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北京地热资源及其开发利用点击：1475 日期：[ 2014-04-26 22:35:05 ] |
| 一、北京地热的形成原因： 据史书《山堂外记》载，明代武宗皇帝(公元1506—1522年在位)有一次去北京小汤山温泉游览，题了一首诗，诗中写道：“沧海隆冬亦异常，小池何自暖如汤?溶溶一派流今古，不为人间洗冷肠。”“小池何自暖如汤”，如今这个问题已有答案了。 地球在漫长的形成、发展和演变过程中，内部积聚了巨大的热量，它的中心是一团炽热的熔融岩浆，温度高达5000摄氏度以上，从而形成了庞大的地热能，其储量高达3×10130卡，相当于地球上煤炭总能量的1．7亿倍。地热来源除了熔融岩浆外，还有岩石放射性热、地球转动热、化学反应热等。岩石中含有微量铀、钍、钾等放射性元素，在它们的蜕变过程中不断地放出热量，这些元素在花岗岩中的含量最为丰富。据估算，每立方公里花岗岩每年放射性蜕变大约放出2241万大卡的热量，大陆地壳中花岗岩的厚度达十多公里，因此地下深处所贮存的放射性热量也是很可观的。地壳中地热的分布大致可分为两个带，变温带：分布在距地表20米左右深处，受太阳辐射热影响，一年四季可保持当地平均气温；增温带：分布在变温带以下，受地球内部热能作用，一般每深入地下100米，温度就升高3摄氏度，这就是地热增温率。按此推算，80摄氏度的地下热水大致埋藏在2000—2500米左右的地方。但是，在近代地壳断裂运动活跃区、现代火山分布区、近代岩浆活动区等处的地热增温率已大大的提高了，在这些地区的较浅处就可找到地热资源，地下热水沿着地壳断裂缝隙自然流出地面，这就形成了温泉。 北京平原地下l00—200米深是松散的砂砾石层，冷的地下水的含水层就在这里面。再往下便是几百米厚的不透水层，它们有砂岩、泥岩和火山岩。穿过不透水层就是热水层，它是一种以碳酸钙镁为主的白云岩或白云质灰岩。它们广泛地分布在北京平原l000～2000米左右的地下，并经过历次地壳构造话动，已产生了许多裂隙和深大断裂带，从而沟通深部的热源，成为地下热水运动的良好通道，当热水流到低洼部位或受到阻挡时，就会流出地表形成温泉；流到白云岩或白云质灰岩的裂隙、断层破碎带或深洞中，就会积聚形成地下热水库。 二、北京地热资源的分布范围： 目前全市平原区发现地热资源总面积已达1752平方米公里，远景储量约相当于9.14亿吨标准煤发热量。可将其分为4个地热资源远景区： (一)延庆盆地胡家营到三里河温泉远景区：面积为100平方公里，水温在42摄氏度以上，储量约相当于5000万吨标准煤发热量； (二)海淀区温泉村到昌平区小汤山远景区：面积为390平方公里，水温在40--65摄氏度，远景储量约相当于1．96亿吨标准煤发热量； (三）房山区良乡、城区、顺义远景区：面积达610平方公里。水温为40摄氏度，远景储量约相当于4.1亿吨标准煤发热量； (四)大兴县榆垡、风河营、夏垫远景区：面积为470平方公里，水温在46—80摄氏度，远景储量约相当于2．58亿吨标准煤发热量。 三、北京地热资源的开发利用： 20年来，全市已打地热井119眼，每年抽汲地下热水800多万米3。历年累计开采地热水约有l亿多米3。其中在城区东起朝阳门外十里堡，西至中山公园，南自马家堡、大红门北到左家庄的100多平方公里范围内已打热水井80多眼，井深700—2600米，出水温度39—69．5摄氏度，每年开采地下热水约500多万米3，在远郊的昌平区小汤山20平方公里范围内有较丰富的地热资源，现有热水开采井20多眼，每年开采地下热水量近300万米3。水温35．5—65摄氏度。在顺义区天竺、李遂，延庆县张山营，东五里营，大兴区凤河营，房山区良乡等处也零星分布有地下热水井。 地热是一种洁净的新能源和珍贵的新水源，北京的地下热水已广泛地用于冬季采暖、沐浴医疗、温室种植、锅炉补水、工业利用、水产养殖等方面。并取得了显著的经济效益。北京市一些宾馆、招待所、出版社、印刷厂、纺织厂、染织厂、疗养院等60多个单位纷纷使用地下热水取暖，采暖面积达30多万平方米，利用地热采暖可以昼夜保持室内18～20摄氏度的恒温，不产生燃烧烟尘废气，避免了空气污染，而且节省了建设锅炉房的投资300多万元。