地熱立法
① 關於地質工作發展戰略的幾點思考
羅永國
(國土資源部信息中心,北京,100035)
2002年,溫家寶總理指出,我國地質工作正面臨4個方面的重大轉變,通過這一系列轉變,使地質工作更加緊密地與經濟建設和社會發展相結合,更好地為經濟和社會發展服務。按照這一思路,本文就當前我國地質工作應當注意的幾個問題談點認識。
一、轉變觀念、拓寬服務領域,提高地質工作的戰略地位
地質科學嚴格地講是一門綜合性的科學,它比當前任何一門據認為是成熟的科學所涉及的研究對象多得多,理論概括的廣度和深度也大得多。為了研究和解決一個重大地質問題,往往需要採用多學科、多兵種的技術手段。當前,地質科學研究工作中用來解決重大問題的理論和技術,總體上嚴重滯後。人類目前的智力成就,以及任何一門成熟科學的先進理論和高新技術,暫時都無法解決地球起源、生命起源和地球深部物質組成及演化的問題。這些問題的最終解決尚需時日。只有不斷提高人類的智力成就和探測地球內部的綜合技術能力,以及對其他星球的了解程度,這些問題才有望得到真正解決。
另一方面,無論從理論意義上還是從實踐意義上講,在對人類生存、社會發展和國家財富所產生的影響上,地質科學比當今任何一門科學都要博大、深刻和長遠。而且,與其他科學相比,地質科學應當是一門「大眾化」的科學,在與人類社會關系的密切程度上遠勝於其他科學。
可是長期以來,這一點卻從未得到人類社會的認可。這是不可思議的奇特現象。造成這種情形的原因固然很多,但最根本的一條是人們對地質科學和地質工作對他們生存具有的重大影響了解不夠深入。
為了從根本上改變這種現狀,當然需要國家採取措施,但同樣重要的是需要地質界自身做出努力,使其科學成果和工作業績更加貼近人類社會,貼近實際生活。只有在人類真實感受到這些成果和業績使其獲益匪淺的時候,地質科學和地質工作才會在人類社會中生根、開花和結果。
現在,可持續發展的理念已經深入人心,得到各國政府和各界的支持。但是,對於人類社會發展來說,還必須研究並解決可相容發展的問題。所謂可相容發展是指在經常性變化和突發性事件的影響下容許生物界生存及演化的可能性,以及在這種情況下人類與動植物之間相互協調發展的可能性。
人類在用自己的智力及才能創造巨大財富供自己享用的同時,也在破壞自己得以安居樂業的家園,並嚴重危害著整個生物界的存在。
當前,危及包括人類在內的生物界生存及演化的因素多種多樣,大體可分為自然作用因素和人為活動因素兩大部分。這里不去討論自然作用因素對生物界帶來的危害,而只是概略地研究一下人為活動因素對人類自身帶來的懲罰。
在人為活動因素中,急劇改變環境的兩大重要因素是對礦產資源的極度和無序開采,以及發動使用高科技高強度殺傷性武器的戰爭。兩者不僅直接危及人類和動植物的生存,更為致命的是使空氣、土壤和水被嚴重污染。這種污染絕不是短暫的,不是輕易能夠根除的,而會長期隱存著,成為長期危及人類和動植物後代的隱形殺手。這樣一來,使得人類與動植物之間的關系處在一種危險的狀態之中。環境污染正在直接和間接地在人類賴以生存的動植物中引發各種新型疾病,而人類適應這種突發事件的速度和能力卻不是無限的。
地質界如何應對這種變化?迄今,地質界對這類問題不是沒有作出反應就是反應遲緩,未能沖破習以為常的思維舊框架。對人類面臨的新威脅,地質界應當有所作為,力求走出過於專業化的狹窄圈子,面向社會現實,主動涉及更廣泛的領域,這是使地質科學和地質工作得到整個社會認可和受到更大重視因而使其富有無限生命力的根本出路。
二、礦產資源勘查與開發的基本原則
在今後相當長的時期內,礦產資源的保證程度將會繼續成為許多國家面臨的最緊迫最復雜的問題。在這種情況下,國家只有制定並切實執行正確的礦產資源政策,才能解決礦產資源供不應求甚至嚴重短缺的局面。運用現有的地質理論、工作方法和技術手段力求在找礦方面取得重大突破,在今後仍然是解決礦產需求問題的重要對策之一。然而,在找礦難度越來越大以及人類對礦產資源需求迅速增長的今天,如果仍舊只是把找礦上的重大突破作為我們制定今後礦產資源長遠發展戰略的惟一立足點,那就顯得很不相宜了。在制定國家礦產資源政策時,需要考慮以下原則。
1.礦產資源不可再生原則
礦產資源是一種非再生性資源,這已得到公認。一種礦產作為有用物質,是在一定的地質時期和地質條件下形成的,並且是在一定的經濟和技術條件下確定並加以利用的。當這種物質含量低於某數值時就不是礦產,就不是一種有特定用途的物質了。比如,石油、天然氣、鐵礦石等礦產,是在具備一定經濟和技術條件下才成為可以利用的礦種。這些礦種不像動植物是可以再生的。因此,礦產資源絕不是取之不盡用之不竭的,而是有取盡用光的時候。但是,人們對此並沒有足夠的認識,這表現在管理上和政策上採用了與可再生資源相同的做法,在開發利用上採用了粗放式甚至掠奪式的開采方式。
2.礦產資源勘查與開發的周期長和風險大的原則
礦產資源的積累是一個相當長的過程。就是一個具體礦床的發現,也必須經過各種不同比例尺的區域地質調查工作,經過普查評價工作和最後的勘探工作才能得出有無礦床存在以及礦床大小的結論,但往往需要多年、十幾年甚至數十年。
地質找礦工作的風險大。經過上述長周期的地質工作之後,如果能夠作出有礦床存在的結論,則所做的工作、投入的人力、花費的時間和財力就是有效的。如果得出否定的結論則是無效的,而出現否定結論比得到肯定的結果在概率上更大。這種周期長和風險大的情形,在其他產業部門是較少見到的。
3.區域地質調查是礦產資源勘查與開發基礎的原則
各國的長期實踐清楚地證明,開展系統的區域地質調查工作,特別是開展中比例尺和大比例尺的地質測量工作,是進行礦產普查及評價的前提條件,是指導找礦工作的基礎。缺乏這種工作,礦產勘查的風險就會大大增加。
4.發展高尖精技術,使礦產資源使用量降至最低限度的原則
從主要礦產資源擁有量和保證程度的角度出發,大體上可將世界各國分為礦產資源「富國」和「貧國」二類。長期以來,資源「貧國」通過發展「高、尖、精」技術來減少礦產資源的使用量,以減緩由於礦產資源短缺所帶來的沉重負擔和壓力。
