东营市地热资源综合开发利用分析

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第２ ８ 卷第 ５ 期 山 东 国 土 资 源 ２ ０ １ ２年５月
） 规定 ， 城市热排水温度不得高于３ １ ９ ９ ９ ５℃ 。 从 目 前来看 ， 东营地热尾水排放温 度 一 般 在 ３ ５～４ ０℃ 之 大多高 于 标 准 最 高 允 许 温 度 ， 存在一定的热污 间， 由于地热水的热量交换和热量散失 ， 热污 染 。 但是 ， 影响 染会在较短距离的 局 部 范 围 内 引 起 水 温 升 高 ， 范围较小 ， 影响时 段 也 短 ， 随 着 利 用 技 术 的 提 高， 热 量得到充分利用 ， 且经过一定的环境防治措施后 ， 可 将污染影响控制在最低 。 地热 尾 水 排 入 天 然 湿 地 等 ， 促使水体和局部空
１ 地热开采利用现状
东营市 地 热 开 采 始 于 ２ 开采 ０世纪９ ０ 年 代 末， 热储主要 为 馆 陶 组 与 东 营 组 。２ ０ ０ ３年东营市地热
３ 井不到１ 热水开采量仅为４ ／ 。２ ０眼， ６万 ｍ ａ ０ ０ ７年
热水年开采量已达 东营 市 地 热 井 已 超 过 ３ ０ 眼，
东营市地热资源的开发利用带动了当地房地 产、 旅游 、 休闲 、 娱乐等其他产业的发展 ， 增加劳动就 促进经济发展 ， 取 得 了 一 定 社 会、 经济及环境效 业， 益 。 据初步计算 ， 仅２ ０ ０ ７ 年东营市地热开发就节约 ４ 标准煤 ５． ， 节约成本 减少二氧 ２ ９×１ ０ｔ ２９ ２ ２ 万 元； 化碳的 排 放 量 １ ， 减少二氧化硫的排放量 ２ ６ ２． １ ９ｔ ， 减少氮氧化 合 物 排 放 量 ３ ， 减少煤渣 ８ ９ ９． ３ ｔ １ ７． ４ｔ ， 节约污染治理费 ８ 量 ５２ ９ ０ ｔ ５ ０． ７ ４ 万元 。
对促 地热能作为一 种 可 再 生 的 新 型 清 洁 能 源 ， 进能源结构的完善 、 生态环境的改善和社会的可持 续发展等都有十分重要的意义 。 东营市地热资源丰 富， 地热水开发主 要 以 供 暖 、 洗 浴 为 主， 由于综合利 用技术不完善 ， 尤其是热水矿化度高等原因 ， 地热开 发给当地带来一定 经 济 效 益 的 同 时 ， 不合理开采及 地热尾水的任意排放也给当地环境造成一定的负面 严重制约 了 地 热 资 源 的 开 发 利 用 。 该 文 根 据 影响 ， 对东营市地热 当前东营市地热资 源 开 发 利 用 现 状 ， 资源综合开发利用及资源环境保护进行分析研究 。
第２ ８ 卷第 ５ 期 山
东 国 土 资 源 ２ ０ １ ２年５月
东营市地热资源综合开发利用分析

王峰 ， 牛全丽
（ 东营市国土资源局 ， 山东 东营 ２ ） ５ ７ ０ ９ １
摘要 ： 东营市地热资源丰富 ， 近年地热资源开采量增加非常迅速 。 主要开采层位 为 东 营 组 热 储 和 馆 陶 组 热 储 ， 其开 洗浴为主 。 由于综合利用技术不完善 ， 在带来经济效益 的 同 时 ， 不合理开采及尾水的任意 发利用方向主要以供暖 、 利 用 梯 级 开 发 模 式， 排放对当地环境造成一定的负面影响 。 该文根据当 前 地 热 资 源 开 发 利 用 现 状 及 存 在 的 问 题 ， 改善了尾水排放对当地环境的影响 ， 并对东营市地热资源保护与环境治理提出了建议 。 关键词 ： 地热资源 ； 环境影响 ； 开发利用 ； 东营市 ； 黄河三角洲 中图分类号 ： Ｐ ３ １ ４ 文献标识码 ： Ｂ
气的温度升高 ， 改变了生态平衡 ， 从而影响植物正常 生长环境 ， 促使 植 物 生 长 更 快 。 从 该 地 的 地 质 环 境 对湿地的生态环境没有明显的不良影响 。 条件来看 ，