每年节煤2万吨左右，节电近l00万千瓦时，节水2万多米3。全市共有50多处地下热水浴池，每天可供5万多人治病、去污和保健，每年可节煤4万多吨，目前正在研究实施运输地热水供应非地热区西城、北城的浴室。北京地下热水在工业上主要用于车间空调、纺织印染等方面。如北京一家染织厂每昼夜抽汲1000米348摄氏度的地下热水，用于4台轧染机、两台退浆机的冼布和染布，从而提高了产品质量、减少了环境污染、又简化了工艺过程和节约了劳动力，每年节煤2500吨，每年共节省15万多元人民币。有些工厂、饭店、旅馆、体育馆等单位，将地下热水通入盥洗室供客人梳洗，引入食堂用来洗涮碗具，通入浴室用来洗浴，接入热交换器用来预热游泳池水。 北京昌平小汤山地区的温泉已有700多年的历史，地下热水主要用于采暖、洗浴、医疗、水产养殖、温室种菜，培育树苗等。北京的地下热水和温泉中含有氟、镭、氡、偏硼酸与硫化氢等有医疗价值的化学成分，对医治牛皮癣、神经性皮炎、肠胃病、心血管疾病、泌尿系统疾病、关节炎、风湿性关节炎、神经衰弱和失眠等疾病均有效。小汤山温泉疗养院以洗浴治疗为主，配合药物治疗，每年有1000多名运动员和心脑血管、神经、消化、皮肤等慢性病患者前来疗养，治愈率可达88％以上。小汤山地热开发公司利用地热一年四季种植蔬菜，种植面积230多亩，每年产菜50多万公斤，品种除了国内各种蔬菜品种外，还引进美国玻璃生菜，西芹、春葫芦，日本的绿菜花、樱花萝卜，荷兰的紫甘蓝等50多样特种菜，主要供应外国使馆、友谊商店、高级饭店以及国外航班飞机的配菜，还承担了第11届亚运会外宾的用菜任务。小汤山温泉养殖场地热水养鱼池有100多亩，利用40摄氏度左右的地热水饲养鲤、草、鳙、鲫四大家鱼，尼罗西非鱼等热带鱼、日本鳗鱼和法国苹果螺等，不仅能提前使鱼卵孵化、成活率高，而且又使鱼苗的生产养殖周期缩短一年、鱼体生长匀称、产量大幅度提高。 四、北京地热资源开发利用中的问题： 北京市自70年代初开始大量利用地热以来，到1985年6月，热水用户已达69个，拥有温泉与地热井88眼。在此期间，北京市尚未实施地热资源管理，谁有资金和无缝钢管谁就能打热水井并可任意使用。由于长期盲目开采，造成使用不合理，综合利用低，浪费严重。大多数用户仅能利用一部分热能，满抽不能满用；采暖后很少再次利用，有的浴池进水管小、用水量不大，而深井泵的抽水量大，热水抽出后仅有一部分送往浴池，大部分竟直接排入下水管浪费掉了。据1980年调查，全市每天平均开采6300米3地热水，虽然每年可节煤1.8万吨，但是各单位实用热水只有四分之一，其余的四分之三都浪费了。还有，由于缺乏管理造成布井不合理、密度太大，开采过量，造成地下热水位大幅度下降。如1971年刚打成地热井时，热水自流喷出地面2．5米高，随着开采井和开采量的增加。不但不自喷，而且热水位逐年下降，到1985年热水井地下水位已降到地面以下20米左右，平均每年下降2米多。北京的温泉和地下热水中含氟达5—10毫克／升、氡20--30埃曼、镭10-11克／升，硫化氢l毫克／升以上，它们都大大地超过了饮用水卫生标准。大量的地热水随意排放到环境中，将造成地表水和地下淡水的污染。地热水中的硫化氢和氟对管道还有较强的腐蚀作用。为了科学合理地使用地热资源，北京市于1985年7月颁布了地热管理办法并成立了地热管理处，规定开凿地热水井和使用地热水必须执行计划用水与节约用水；为了延长地热资源和地热井的使用年限，必须深入开展地热弃水回灌补给地热井的工作，同时要普遍推广地热水梯级循序综合利用，以节约地热水资源；为了保护环境和水源、防止腐蚀与节约井管等原材料，必须深入研究地热水除氟、除硫化氢的方法。 在世界各国100多个首都城市中，有地热资源的首都城市仅有6个，它们是法国的巴黎、冰岛的雷克雅未克、匈牙利的布达佩斯、保加利亚的索菲亚以及我国的北京等，这是一种极其珍贵的资源，应当科学合理地利用，做到利用与保护相结合，使地热资源长期造福于首都人民。 |
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