在這方面,日本的做法值得重視。20世紀80年代以來,世界工業結構發生了巨大變化:從以重工業和化學工業為中心的設備型工業轉變為以電子技術為核心,節省能源和資源的高新技術工業。全球第二次石油危機後,日本因礦產資源短缺,以鋼鐵為首的原材料工業減產。在這種情況下,日本出現了從「重、厚、長、大」的工業時代向「輕、薄、短、小」的工業時代的轉化,以便力求減少礦產資源使用量。在進行這種結構調整的過程中,日本政府重視從宏觀上調節地質工作布局,使之與高新技術工業協調發展,合理超前,為保障日本「稀有金屬」(包括所有的鐵合金金屬、部分有色及貴金屬、部分稀散元素和全部稀土金屬)的穩定供給提供有利條件。
應當指出的是,採用高尖精技術大大減少了礦產資源使用量,所產生的經濟效益等於找到了若干個新的礦床。如果按照傳統的開發利用礦產資源方法及速度繼續發展下去,即使資源「富國」也會變為「貧國」。因此,從長遠考慮,任何國家都不能濫采和濫用資源,應當走盡可能減少礦產資源使用量的路子。在這種情況下,地質部門肩負著重要任務。對於向高新技術轉變來說,所需要的礦產資源類型及數量也會發生重大變化。如何適應這種變化,滿足新的資源需求,是地質部門必須認真考慮和對待的問題。
5.加強礦產資源綜合利用,最大限度提高礦產資源利用率和減小因礦產開發利用所造成的環境污染原則
工藝技術的進步在解決礦產資源問題上正在發揮越來越大的作用。在今後制定礦產資源政策時,必須從戰略高度和長遠角度認識這種做法的重要意義。
礦床多具綜合性成分,因此,綜合開發利用具有極大潛力。隨著對礦產資源需求的不斷增長,要求開發利用一些被認為無利用價值的礦產,如選礦及冶煉廢料和中間產品、礦井中的礦化水等等;為了滿足工農業和人類社會的需求,除采礦外,還應開發包括地下水在內的其他地下資源;為了解決日趨緊張的能源問題,在開發礦產的同時還要充分利用相關的地熱能。實踐證明,從綜合開發的角度出發,只要採用綜合性措施,就能在開采主要礦產的過程中,順便開采伴生的其他礦產;從綜合利用的角度出發,只要採用一些工藝方法,同樣可在工業利用主要礦產的同時,從綜合性礦石中開發伴生的有用組分。因此,綜合開發利用礦床是無須增加多少成本即可大大增加礦產資源數量的一種極為有效的手段。
提高礦石組分提取率是擴大礦產資源的另一個重要途徑。據統計,絕大多數礦產在製成最終產品之前,在開采加工過程中有用組分平均損失35%~55%,有時高達60%~70%,其中2/3以上是在加工階段損失的。由於工藝上的原因,黑色冶金工業損失金屬礦物約20%,有色冶金工業約40%,稀有金屬冶金工業約50%,從礦石中附帶提取的分散元素通常不超過10%~15%。為了提高礦石有用組分提取率,包括俄羅斯在內的一些國家正在積極配合冶煉過程開展工藝礦物學等方面的研究工作。
因此,對礦產進行綜合開發利用以及提高礦石有用組分提取率,是實現貧礦變富礦、小礦變大礦、一礦變多礦以及無礦變有礦的最重要途徑,是擴大礦產資源最有效的手段之一。
礦產的綜合開發利用和礦石有用組分提取率的提高,可以達到另外一個同樣重要的目的,就是最大限度地減少礦產開發利用引發的環境污染。如果不採取這兩種措施,礦石中的許多組分就會進入水體和土壤中,使環境受到污染,嚴重威脅到人類和動植物的生存;而由污染造成的經濟損失將無法估量,用於治理污染的費用將是巨大的。因此,對礦產進行綜合開發利用以及大力提高礦石有用組分的提取率,不僅起到了擴大礦產資源量的效果,而且起到了保護和改善環境的作用。
6.堅持「兩種資源、兩個市場」的原則
由於礦產資源不均一性和經濟全球化,礦產資源全球配置的形勢不可阻擋。實行「兩種資源、兩個市場」戰略是我國礦產資源戰略的必然選擇。
(1)必須堅持庫存戰略儲備與地下戰略儲備相結合的原則。為了應對國際風雲突變事件特別是戰爭的緊急情況,國家必須擁有必要礦種必要數量的庫存戰略儲備。為了應對持續時間長的緊急事件,還必須將國內某些礦種具有一定探明儲量的礦床暫不開采留作出現緊急情況時再行開發利用的地下戰略儲備。
(2)必須堅持國內找礦和國外買礦相結合,但以找礦為主的原則。這樣做既是為了國家經濟發展也是為了應對發生戰爭的緊急事件。中國是一個面積很大、具備各種有利於礦產富集條件的大國,同時,許多地區的地質研究程度和找礦力度還很不夠。在這種情況下,只要積極開展工作,找到各種國家經濟建設急需的礦產應當不會有太大困難。從國家安全著想,絕不能放鬆而是應當大力加強國內的找礦工作。
同時應當承認,中國又是一個人口近13億的發展中大國,如果只是依靠國內礦產資源來滿足國家經濟建設的需求,顯然不切實際。因此,在主要依靠國內礦產資源的同時,必須積極購買急需的國外礦產資源。當然,採取以從國外買礦為主的方針也是不可取的。這是因為,一方面國家財力難以承受,另一方面,這樣做會使世界礦產品價格大幅上揚,導致國際礦產品市場動盪不安,不利於我國經濟建設的持續健康發展。特別是在出現諸如戰爭之類的突發事件時,在國家受到外部封鎖的情況下,靠到國外買礦來維持社會穩定和保衛國家安全,一般來說是不現實的。
7.能源和飲用地下水優先的原則
當今世界,除戰爭外,最令人憂心的是恐怖組織發動的各種突襲事件。一些國家的地質部門近幾年來針對戰爭和各種恐怖活動可能對本部門承擔的工作領域造成的危害進行了研究,並提出了必要的應對措施。
在出現上述任何一種突發事件的情況下,從保證國家安全和人民生存以及維護社會穩定的角度出發,在礦產資源保證方面最關鍵的問題是要解決能源和飲用水的安全供應問題。
目前,世界能源主要靠煤、石油和天然氣,但其資源有限,在可預見的未來將會枯竭。水力發電是世界上非礦物燃料的主要能源,已得到廣泛開發利用,但它在世界總能源需求中只佔很小的部分。可以替代開發的其他能源有核能、太陽能和風能。核能雖已開發利用,卻未得到廣泛利用,而太陽能和風能雖是可再生能源,但規模有限且受當地氣候條件限制,因而只能斷續用於發電。另外一種重要的能源是氦-3,但其巨大資源量是蘊藏在月球上,人類近期無法開發利用這種能源。
天然氣水合物被認為是21世紀替代煤炭、石油和天然氣的新型潔凈能源資源。它主要分布在陸地永久凍土帶和沿海國家專屬經濟區內。由於它分布廣、規模大、埋深淺、勘探費用相對較低而日益顯示出其巨大的經濟潛力。據估計,世界各大洋中天然氣水合物的資源總量換算成甲烷氣體約為1.8×10~2.1×1016立方米,相當於全世界已知煤炭、石油和天然氣等能源總儲量的兩倍。由於天然氣水合物具有重要的戰略意義和巨大的經濟價值,從20世紀80年代初,美國、俄羅斯、英國、德國、加拿大、日本、印度、韓國、巴西等發達國家和發展中國家都在天然氣水合物調查研究方面給予了高度重視,並從能源儲備戰略角度考慮,作為政府行為,投入巨資,相繼開展本國專屬經濟區和國際海底區域內的調查研究和資源評價。一個深入開展天然氣水合物調查研究和開發的熱潮正在全球興起,全世界都在期待著這種新型能源早日造福人類。