要表现为地表水含 盐 量 的 增 加 ， 重金属污染组分污 染相对较小 。 ２． ２ 尾水排放对地下水环境的影响 地热尾水主要是通过垂直和侧向入渗对沟渠两 侧地下水水质产生影响 。 虽然东营地热开采区包气 带岩性以粉 土 和 粉 砂 为 主 ， 结 构 松 散， 渗透性能良 好， 地下水埋藏较 浅 ， 渗 流 途 径 短， 较利于地热尾水 补给地下 水 。 但 是 东 营 市 地 热 水 常 规 离 子 中 Ｋ＋ ， ＋ ２＋ ， ， 矿化度的含量仅略高于地下 Ｎ ａ Ｃ ａ Ｃ ｌ， ＮＯ ３，
修订日期 ： 编辑 ： 陶卫卫 ２ ０ １ ２ ０ ３ ２ ０； ２ ０ １ ２ ０ ４ ０ ６； 收稿日期 ： 作者简介 ： 王峰 （ ， 男， 山东东营人 ， 工程师 ， 主要从事国土资源矿政管理工作 ； ： １ ９ ７ ３—） Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ｓ ｄ ｄ ｄ ｋ ２ ６． ｃ ｏ ｍ。 ＠１ ｙ
目前 ， 东营市地热井近４ 主要分布在东营 ０ 眼， 城区 、 河口城 区 、 河 口 区 仙 河 镇、 孤岛镇等地（ 图 １、 图 ２） ， 地 热 开 发 以 小 区 集 中 供 暖 为 主， 少数用于宾 馆洗浴 、 理疗 、 温水养殖等 。 地热水年内开采量随季 节变化而不同 ， 供暖期开采 量 占 全 年 用 水 量 的 ９ ０％ 以上 。
３ ３ ／ ， ， ５ ５ ４． １万 ｍ ａ ５年间开采量增加了５ ０ ８． １万 ｍ ［ １３］ 热水开采量增加非常迅速 。
图 １ 东营区地热井分布示意图
２ 地热尾水排放对环境的影响
２． １ 尾水排放对地表水环境的影响 东营市地热尾水大多直接或通过雨污水管道间 接排入地表水体中 ， 如河口区仙河镇神仙沟和东营 区广利河 ， 以及孤岛镇常年积水的湿地 、 沟渠等 。 根 据水质分析和弥散 试 验 结 果 ， 地热尾水对广利河的
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第２ ８ 卷第 ５ 期 地 质 与 矿 产 ２ ０ １ ２年５月
第一级 ： ７ ０～８ ０℃ 地热水用于供暖 。 第二级 ： 换热后的地热水水温４ 用于 ０～５ ０℃ ， 发展温室种 植 ， 或 经 除 铁 系 统 处 理 后 用 于 洗 浴、 医 疗。 第三级 ： ３ ０℃ 左 右 地 热 水 用 于 水 产 养 殖 或 用 作 景观用水 。 ３． ２ 地热资源梯级利用效益分析 以２ ０ ０ ７ 年东营市地热资 源 利 用 的 总 热 量 ６． ９ ２
释后含量迅速降 低 ， 因 此， 对 东 营 市 而 言， 地热尾水 对地下水环境影响较小 。 ２． ３ 尾水排放对土壤环境的影响 为了解地热尾水排入沟渠对两侧土壤易溶盐的 在地热排放点 下 游 沿 垂 直 沟 渠 布 置 ３ 个 取 样 影响 ， 断面 ， 取样断 面 距 沟 渠 的 距 离 分 别 为 １ ｍ， ５ ｍ， １ ０ 测试 点 位 选 择 在 孤 岛 镇 乐 苑 小 区 和 芙 蓉 小 区 。 ｍ； 根据试验分析结果 ， 沟渠附近易溶盐含量普遍高于 含量变化亦显示出相同的趋势 ， 即 该场区的背景值 ， 随地热水排放沟渠 距 离 的 增 加 ， 土壤易溶盐含量逐 渐减小 ， 在 ５ｍ 处 含 量 仍 高 于 背 景 值 ， １ ０ｍ 处已低 于或接近土壤易溶 盐 背 景 值 ， 说明地热尾水排放对 沟渠两侧土壤盐碱 化 造 成 明 显 的 Байду номын сангаас 响 ， 影响距离在 东营市地热尾水对区内土壤 ５～１ ０ｍ 之 间 。 因 此 ， ［ ４］ 环境影响较小 。 ２． ４ 地热尾水热污染问题 《 污水 排 入 城 市 下 水 道 水 质 标 准 》 （ Ｃ Ｊ ３ ０ ８ ２—
１ ４ Ｊ为参 考 进 行 分 析 。 以 温 度 为 主 要 表 征 因 素 ×１ ０ 来计算 ， 一级利用（ 的 热 量 为 ６． ７ ０℃ →４ ０℃ ） ９ ２× １ ４ ４ ， 折合标准煤 ５． ； 则二级利用（ １ ０ Ｊ ２ ９×１ ０ ｔ ４ ０℃ → １ ４ ） 的热 量 为 ， 折 合 标 准 煤 ３ ０℃ ２． ３ １×１ ０Ｊ １． ７ ６×
