石家莊現代農業(yè)建設中地熱利用的前景分析

目前, 全世界范圍能地熱能開(kāi)發(fā)利用十分廣泛, 新農村環(huán)保工作中也得到了重視。國外有關(guān)中低溫地熱資源直接利用的研究起步較早, 研究程度較高。美國、匈牙利等均有關(guān)于中低溫地熱資源用于農業(yè)生產(chǎn)的論文及科研報告, 尤其在歐洲對地熱資源在農業(yè)中應用的前景及存在的問(wèn)題研究較多, 近幾年有關(guān)地熱尾水、地熱資源利用過(guò)程中對生態(tài)環(huán)境影響方面的研究較多。我國地熱資源直接利用起步較晚, 但發(fā)展迅速, 到2010年我國地熱資源直接利用已居世界第一, 有關(guān)華北地熱的分布、成因等有較深入的研究, 有關(guān)地熱在典型農業(yè)區的應用也進(jìn)行過(guò)深入的研究, 近些年國內有關(guān)淺層地熱能、中低溫地熱在現代農業(yè)設施中的較多, 在北京、天津及環(huán)渤海等區域有較深入的研究, 但利用過(guò)程可能產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題研究較少, 有待深入地研究。

1 研究區概況

1.1 研究區自然地理

石家莊地處河北省中南部, 環(huán)渤海灣經(jīng)濟區, 距首都北京283km。石家莊是河北省省會(huì )城市, 是我國重要的交通樞紐之一, 區內有京廣、石太、石德鐵路, 有京深、石太、石黃高速公路, 還有多條國道穿市而過(guò), 空中航線(xiàn)有石家莊機場(chǎng), 形成了四通八達的交通航空體系, 交通條件十分方便。

1.2 氣象、水文

本區屬溫帶半濕潤、半干旱大陸性季風(fēng)氣候, 四季分明。多年平均氣溫13℃左右, 1月份最低, 月平均氣溫0.6℃左右;7月份最高, 月平均氣溫26℃左右。全年極端最低氣溫-26.5℃, 極端最高氣溫42.7℃。全年無(wú)霜期180~210d。最大凍土深度53cm。多年平均降水量450~750mm。石家莊市主要河流是滹沱河, 屬海河流域子牙河水系。滹沱河源于山西省繁峙縣, 全長(cháng)540km, 流域面積23000km2。在20世紀80年代以前, 年平均徑流量為23億m3/a, 20世80年代以后基本處于干枯狀態(tài)。區內主要有黃壁莊水庫、石津灌渠、民心河等水利工程。黃壁莊水庫建在滹沱河的上游, 庫容分別為12.1億m3。黃壁莊水庫是石家莊城市供水的重要水源。

1.3 地熱地質(zhì)概況

根據區域資料及工作區內的地層層序推斷, 工作區內可能的熱儲層主要為新近系明化鎮組、館陶組、古近系、白堊系、奧陶系、寒武系和中新元古界。開(kāi)發(fā)館陶組熱儲最有潛力的地區是欒城縣縣城東部溫家莊-故意一帶, 藁城市南部梅花-貫莊一帶和北部與無(wú)極縣交界一帶;基巖熱儲的出水量主要受巖溶和斷裂發(fā)育程度影響, 將有多條斷裂交匯的局部凸起地段作為基巖熱儲地熱研究的重點(diǎn)部位。

2 農業(yè)地熱開(kāi)發(fā)利用前景及存在問(wèn)題

2.1 研究區農業(yè)地熱開(kāi)發(fā)利用前景

研究區進(jìn)行過(guò)較為詳細的地熱資源調查、勘查與評價(jià)工作, 積累了豐富的地熱地質(zhì)資料;但地熱勘查區主要集中在辛集、溫塘等地熱田, 大部分山區及平原區研究程度不高, 尤其農村地區地熱資源勘查研究程度較低。探索地熱利用在農業(yè)中的應用前景及存在問(wèn)題, 將推動(dòng)石家莊現代農業(yè)建設的進(jìn)程。同時(shí)地熱資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中也存在地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題, 對地熱資源在現代農業(yè)建設中的發(fā)展前景較好針對利用過(guò)程可能出現的問(wèn)題進(jìn)行分析, 從而規劃現代農業(yè)中地熱資源的合理開(kāi)發(fā)利用, 將助力于石家莊現代農業(yè)建設。

2.2 研究區農業(yè)地熱開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中存在的問(wèn)題及對策

與此同時(shí), 研究區農業(yè)地熱開(kāi)發(fā)利用過(guò)程亟待解決以下問(wèn)題。

不同區域地熱開(kāi)發(fā)利用的程度不同, 例如典型農業(yè)區、山區及平原地熱異常區地熱開(kāi)發(fā)利用差異明顯, 應該對已有資料及成果進(jìn)行深入整理分析, 掌握石家莊地區目前淺層地熱能、中低溫地熱資源開(kāi)發(fā)利用的現狀, 選取典型的地熱資源綜合開(kāi)發(fā)利用示范區進(jìn)行研究, 掌握石家莊現代農業(yè)建設中地熱資源開(kāi)發(fā)利用情況。

參考已有及資料調研成果, 對研究程度及開(kāi)發(fā)利用程度較低的區域, 對農業(yè)區地熱資源開(kāi)發(fā)潛力進(jìn)行評估, 借鑒現階段開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中出現的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題, 提出應對措施。

對現代農業(yè)建設中, 提出地熱資源開(kāi)發(fā)利用的布局, 初步按照平原地熱區、山區地熱區進(jìn)行劃分, 平原地熱區開(kāi)展基巖熱儲勘查工作, 依據中低溫地熱資源、淺層地熱資源賦存條件的差異, 針對不同區域提出合理的規劃。

3 結論與建議

石家莊即是現代農業(yè)示范區, 也是中低溫地熱資源較為豐富地區域, 然而不同地域地熱資源勘查評價(jià)程度差異較大, 在現代農業(yè)建設的步伐引領(lǐng)下, 伴隨全社會(huì )發(fā)展低碳經(jīng)濟、實(shí)現節能減排的形勢, 石家莊現代農業(yè)建設中地熱資源開(kāi)發(fā)利用的潛力較大, 合理的開(kāi)發(fā)利用會(huì )產(chǎn)生良好的社會(huì )、經(jīng)濟和環(huán)境效益。

地熱資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中注重綜合梯級利用, 對不同區域采取與之適應的地熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展, 在平原區發(fā)展溫室蔬菜、花卉種植等, 打造現代農業(yè)示范工程區;山區地熱區側重于洗浴、種植、養殖和供暖, 建設現代農業(yè)觀(guān)光旅游區。