地球上有待開發利用的替代能源是地熱能。地熱的賦存形式很多,除熱水和熱氣外,還有分布更廣和更為重要的天然氣水合物、乾熱岩和岩漿熱資源。熱水和熱氣已為一些國家開發利用,但資源量較小。據計算,美國乾熱岩資源底數為1000萬與1300萬誇特(1015英制熱量單位)之間。1982年世界能源消耗量略低於250誇特,估計全世界礦物燃料(所有形式加在一起)的儲量大約為36萬誇特。即使只考慮地溫梯度高於45℃/km那些地區的乾熱岩資源底數是65萬誇特,這也遠遠大於全世界加起來的礦物燃料資源。由此可以看出,全世界的乾熱岩是一種未開發的能源,它可保證整個人類獲得數千年的能源供應。
在地熱資源中,岩漿熱的重要性僅次於乾熱岩。據估算,在美國深度不到10公里的地殼中殘存的熔融岩漿或部分熔融岩漿含有的熱能量為5萬~50萬誇特。這種潛在岩漿熱資源的估算值比美國礦物燃料的資源量要大,大致是美國年度能源總消耗量的650~6500倍。
乾熱岩和岩漿熱資源加在一起,無疑是人類可以長期使用的寶貴財富。20世紀70年代初,將乾熱岩用作一種實際能源的概念幾乎被視為一種純科學幻想。在隨後對美國芬頓山做了15年以上廣泛的試驗工作之後,這種概念的可行性已被證實。開發這種資源引起了全世界的關注,促使一些國家和國際組織制定了積極可行的計劃。岩漿熱能的開發試驗工作也在積極展開。今後的目標是要克服現有的障礙,以便工業部門能夠實際開發利用這種能源。可以預期,這種能源的實際利用對保衛國家安全和維護社會的穩定發展將會起著重要作用。
另外,許多國家對出現緊急情況時如何保證飲用水的安全供應問題開展了積極的研究,尤其以俄羅斯最近幾年的研究最為突出。長期以來俄羅斯許多地區是以地表水作為飲用水的供水源。隨著工業活動不斷加強,地表水受污染的情形已屢見不鮮。據俄羅斯水文地質學家的研究,如果恐怖組織對地表水系統進行攻擊,比如施放各種毒劑和致病細菌,脆弱的現有飲用水系統將不堪一擊,全部報廢。為了應對突發事件,應當對地下水資源的利用問題做出長遠規劃。地下水是飲用水最安全的供水源,一般情況下不得用於其他目的。
8.開發新型替代品的原則
在人類發展史上,隨著科學技術的不斷進步,早先不被認為是礦產的東西後來變成了有用的礦產。比如人類在17世紀將煤用作燃料,到19世紀中期發現石油可取代煤用作燃料,到20世紀中期又發現鈾是一種強大的能源。
大量事實說明,雖然礦產資源是不可再生的,但卻是可以不斷更替的。人類將以往認為的非礦產變成礦產的事例層出不窮,在技術高度發展的今天,我們應當更有能力做到這一點。毫無疑問,開拓新型礦產資源應當成為今後擴大礦產資源的重要措施之一。
我們還要積極提倡和大力推行「發展代用材料」的思想及相關措施。長期以來,用一種材料取代另一種材料始終是工業部門的正常業務。代用材料的出現,不僅可以擴大資源,而且會使某些礦物原料失去實際意義。像資源短缺的白雲母,可用相似性能的氧化物和蛭石等加以替代;由於研製成功一種玻璃纖維來代替天然資源奇缺的藍石棉,使美國在20世紀60年代末取消了藍石棉的戰略儲備;由於人造金剛石和其他超硬材料的出現,原屬戰略礦產資源的剛玉完全被取代了。一些國家正在利用有機合成方法生產各種合成材料以代替部分鋼、鋁、銅和其他短缺金屬。當前,許多國家從戰略高度來看待發展代用材料所具有的重大價值。因此,在制定我國未來礦產資源發展戰略時,應當把發展新型代用品作為解決礦產資源問題的重要措施予以重視。
三、加大地質找礦力度,開辟新的找礦領域
加大國內找礦工作的力度,是擴大我國礦產資源最切實可行的措施。
1.陸地找礦
我國陸地部分不同地區的地質研究程度不同,以東部地區研究程度最高,中部地區次之,西部地區最低。與此相對應,礦產研究程度和找礦水平也是東部最高,中部次之,西部最低。
礦產分布深度有地表、淺部和深部之分。依此標准來看,我國東部地區雖然不排除找地表礦和淺部礦的可能性,但應以找深度較大的礦床為主;中部地區仍應注意找地表礦和淺部礦;西部地區找地表礦的潛力很大。
因此,從找礦潛力來看,並且考慮到我國建設戰略西移的發展要求,必須確立並堅持貫徹東、中、西部相結合但以西部為主、中部次之、兼顧東部的方針。
西部地區雖然找礦前景極大,無論是能源(包括油氣、煤、鈾和地熱)、金屬礦產和非金屬礦產都不例外。但是,在全面大力開展找礦工作之前或同時,需要大力提高西部地區的區域地質研究程度,包括消除1:20萬比例尺國家地質圖的空白區,以及對已老化或者質量不高的1:20萬比例尺地質圖進行更新,特別是對那些找礦前景好的地區開展1:5萬比例尺地質測量工作。通過比較系統的地質調查為普查、評價和礦床勘探工作創造有利的條件。
2.海區找礦
從陸地找礦轉到海洋找礦,是我們今後擴大找礦領域的一個重要途徑。我國海岸線很長,沿岸可以找到各種重要的砂礦。我國四大海域的大陸架面積很大,已經找到了豐富的石油和天然氣藏。可以堅信,隨著地質工作的不斷深入,還會找到更多和更大的油氣藏。在我國南海地區找天然氣水合物的前景樂觀。
太平洋底蘊藏著極其豐富的金屬礦產。錳結核的總儲量約30000億噸(而且每年大約以1000萬噸的速度增長),其中含錳4000億噸,鎳164億噸,銅88億噸,鈷92億噸;多金屬軟泥-熱液硫化物礦床是近些年來海洋地質調查最重大的科學發現之一,它含有銅、鉛、鋅、鐵、錳、銀、鈾、釷等金屬元素,具有潛在的經濟價值。
現在,一些國家已經把加速勘探和開發利用海洋礦產資源,作為滿足未來礦產資源需求的重要途徑。可以推測,在本世紀,海洋礦產將會成為解決人類礦物原料需求的主要來源之一。因此,我國除了抓緊大陸架的礦產勘查及開發之外,要進一步加強對太平洋底相關地段礦產資源的勘查工作,做好開發利用這些礦產的前期准備及試采工作。
四、加強立法,促進地質工作管理規范化和法制化
建立社會主義市場經濟體制,必然要求轉換地質工作管理體制和運行機制。在計劃經濟體制下,驅動機制是計劃驅動,決策方式是上級或單位領導決策,成果評審驗收是達標評價,責任對象是對上級負責。在市場經濟體制下,驅動機制是需求驅動,決策方式是民主和科學決策,成果評審驗收是效益評價或價值評價,責任對象是對公眾負責即對納稅人負責。由此可以看出,在不同體制下,地質礦產工作的管理明顯不同。當然,在由計劃經濟體制向市場經濟體制轉軌的情況下,地質工作管理的轉變需要一個過程。