城区地热资源大量 开 采 后 ， 地热尾水可以通过专用 管道排入广利河下 游 （ 开 发 区 东 八 路 以 东 河 段） ； 河 口区孤岛镇向西排 入 黄 河 故 道 ； 仙河镇沿神仙沟和 新卫东河排放神仙 沟 下 游 ； 河口城区向西排入新挑 河下游 。 但 应 注 意 的 是 要 合 理 分 散 安 排 排 放 口 位 置， 避免集中于同一处排放 ， 以提高河水的分散降解 能力 ， 减轻对河水水质的污染 。 ４． ３ 加强地热动态监测 地热 井 应 建 立 动 态 监 测 制 度 ， 对地热井水的温 度、 水位 、 流量 、 化学成分和气体成分含量等进行监 测 。 地热井权单位 应 及 时 、 准确地将监测资料上报 国土资源主管部门 ， 并保持动态监测的连续性 ， 真实 反映地热开发的历史性变化 。 ４． ４ 进行地热尾水回灌试验 开展 地 热 水 开 采 和 同 步 回 灌 、 地下换热等开发 模式试验 研 究 ， 实 现 地 热 资 源 的 可 持 续 开 发 利 用。 即先期在东营区中心城区完成 ２ 组地热回灌试验 ， １ 组为同层对井回灌 ， 待条件适 １ 组为异 层对 井 回 灌 ， 宜时 ， 推广至全 市 所 有 地 热 井 实 施 生 产 性 回 灌 。 回 灌模式优先选用同 层 对 井 回 灌 ， 只能采用异层回灌 开采层 的 水 质 应 好 于 回 灌 层 。 回 灌 方 法 可 方式的 ， 根据回灌难易选用无压回灌和加压回灌 。 ４． ５ 加强资源开发的管理 建立 地 热 资 源 开 发 利 用 数 据 库 、 动态监测系统 及自动化信息管理 系 统 ， 对数据随时更新和动态分 析， 以实现管理工作的现代化 ； 加强地热资源法规建 设， 制定地热资源管理条例 ， 健全和完善地热资源由 国土资源部门统 一 管 理 的 体 制 ； 采 取 法 律、 行 政、 经 济、 技术等 有 利 措 施 ， 努力提高地热资源的利用效 使地热开发和综合利用步入良性循环 ， 保障地热 率， 资源的可持续利用 。
２＋ ２ 水背景值 ， 而 Ｍ Ｓ Ｏ ＨＣ Ｏ ＮＯ ｇ ， ３， ２ 的含量低于 ４ ， 地下水背景值 ， 加之地热尾水排放于地表水中经稀
３ 梯级开发利用模式及效益分析
东营市地热 资 源 是 集 热 、 矿、 水 于 一 体 的 资 源， 具有供 热 、 采 暖、 医 疗 洗 浴、 旅 游 休 闲、 娱 乐 健 身、 温 室种植 、 养殖等用 途 ， 资 源 开 发 应 实 行 梯 级 开 发、 综 合利用 ， 发挥资源的综合效益 。 ３． １ 地热资源梯级开发模式 东营市地热水水温一 般 ６ 按照温度高 ０～９ ０℃ ， 低进 行 梯 级 开 发 综 合 利 用 。６ ０～９ ０℃ 可 用 于 采 暖 ， 洗 浴、 温 室 种 植， ４ ０～６ ０℃ 可 用 于 医 疗 、 ２ ５～４ ０℃ 可 用于水产养殖和土壤增温 。 （ ） 东营市主城区 、 河口城区 １ 地热水主要应用领域是地热供暖 、 洗浴 、 医疗保 重点是地热的 梯 级 开 采 ， 提 高 地 热 能 的 利 用 率， 健， 地热利用可分 ４ 级 ： 第一级 ： 首先将 ７ ０℃ 左右 地 热 水 集 中 到 泵 站 通 过换热器换热后 ， 供给采暖管网系统 ， 地热水水温降 至４ ０～５ ０℃ 。 第二 级 ： 排出的低温热水再进入二级换热器提 供给地板幅射式采暖系统 ， 水温降至 ２ ５℃ 。 第三级 ： 利用热泵技术 将 ２ ５℃ 左 右 的 热 水 进 行 提温 ， 水温加 到 ６ 换热后回水作为热泵的 ５～７ ５℃ ， 热源 ， 再次进入系统进行供暖 。 第四级 ： 换热后尾水温度３ 经除铁系 ０℃ 左 右 ， 统处理后进入住户洗浴或送入室内游泳池用于温泉 洗浴 、 娱乐 、 医疗保健等 。 最后回灌至地下 。 （ ） 仙河镇和孤岛镇地区 ２ 进行梯级开采 、 充分利用地热水温度高的优势 ， 综合利用 ， 其地热利用可分 ３ 级 ：