目前, 全世界范圍能地熱能開發利用十分廣泛, 新農村環保工作中也得到了重視。國外有關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、匈牙利等均有關于中低溫地熱資源用于農業生產的論文及科研報告, 尤其在歐洲對地熱資源在農業中應用的前景及存在的問題研究較多, 近幾年有關地熱尾水、地熱資源利用過程中對生態環境影響方面的研究較多。我國地熱資源直接利用起步較晚, 但發展迅速, 到2010年我國地熱資源直接利用已居世界第一, 有關華北地熱的分布、成因等有較深入的研究, 有關地熱在典型農業區的應用也進行過深入的研究, 近些年國內有關淺層地熱能、中低溫地熱在現代農業設施中的較多, 在北京、天津及環渤海等區域有較深入的研究, 但利用過程可能產生的地質環境問題研究較少, 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, 環渤海灣經濟區, 距首都北京283km。石家莊是河北省省會城市, 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, 空中航線有石家莊機場, 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。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。開發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極縣交界一帶;基巖熱儲的出水量主要受巖溶和斷裂發育程度影響, 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部位。

2 農業地熱開發利用前景及存在問題

2.1 研究區農業地熱開發利用前景

研究區進行過較為詳細的地熱資源調查、勘查與評價工作, 積累了豐富的地熱地質資料;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中的應用前景及存在問題, 將推動石家莊現代農業建設的進程。同時地熱資源開發利用過程中也存在地質環境問題, 對地熱資源在現代農業建設中的發展前景較好針對利用過程可能出現的問題進行分析, 從而規劃現代農業中地熱資源的合理開發利用, 將助力于石家莊現代農業建設。

2.2 研究區農業地熱開發利用過程中存在的問題及對策

與此同時, 研究區農業地熱開發利用過程亟待解決以下問題。

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

參考已有及資料調研成果, 對研究程度及開發利用程度較低的區域, 對農業區地熱資源開發潛力進行評估, 借鑒現階段開發利用過程中出現的地質環境問題, 提出應對措施。

對現代農業建設中, 提出地熱資源開發利用的布局, 初步按照平原地熱區、山區地熱區進行劃分, 平原地熱區開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程度差異較大, 在現代農業建設的步伐引領下, 伴隨全社會發展低碳經濟、實現節能減排的形勢, 石家莊現代農業建設中地熱資源開發利用的潛力較大, 合理的開發利用會產生良好的社會、經濟和環境效益。

地熱資源開發利用過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業發展, 在平原區發展溫室蔬菜、花卉種植等, 打造現代農業示范工程區;山區地熱區側重于洗浴、種植、養殖和供暖, 建設現代農業觀光旅游區。