執行市場經濟體制的先決條件之一是法制要健全。由於長期計劃經濟體制的影響,法制觀念普遍淡薄,地質礦產工作管理缺乏法律方面的制約。因此,在轉向市場經濟體制時,必須抓緊地質工作管理方面的立法。俄羅斯地質部門一開始就做了這一重要工作,為以後地質工作管理適應國家經濟的發展創造了有利條件。
應當指出的是,許多西方發達國家地質工作管理方面最重要的法律是國家的礦業法。至於說到更具體領域的立法,各國情況並不一致。總體上講,各個領域的具體法規的制定,俄羅斯做得比較全面和系統。這種差別可能有歷史因素的影響。眾所周知,西歐各國的地質學家在歐洲地區開展地質工作的過程中,特別是在古生物鑒定、地層劃分以及區域地質測量等方面逐漸形成了一些共同的理念和共同遵循的准則,隨著歐洲一些國家向外侵略擴張,將這些理念和准則帶到了北美、南美、大洋洲、非洲以及亞洲。其結果是,在都是執行市場經濟體制的條件下,這些理念和准則成了許多國家地質工作中共同遵守的不成文的規定。這種「約定俗成」的傳統做法,使得許多國家無須再對這些領域的工作進行立法。
我國和俄羅斯的情形與上述國家不同。中國實施計劃經濟體制有40年左右,前蘇聯執行這種體制的時間達70多年之久。在這段時期里,從事地質工作的幾代人(包括管理者在內)對上面提到的那些「約定俗成」規則以及對相關工作的法律問題都沒有形成深刻印象(值得一提的是,「約定俗成」的做法雖然在地質科學和地質工作的發展上起到過積極作用,但它在不斷發展的歷史進程中沒有做出應有的及時反應,這種缺乏「時代感」的不變性使它在某些方面失去了昔日的光彩;另外一個問題是,它所具有的「靈活性」或「自由度」的可變空間過大)。
從計劃經濟向市場經濟轉軌,需要一定的時間。領導者由於長期受計劃經濟體制的影響,習慣了「領導拍板」的運作方式。要使領導決策轉變為民主、科學決策,需要一個轉變和適應的過程,在這一過程中必然會出現領導決策和民主、科學決策的矛盾和斗爭。我國正處於向市場經濟體制過渡的關鍵時期,加強國家對地質工作管理的全面和系統立法就顯得特別必要。只有這樣,我國地質工作才能在正確的軌道上向前不斷發展。
作者簡介
羅永國,國土資源部信息中心,研究員。
② 地熱噴泉是什麼現象
地球內部的熱可簡稱為地熱。火山是最猛烈的地熱顯示,溫泉是最常見的地熱露頭,它們都易人們所感知。它們都證實地球內部熱量的外釋,但是地球內部大部分熱量則是通過岩石的傳導作用傳輸到地球表面的,所感測的熱量稱大地熱流量。可是生活在地球表面的人們對它們並不感知,只感到太陽輻射所帶來的溫暖,因為大地熱流量的平均能量流量為63mW/m2,與太陽的輻射熱流量的平均能量為146 W/m2相比,相差2300倍。只有古代的礦工,深入到地下坑道,每下降100米增溫達3℃,他們才真正感受到大地熱流的威力。原地礦部在礦產資源法實施細則的立法解釋中對地熱概念做了明確解釋:地熱是指地殼內岩石和流體中(液、氣相)能被經濟合理地開發出來的熱能,共分為蒸氣型、熱水型、地壓型、乾熱型和岩漿型5種類型。熱水型地熱即地下熱水,是地熱資源的一種。
③ 淺層地熱能勘查技術
楊旭東 曹福祥
(中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所)
摘要:地球是一個巨大的能源寶庫,每天由地球內部向地表傳遞的熱量相當於全人類一天使用能量的2.45倍。特別在當今人們日益關注全球氣候變化、環境污染問題和社會的可持續發展的形勢下,隨著地源熱泵技術的日臻成熟,低溫低焓淺層地熱能作為一種可再生的清潔能源而備受關注。作為其開發利用的技術支撐勘查技術亟待解決,本文僅就有關問題及經驗進行探討。
1 淺層地熱能開發現狀
地球是一個巨大的能源庫,進入地球內部越深,溫度就越高。每天由地球內部向地表傳遞的熱量相當於全人類一天使用能量的2.45倍。這種儲存在地球內部的能量其實比化石燃料豐富,特別在當今人們日益關注全球氣候變化、環境污染問題和社會的可持續發展的形勢下,地熱能作為一種可再生的清潔能源而備受關注。
淺層地熱能是地熱能源的一部分,地層恆溫帶至地表以下200m以內具備開發利用價值的地熱能,一般溫度在15℃左右。其開發利用與地源熱泵技術的發展是分不開的。
1.1 國外應用現狀
1912年,瑞士Zoelly首次提出利用淺層地熱能作為熱泵系統低溫熱源的概念,並申請了專利,標志著地源熱泵系統的問世。至1948年,Zoelly的專利技術才真正引起人們普遍關注,尤其在美國和歐洲各國開始重視此項技術的理論研究。1974年以來,隨著能源危機和環境問題的日益嚴重,人們更加重視以低溫地熱能為能源的地熱泵系統的研究。
美國地源熱泵應用的力度最大,1990年、1995年和2000年地熱直接利用中,地源熱泵占很大比例,約為59%,而且發展很穩定,平均年增長7.7%左右。1997年已安裝12kW地源熱泵4萬台,2000年達40萬台左右,預計2010年總裝機量可達到150萬台。目前地源熱泵在美國應用最多的還是學校和辦公樓,大約有600多所學校安裝了地源熱泵,主要集中在中西部和南部地區。
歐洲的地源熱泵應用主要集中在中北歐國家,如瑞典、奧地利、瑞士、德國等。20世紀50年代地源熱泵的利用曾出現過一次高潮,由於價格高,沒有進一步發展。石油危機後,歐洲一些國家先後組織了五次大型的地源熱泵專題國際學術會議,對三十多個地源熱泵項目進行了研究。與美國情況不同,歐洲主要利用淺層地熱資源,採用地下土壤中埋盤管(埋深小於400m)的地源熱泵,主要用於室內地板輻射供暖及提供生活熱水。據1999年統計,家用的供暖設備中,地源熱泵所佔比例瑞士為96%,奧地利為38%,丹麥為27%,比1996年以前有明顯提高。
1.2 國內應用現狀
我國具有較好的熱泵科研成果與應用基礎,早在20世紀50年代天津大學開展了我國熱泵的研究。20世紀80年代末以後,國內各大院校開始了研究地源熱泵的熱潮,在2001年寧波召開的全國熱泵和空調技術交流會和2002年在北京召開的國際熱泵會議上,國內外有關人士開始關注中國這個很有發展潛力的大市場。近幾年來,國內加強了地源熱泵的應用研究力度,自行研究和生產地源熱泵機組的廠家已達十幾家,如山東的富爾達、北京的中科能、沈陽的東宇等。另外,一些國外知名公司在國內也設立了銷售部門,並在北京、天津、廣州、重慶、山東、河南、湖南、遼寧、西安、黑龍江及河北建立了工程。目前我國已有100多個地源熱泵工程,供熱/空調面積達100萬m2。這些工程幾乎都是以地下水作為熱源的水源熱泵系統。地下埋管的地源熱泵系統,僅在山東、天津、湖南、河北及吉林等地有示範工程,並取得了初步效果。
