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北京地热资源及其开发利用

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世界新能源-地热能网 2006-11-7 访问人数: 【字体:

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、

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文章来源:北京科普之窗 作者:地热能

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