問題的方式重點包含如下幾種：一方面，設立防腐層，利用相應防護漆的涂抹起到對相關管道設備保護的作用，以規(guī)避腐蝕情況的發(fā)生。另一方面，實際敷設管道設備之前，選用具有一定防腐效果的管道類型，結(jié)合運輸?shù)責崴畠?nèi)各種腐蝕物質(zhì)的不同選用相應的管道材料。實際設計管道時，需要增加管道和相關附屬設備的腐蝕富余量，這樣即便出現(xiàn)少量的腐蝕依舊能夠正常進行工作。最后，向地熱水內(nèi)加入相關試劑消除相應腐蝕物質(zhì)，且要加入部分除垢劑，有效規(guī)避管道發(fā)生堵塞而導致一些嚴重后果，做好保養(yǎng)工作，實施定期養(yǎng)護管理，確保地熱運輸系統(tǒng)可以正常運行。

（四）強化地熱企業(yè)管理。為了針對企業(yè)地熱資源合理開發(fā)及運用加以鼓勵，政府相關部門需要在政策上給予遵守可持續(xù)開發(fā)理念企業(yè)一定幫扶，結(jié)合各個地域的具體情況，做好地熱示范工程的建設工作，確保地熱資源的持續(xù)開發(fā)。地熱資源的開發(fā)和城市規(guī)劃相互之間應進行融合，不但能夠起到改善人們生活環(huán)境的作用，同時能夠顯著提高地熱資源開發(fā)過程中的社會、經(jīng)濟以及環(huán)境等眾多方面的效益。

總而言之，地熱資源是一種全新的清潔型能源，不但能夠用于發(fā)電，同時在養(yǎng)殖、醫(yī)療等眾多領域中都獲取了十分普遍的應用，具備十分寬廣的發(fā)展空間。所以，有關工作人員需要對地熱資源的勘察進行大力研究，科學預測地熱資源的實際存儲量，并制定相應的資源開發(fā)方案，促進國家能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級。