2 淺層地熱能開發水文地質分類
根據淺層地熱能利用含水層介質類型、特徵及埋藏分布情況等進行淺層地熱能水文地質類型的劃分。結合已有的相關勘查規范基本可將地熱能開發水文地質類型分為4類16型。4類為孔隙水類、岩溶水類、裂隙水類、特殊水類。各類分型以及需要查明的水文地質問題詳見表1。
表1 水源地水文地質勘查類型及應查明的主要水文地質問題
續表
3 淺層地熱能勘查技術
在淺層地熱能勘查過程中,一方面繼承和發展著傳統的水文地質勘察方法,同時不斷地把新理論、新技術和新方法及時應用於淺層地熱能勘查之中。從衛星圖像、航空相片的航測到地球化學、地球物理勘查,再到地質鑽探,已形成了從天空到地表再到地下的全方位立體勘查體系,達到了經濟發展,地質先行的戰略要求。淺層地熱能勘查應遵循如下最優化原則:資料收集—地質調查—地球物理—地球化學—地質鑽探—資源評價—開發利用—回灌保護—測量監測。
3.1 資料收集
在任何勘查進行之前,首先要盡可能地收集、整理和分析該地區的地質、水文地質、物化探等資料。收集資料時要注意以下四點:
(1)查閱的范圍盡量大些,包括一個完整的地質構造單元及其相鄰地區;
(2)要重視岩體和地質構造資料的收集;
(3)對低溫傳導為主的地熱田,重要的是凹陷中的凸起,要重視物化探資料的收集;
(4)要重視溫度資料的收集,盡可能收集溫泉的位置、溫度、水量等資料。在覆蓋地區主要找鑽孔抽水時的實測溫度資料。
3.2 地質及水文地質調查
地質調查的目的是了解淺層地熱能地質背景,要查明地熱田的地層時代、岩性特徵、岩漿岩的時代、分布范圍、地質構造特徵以及地下水的補給、徑流和排泄條件等,以便為下一步的淺層地熱能勘探工作提供依據。地質調查時應注意以下幾個問題。
(1)淺層地熱能開發區的構造控制。從對已知的井、泉調查來看,其出露位置多數是在近代還有較強活動的構造復合位置上;或是大斷裂和由它引起的次一級斷裂相交的地方;或是在張性、張扭性的斷裂及節理處等,因為這些地方岩石比較破碎,常常也是地下水在其中運動和深部水上涌的有利場所。
(2)在調查區域斷層剖面時,要重點描述孔隙透水層和不透水層,以及所有火山岩的產狀和時代,同時注意岩層的化學成分、熱液蝕變和礦物沉積的特徵和范圍。通過對圍岩蝕變和裂隙中礦物沉積的現象,可以幫助尋找那些埋藏在深部、地表無地熱顯示的熱異常區,還可以指出進一步勘查的方向。
(3)水文地質方面應對地表出露的冷泉水或冷水井逐個進行溫度、水量和pH值的野外測定,描述冷泉出露的地質和構造條件,選取水樣做化學和同位素(氚)等測定。對區內經過的河流、小溪也要測量流量和水溫,應將一些主要河流分段測量,測出進熱區前、中間和出熱區後的水溫並取水樣,以確定地表水體與地熱水之間的補給排泄關系。在沖積扇發育地區應劃分頂部補給區、中部徑流區和下部排泄區的界限。
3.3 地面物探勘查技術
地面物探勘查的具體任務是:確定含水層上覆蓋層的厚度,地層和岩性分界面及形態;確定斷裂的位置與產狀;了解岩溶發育位置、規模和形態特徵;查明地下水賦存空間和徑流通道的連通性;查明地下水埋深、流速、流向及含水層深度、含水量等。地下水勘查常用的方法以直流電法和電磁法為主,具體包括:自然電場法、充電法、直流電阻率法、激發極化法、音頻大地電場法、高密度電阻率法、地質雷達、頻率域電磁測深法(EH-4電導率成像系統)、瞬變電磁法和核磁共振法等,各種方法有其自身的技術特點,因而有其不同的適用范圍。
自然電場法和充電法常用來確定地下水流向、流速,核磁共振技術可直接探測含水層位置、水量及其滲透率,這是淺層地熱能地下水勘查物探技術要解決的共性問題。針對不同類型地下水的賦存條件和物探方法的技術特點,如何建立合理、有效的物探勘查技術,是地面物探勘查要解決的首要問題。
3.3.1 鬆散層孔隙水
物探勘查的主要目的是了解含水層結構及其富水性、地下水位埋深和地下水礦化度。淺層孔隙水勘查技術國內外均已較成熟,一般情況下採用直流電測深法或激電測深法較為適宜,成本低、方法簡單而普及,視電阻率參數可確定含水層結構和地下水礦化度,激電參數用於了解富水性。但有的地區常規電阻率法工作難度較大,如沙漠區地表極為乾燥,電極接地電阻較大,供電困難;對於淺部高礦化度地區,電阻率偏低,導致供電電流過大,需大功率供電設備,且測量電壓信號小,影響觀測精度;部分地區地形條件不利,不易開展工作。此時可選擇電磁測深法,如頻率域電磁測深法(EH-4電導率成像系統),其觀測系統輸入阻抗較高,易於開展工作,效率高;瞬變電磁法可採用磁源激勵回線,不涉及接地問題。對於水文地質條件復雜的地區,在其它物探工作基礎上,選擇重點區採用Numis核磁共振技術確定含水層的深度、厚度、給水度及水量等多個參數,在西北黃土塬區應用效果明顯,但該方法成本高,效率較低。
3.3.2 碎屑岩類裂隙水
其賦存介質主要為中生代盆地沉積的一套巨厚的侏羅、白堊系河湖相砂泥岩。地下水類型包括風化帶網狀裂隙水、淺層承壓裂隙水。
碎屑岩風化帶網狀裂隙水物探勘查的目的一是確定風化殼底界埋深,二是了解風化裂隙發育程度及其富水性。由於勘探深度小於50m,選擇具有高解析度的高密度電阻率法較為適宜。
淺層裂隙承壓水是指碎屑岩類大片泥岩所夾一定厚度砂岩層的層間裂隙水,由於不同類型膠結方式的砂岩體孔隙滲透很低,砂岩層以裂隙含水為主。物探勘查的目的是了解砂層厚度,雖然模型較為簡單,由於含水砂岩層厚度的限制,導致物探勘查難度較大。目前頻率域電磁測深法是較為可行的手段。
3.3.3 碳酸鹽岩岩溶水
岩溶區地下水按賦存介質不同,分為表層帶岩溶水、岩溶溶洞水、岩溶管道水、構造裂隙岩溶水和埋藏型岩溶水。它們既獨存在又互相交錯,構成復雜的岩溶地下水系統。
(1)表層帶岩溶水。物探勘查的主要目的是了解覆蓋層厚度,基岩的起伏形態,溶洞、溶槽等發育情況。探測對象的地球物理特徵是呈低阻反映,與圍岩接觸界面兩側波阻抗有一定差異。由於探測深度一般小於30m,異常體規模較小,要求物探手段具有較高的分辨能力,因此,可選擇的方法有高密度電阻率法和探地雷達。
(2)岩溶溶洞水。岩溶溶洞水發育於質純厚度大的灰岩、白雲岩中,以面狀或似層狀分布。由於溶洞、溶孔、溶隙含水,因而表現為低阻特徵。物探找水首先採用剖面類方法如聯合剖面法、音頻大地電場法確定溶洞、溶隙發育區的平面位置,然後利用電磁類測深方法了解岩溶發育帶的空間分布特徵,尤以瞬變電磁測深法反映異常更加明顯。
(3)岩溶管道水。岩溶管道水亦即地下暗河,是西南碳酸鹽岩區最典型的地下水類型。由於岩溶區地表水與地下水轉化頻繁,地下水空間分布極不均勻,縱向上具有雙層或多層結構;同時受地層、構造和岩溶地貌的控制,岩溶水文地質系統具有小型、分散的特點。岩溶管道水的地質—地球物理模型較多簡單,同圍岩相比,其電性、彈性參數特徵變化明顯,但受其規模和埋深條件的限制物探找水難度較大,目前尚未有切實有效的技術方法。對於埋深小於100m的岩溶管道水,物探勘查方法可選擇探地雷達、EH-4電導率成像系統、瞬變電磁法。探地雷達在其有效勘探范圍內可直觀反映異常體分布形態;EH 4系統能夠反映地下裂隙、岩溶發育情況,但當地表不均勻時易產生靜態效應,甚至無法做出合理的解釋;瞬變電磁法觀測純二次場,對探測高阻圍岩中的低阻異常效果較好。各種方法可以從不同側面反映異常體形態特徵,從而可查明地下岩溶管道分布情況。當岩溶管道水埋深大於100m時,找水難度較大,目前可利用的方法有瞬變電磁法,但應用程度尚不成熟,還需進一步試驗、研究。
(4)構造裂隙岩溶水。該類地下水受構造裂隙帶控制,物探找水的主要目的是查明構造裂隙帶的分布特徵及其富水性。有關斷層帶裂隙水物探勘查技術,在20世紀80年代已經成熟,最經濟有效的方法組合是採用音頻大地電場法和激電測深法。音頻大地電場法可快速確定構造帶的平面位置,而激電測深法的視電阻率、極化率和半衰時等綜合參數可以了解斷層之破碎、裂隙發育富水段。當受地形條件限制時,激電測深法難以開展工作,可採用EH-4電導率成像系統了解構造裂隙帶的空間分布特徵及其富水性。當覆蓋層厚度大於30m時,音頻大地電場法異常強度較弱,應選擇聯合剖面法確定構造帶的平面位置。
(5)埋藏型岩溶水。深埋岩溶水物探勘查的目的是了解灰岩界面埋深和岩溶發育情況。灰岩與上覆地層間電性特徵、彈性參數差異較大,岩溶發育受深部構造控制,呈低阻反映且彈性參數不連續。地震技術可較為准確了解灰岩界面埋深和斷層空間分布特徵;電磁測深法以反映地層結構、岩溶發育程度為主;直流電測深主要用於普查階段。目前,幾種方法的有效配合在寧南深埋岩溶水勘查中取得了新進展。
深埋岩溶水地球物理勘查技術面臨的幾個問題是:地下水水位埋藏較深且變化大,水位埋深的確定仍有難度;深埋的古生界碳酸鹽岩溶地下水受構造控制,分布不均勻,難以確定地下水礦化度,其實,淺層構造裂隙水勘查也存在類似的問題;當灰岩上覆碎屑岩時,了解岩溶的發育程度有一定的困難。
深埋岩溶水地球物理勘查技術面臨的幾個問題是:地下水水位埋藏較深且變化大,水位埋深的確定仍有難度;深埋的古生界碳酸鹽岩溶地下水受構造控制,分布不均勻,難以確定地下水礦化度,其實,淺層構造裂隙水勘查也存在類似的問題;當灰岩上覆碎屑岩時,對岩溶發育程度的認識有一定的困難。
3.3.4 基岩構造裂隙水
該類地下水賦存介質為火成岩或前震旦變質岩,基岩裸露或蓋層較薄,岩石風化裂隙不發育,地下水資源缺乏。地下水主要賦存於構造裂隙帶中。
物探勘查技術與碳酸鹽岩構造裂隙岩溶水類同。對於勘查難度較大的地區,核磁共振技術可用來區分斷層泥或富水程度。
3.4 鑽探法
鑽探法是一種投資大、風險高,但在淺層地熱能勘查和評價中不可缺少的重要方法,也是查明淺層地熱能分布和儲存條件的基本手段,是淺層地熱能勘查的重要環節。鑽探主要應用於淺層地熱能詳查和勘探階段,其目的是驗證過去工作所圈定的范圍是否正確,並查明地下水的埋藏條件、運動規律、水溫、水量、水位水質等水文地質情況。目前我國鑽探施工技術日臻成熟。
4 淺層地熱能開發成井工藝
在淺層地熱能鑽井施工中,鑽井是基礎,完井是關鍵,二者統一於施工的全過程。鑽井到達目的層並不意味著熱源井的完成,完井工藝的優劣決定地熱井的好壞。
4.1 完井工藝流程選擇
根據井身結構的不同,目的層的層位決定了完井的施工工藝,按目前施工的熱源井基本分為兩大類型,一種是鬆散地層,即第四系地層、風化層及斷層破碎帶;一種為基岩目的層熱源井,如奧陶系、寒武系、青白口系、薊縣系的霧迷山組。由於目的層不同完井工藝也不一樣。
4.1.1 鬆散地層完井工藝
鬆散地層完井都要下過濾器,所以完井工藝比較復雜,基本工藝如下:
鑽井結束→換漿→物探測井→通井→破壁→換漿→下管→止水→填礫→洗井→抽水試驗(獲取水文地質資料)→交井。
鑽井結束後,為了保證測井工作的順利完成,要進行換漿,將井下泥漿的性能進行調整(但要保證井壁的穩定),調整的項目主要是黏度、密度、含砂量等指標,目的是為了保證測井工作的順利完成。測井工作要依據地質設計的技術要求逐項進行測試,依據測井解釋資料以及錄井的實際資料,來決定濾水管的下入深度和纏絲間距以及止水的位置。測井工作結束後,要再次下鑽通井,並同時下入破裂器,進行破壁,待通井並破壁後再下入過濾器。
在濾水管頂部20~30m進行水泥固井,將濾水管上部地層全部用水泥封固,封固長度應不少於300m。在泵室和井管重疊部位要進行固井,將其環空部位用水泥封固,保證在試壓3~4MPa穩定20分鍾後,才能保證其環空部位的封固質量。在各層濾水管需要止水的部位加裝5mm厚的橡皮兜進行止水,橡皮兜數量每層不少於2個。
下管工作結束後,下入鑽具帶噴嘴,在濾水管部位上下沖洗,沖洗壓力在5MPa即可,沖洗時間不低於4h。然後提出噴嘴,下入鑽具連接壓風機進行氣水混合洗井,水清砂凈後,將鑽具提至泵室內再次進行氣水混合洗井。最後根據洗井的水位降深再下入潛水泵進行正式抽水,測出該井的實際出水量、動靜水位及降深。根據地質設計要求做抽水試驗,經建設方、施工方、監理方三方驗收後交井完成地熱井的全部施工。
4.1.2 基岩熱源井的完井工藝
基岩熱源井完井基本是裸眼完井,完井工藝相對較簡單。按設計的井深結構和深度完井後進行換漿工作將井內泥漿換止20s以下,即可進行測井。測井工作結束後,將鑽具下至目的層底部進行氣水混合洗井,水清砂凈後,下入深井泵進行抽水,測出該井的實際出水量及水位和單位涌水量後,進行交井工作。
4.2 完井後的探孔
無論是哪類熱源井,全部工作結束後,都要進行探孔工作。鬆散層熱源井探井後,沉澱管內的沉砂不能超過沉澱管的1/3,如大於1/3應將沉澱管內砂子撈出。鬆散層熱源井最下部的沉澱管不應少於20m。
基岩熱源井完井後探孔要求:井底沉澱物不能超過含水層(目的層)的長度的1%,如達不到上述標准,應重新進行排砂工作直至滿足要求後交井。
4.3 酸化洗井
在基岩熱源井施工中,如目的層裂隙較小或岩屑堵塞出水道,應採用酸化壓裂辦法進行處理。
在熱源井施工中酸化採用的鹽酸濃度與地層的岩屑進行采樣做室內試驗,來決定酸化的鹽酸的濃度。一般應採用的濃度為15%~18%。
酸化壓裂的辦法:先向井內注入裸眼段容積的鹽酸,然後下入封隔器(封隔器的尺寸要能封閉上部套管)進行壓裂。根據井深不同採用的壓力不同。壓力最小也不能小於15MPa,這樣壓力才能使酸化的效果較好。
5 淺層地熱能開發存在問題
淺層地熱能(包括地下水、土壤或地表水)藉助地源熱泵技術既可供熱又可製冷的高效節能空調系統,以其獨有的優點,近幾年在國內得到迅速發展。隨著我國能源結構政策的調整,我國以燃煤鍋爐採暖和空氣源熱泵供冷的傳統形式會被更加高效的地源熱泵所取代。隨著地源熱泵技術的研究和發展,作為一種利用可再生能源的空調系統,具有節能和環保的雙重效益,它必將成為21世紀最普遍最有效的供熱供冷技術。
但從總體上看,中國地源熱泵的發展還不夠規范,基礎研究上還有待進一步完善,相關專業標准有待制定,行業之間缺少必要的合作交流,這些因素都或多或少影響著這項技術的推廣。
我國淺層地熱能勘查開發方面主要存在的問題有國家對全國淺層地熱能的統一管理工作薄弱;全國地熱資源勘查評價程度偏低;地熱資源開發利用水平低;地熱資源勘查開發技術研究有待加強;一些地區熱源井過於集中、開采過量等。另外,地熱能開發所引起的環境問題也相繼出現,主要表現在熱源尾水除極少量回灌以外,大部分則通過城市排水系統流入附近的河流和濕地。對於就地排放的熱源尾水,從水質和溫度上要確保排放時不會污染周圍的水體、土壤或引起熱污染等。因此,要密切關注水化學動態趨勢,進行跟蹤研究,以便及時發現問題及時解決。
利用管井灌采地下水還存在以下問題:①采灌井的井身結構不合理,大多數采灌井仍沿用開采井的單濾水管的結構,有的井身管材採用水泥管,影響井的壽命。②采灌井的地面裝置不科學,井口及泵管系統均沒有密封,回灌過程易造成氣相堵塞,時間長會使管井報廢。③大部分地區的采灌對井,或采或灌只有單一性能,冬、夏兩季長期如此,會使單純的回灌井形成物理和生物化學堵塞,導致造成回灌井報廢。④合理利用地下水資源。取用合宜的地下水,必須再次回灌地下,嚴格控制回灌水質,杜絕水資源的浪費或污染。⑤地下水源熱泵冷熱水機組的合理設計與選用,提高能源效率。
6 建議及對策
利用地源熱泵開發淺層地熱能的技術和資源條件已基本具備,熱泵的最高效率和高度環保更贏得了世界的青睞,因此,熱泵技術和產業正在全世界得到快速發展。我國也已具備相應的發展條件,發展前景非常看好。
(1)注意非地熱異常區的地熱資源勘查與開發,拓寬了地熱資源開發利用的范圍。地熱資源分布面廣,在深部有強滲透儲層分布的條件下,按地熱增溫率計算,在一定深度內都有可能獲得所期望的地熱資源,隨著勘探技術的進步,目前鑽3000~4000m的地熱深井已不是難題,這就使地熱資源的開發有了新的思路,不局限在地熱異常區或分布在較淺的部位,尤其是在一些大型沉積盆地區和有經濟基礎的城鎮,開始了進行地熱資源開發的探索,有的已取得了成功,如石家莊、鶴壁等地。
(2)油田地區地熱資源開發受到了普遍的關注。沉積盆地的油田地區實際上也是地熱資源廣泛分布的地區,相當一部分有水無油的石油勘探井可以改造為地熱開采井,油田開采後期水多油氣少,轉為以開采地熱資源為主,可同時開發地熱和剩餘油氣資源,對油田地區的經濟發展和產業調整十分有益,這點已引起了石油界同行普遍關注,並已在華北、華東、大慶等地進行了試點,取得了很好的效果。
(3)重視地熱資源的綜合利用與梯級利用,提高地熱資源的利用率和經濟效益。對地熱資源的開發利用已由初期的一次性利用向綜合與梯級利用方向轉化,用於供熱採暖的地熱水往往採取先採暖後供熱和環境用水或依據建築物對溫度的不同要求實行梯級採暖,或利用熱泵技術將一次採暖後的尾水,利用熱泵進行熱能轉換作二次利用等方式,提高了地熱資源的利用率和技術含量。地熱資源在用於農業溫室種植方面,也在考慮利用不同作物對溫度要求的不同,實行溫度的梯級合理配置,如北京小湯山地區的現代農業園。
(4)重視采灌結合,維持地熱資源的可持續利用。在一些早期開發地熱的地區,如北京、天津、福州、西安等地,地熱水水頭已有較明顯的下降,在一定程度上影響到資源的進一步開發和持續利用,聯系國內外開發地熱的經驗,地熱回灌已成為維持地熱資源可持續利用和提高熱田地熱資源採取率的共識,這些地區早期開發地熱資源的地區,除了開採回灌試驗研究外,已將采灌結合列入了對熱田進一步開採的重要管理內容。
(5)推進規模化開發,使地熱資源的配置趨於合理,提高開發利用的整體經濟效益。這是與地熱資源的特點、采灌結合開采方式的需要、經濟規模化和大型化的發展形勢分不開的。隨著經濟發展大型企業的涌現和地熱采灌結合的實施,實際將限制小型的只採不灌的單位對地熱資源的開發,而鼓勵資源條件好、有經濟條件實行規模化開采並可實行采灌結合的單位開發地熱資源,這將是一個必然的趨勢。
(6)制定統一開發規劃,實行統一開發。開發地熱是以開發其以水為載體的地熱流體資源或地熱水資源,由於其流動特性,在同一熱田或在分布廣泛的同一熱儲層內開采地熱水資源時,開采井之間的相互干擾是不可避免的,為了合理開發與保護地熱資源,減少以致避免盲目開采問題,應在查清可采地熱資源條件下,制定統一的開發規劃,實行統一開發和管理。對此,早期開發地熱資源的北京、天津、福州等地已注意到了這個問題,較早制定了地區的地熱資源開發規劃,推進對地熱資源的有序開發。
(7)地熱開地利用中控制技術的應用。主要是對地熱開采井產量、水量配置、地熱尾水的排放溫度按供求的實際需要進行控制;對地熱水井產量、井內水位(頭)變化、水溫等實行自動監測傳輸等。在北京、天津等地新開發地熱資源的單位應用自控技術已較普遍。
(8)強化管理。加強行政立法、制定相關的技術標准,對地熱的開發利用實行規范化管理和法制管理。
④ 地熱管無故漏水誰來負責,付諸法律如何應對~!
地熱管無故漏水構成侵權,應當由造成漏水的過錯人承擔過錯責任,找出漏水原因是管道質量問題、裝修問題、物業問題後再找相應的所有人或管理人承擔恢復原狀、賠償損失的責任。
《侵權責任法》第6條行為人因過錯侵害他人民事權益,應當承擔侵權責任。
根據法律規定推定行為人有過錯,行為人不能證明自己沒有過錯的,應當承擔侵權責任。
(4)地熱立法擴展閱讀:
侵權行為,是指侵犯他人的人身財產或知識產權,依法應承擔民事責任的違法行為。侵權行為發生後,在侵害人與受害人之間就產生了特定的民事權利義務關系,即受害人有權要求侵權人賠償損失。
無論英美法還是大陸法國家的立法(判例) 都有侵權行為法律規范的規定,這些規定不僅為司法實踐中法院審理侵權案件提供了指導和准則, 也為我們研究侵權行為的概念提供了依據。
但它畢竟是一些法律規范, 並非是對侵權行為概念的界定。因此, 研究侵權行為的概念, 仍是我們學者的任務。總結中外學者關於侵權行為概念的研究成果, 大致有三種學說:
過錯說
持這種學說的學者主要強調侵權行為的過錯性。如日本民法通說認為:「故意或者過失構成侵權行為的要件, 這里的所謂過失, 是指盡管能夠預見某行為的結果而沒有預見, 因而未能避免結果發生的情況。」
王利明教授認為:「侵權行為就是指行為人由於過錯侵害他人的人身和財產並造成損害, 違反法定義務, 依法應承擔民事責任的行為。」
不法行為說
該說認為侵權行為是對法定義務的違反。中國已故民法專家佟柔將侵權行為概念為:「是行為人不法侵害他人的財產權利或者人身權利的行為。」劉凱湘教授也認為「侵權行為一般是指行為人不法侵害他人人身權利和財產權利,依法應承擔民事責任的行為。」
賠償責任說
該說主要從侵權行為造成的後果去界定。中國學者張俊浩教授認為:「損害事實的有無, 是認定侵權行為的邏輯起點。」中國台灣學者鄭玉波先生認為, 「侵權行為者乃因故意或過失不法侵害他人之權利或利益, 而應負損害賠償責任之行為也」
存在問題
分析以上學說, 可看出對侵權行為概念的研究存在著三個問題:
1、從不同的角度用不同的標准對侵權行為概念進行界定。一是從行為本身的性質出發, 得出侵權行為是違法行為或過錯責任行為;
二是從行為所侵害的客體出發, 得出侵權行為是侵害他人合法權益的行為; 三是從行為侵害民事權利的後果出發, 得出侵權行為是一種承擔賠償責任的行為。由於缺乏一個共同標准, 因此, 學界對侵權行為的構成要件, 分歧極大:
日本學者認為一般侵權行為成立必須具備四個要件:
(1) 故意、過失的存在;
(2) 違法性的存在;
(3) 損害的發生;
(4) 損害與違法行為之間的因果關系; 法國學者認為必須有過錯、損害事實和因果關系三個要件; 德國學者認為有過錯, 行為的不法性, 損害事實和因果關系四個要件;
中國更是學說林立。
有將侵權行為構成要件概括為6個:
其中客觀要件四個:須是侵害他人的權利; 須有損害的發生; 行為須是違法; 在損害他人權利的行為與損害之間有因果關系;
主觀要件兩個:行為人須有侵權行為能力, 行為人須有故意或過失; 有五個要件:
(1) 須有損害存在——損害要件;
(2) 須損害系被控行為所致——因果關系要件;
(3) 須加害行為違法——違法性要件;
(4) 須行為之際有過失——過失要件;
( 5) 須加害人有責任能力——責任能力要件;有四個要件的:損害; 行為的違法性; 損害事實與違法行為之間有因果關系; 行為人主觀上有過錯; (686~690)
有三個要件的:
(1) 侵權行為是侵害他人合法權益的行為;
(2) 侵權行為是行為人基於過錯而實施的非法行為, 在特定情況下, 行為人沒有過錯的行為也可以構成侵權行為;
(3) 侵權行為是應當承擔民事責任的行為。
也有兩個要件的:(1) 侵權行為是侵害他人財產權和人身權的行為; (2) 侵權行為是承擔民事責任的依據。
2、在界定侵權行為概念時, 沒有嚴格地將侵權行為與其他相關概念分開, 存在著概念混淆的現象。較為普遍的是將侵權行為與侵權責任相混淆; 將侵權行為與侵權的歸責原則相混淆。
沒能形成一個包容所有侵權行為的屬概念。概念有「屬」與「種」之分。屬概念反映某類事物的共同性, 種概念反映該類事物中的每一個別事物的特殊性。種概念包括在屬概念之中。
3、侵權行為作為屬概念, 應當反映各類侵權行為的共同本質屬性。它既能包含所有形形色色的侵權行為, 使人們根據這一概念, 能夠判斷、識別什麼是侵權行為; 還要求它能夠將侵權行為與其他概念區別開來。
在現有的侵權行為概念中, 所謂的違法行為說, 過錯行為說(甚至還有過錯說) , 賠償責任說, 這些學說中所稱的「違法」、「過錯」、「賠償」等, 它們之間誰也不能包容誰, 屬於並列關系, 形不成屬概念。
概念應當反映事物的本質, 能夠成為區別一事物與它事物的判斷依據, 而現有的侵權行為概念很難做到這一點 。
⑤ 地熱噴泉是怎樣形成的
地球內部的熱可簡稱為地熱.火山是最猛烈的地熱顯示,溫泉是最常見的地熱露頭,它們都易人們所感知.它們都證實地球內部熱量的外釋,但是地球內部大部分熱量則是通過岩石的傳導作用傳輸到地球表面的,所感測的熱量稱大地熱流量.可是生活在地球表面的人們對它們並不感知,只感到太陽輻射所帶來的溫暖,因為大地熱流量的平均能量流量為63mW/m2,與太陽的輻射熱流量的平均能量為146 W/m2相比,相差2300倍.只有古代的礦工,深入到地下坑道,每下降100米增溫達3℃,他們才真正感受到大地熱流的威力.
原地礦部在礦產資源法實施細則的立法解釋中對地熱概念做了明確解釋:地熱是指地殼內岩石和流體中(液、氣相)能被經濟合理地開發出來的熱能,共分為蒸氣型、熱水型、地壓型、乾熱型和岩漿型5種類型.熱水型地熱即地下熱水,是地熱資源的一種.