賈 玲,牛最榮,薛 媛,邵顯顯
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)水利水電工程學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
在面對水資源以及其他能源日益緊張的情況下,地?zé)崴Y源作為一種清潔環(huán)保、節(jié)能、可再生的新型能源,其開發(fā)利用是國內(nèi)外近年來比較關(guān)注的焦點問題[1]。與傳統(tǒng)能源相比,地?zé)崴Y源具有供能比較持續(xù)穩(wěn)定、高效循環(huán)利用、可再生、運營成本低等特點,具有發(fā)電、供暖、洗浴、養(yǎng)殖、醫(yī)療保健等多種用途,在一定程度上,有望成為未來能源發(fā)展的一個重要方向。盡管國內(nèi)外學(xué)者對地?zé)崴Y源分布特征、成因模式、勘測評價、開發(fā)利用以及地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面開展了大量研究[2- 10],取得了一定的成果,然而針對于地?zé)崴Y源管理方面的研究仍相對欠缺,特別是對于地?zé)崴芾砼c保護尚處于起步階段,開發(fā)利用方式單一,多數(shù)地區(qū)的地?zé)崴Y源主要用于溫泉行業(yè)[11- 12],幾乎沒有關(guān)于專門性的地?zé)崴芾砑氨Wo方面的研究;地?zé)崴Y源具有水資源和礦產(chǎn)資源的雙重屬性,使得地?zé)崴Y源的管理更加復(fù)雜。對地?zé)崴芾淼南嚓P(guān)內(nèi)容進行分析具有十分重要的意義。本文針對于地?zé)崴Y源管理存在的問題,從用水管理角度出發(fā),探討地?zé)崴Y源用水管理模式框架,為科學(xué)合理開發(fā)地?zé)崴Y源提供參考依據(jù)。
(1)現(xiàn)狀不清
我國從20世紀60年代就已經(jīng)開始了地?zé)崴Y源的勘查工作[13- 14],但對地?zé)崴Y源的認識較晚,地?zé)崴Y源的分布、賦存條件、儲量、水溫、水質(zhì)等情況不太詳細具體,同時,對于地?zé)崴Y源相關(guān)概念的界定模糊不清、地?zé)崴Y源管理體制不順。
(2)缺乏完善的政策法規(guī)體系
目前我國根據(jù)《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》、各個省份取水許可和水資源費征收管理辦法等水資源相關(guān)政策進行地?zé)崴Y源開發(fā)利用與管理,盡管取得了一定成效,但仍缺乏完善、規(guī)范的的法規(guī)體系。我國在地?zé)崴Y源屬性確定、開采流程和資源費、稅收等方面尚未有明確意見,具體實施中的差異性定義使其歸口管理部門存在不確定性,管理職責(zé)不清晰,各地和各級部門做法不統(tǒng)一?!八薄ⅰ盁帷辈环值膶傩詥栴}亟需解決,地?zé)崴_發(fā)利用的法規(guī)制度建設(shè)亟需完善[15]。
(3)缺乏科學(xué)的監(jiān)督管理機制
監(jiān)管制度的完善與否決定了地?zé)崴Y源能否可持續(xù)開發(fā)利用。目前缺乏必要的監(jiān)督管理體系,行業(yè)準入門檻低、開采程序不清晰,濫采、不回灌等現(xiàn)象存在,影響地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的可持續(xù)良性發(fā)展。行政主管部門需要對地?zé)崴a(chǎn)業(yè)鏈進行全過程監(jiān)督與管理,制定針對性政策、出臺指導(dǎo)性意見,避免企業(yè)無序競爭、破壞式開發(fā),強化地?zé)崴Y源開采區(qū)生態(tài)環(huán)境保護,實現(xiàn)地?zé)崴a(chǎn)業(yè)的健康、規(guī)范發(fā)展。
我國地?zé)崴Y源雖分布廣泛、類型豐富,但分布地區(qū)的成因、溫度、水質(zhì)、水壓等不同,因此,在一定程度上,增加了管理地?zé)崴Y源的難度。目前地?zé)崴Y源開發(fā)利用還較為粗放,主要用于醫(yī)療、溫泉、養(yǎng)殖、供暖4大領(lǐng)域[16- 18]。為充分利用、保護珍貴的地?zé)崴Y源,結(jié)合地?zé)崴Y源的特點,初步探討各大領(lǐng)域相應(yīng)的用水管理模式,根據(jù)其應(yīng)用領(lǐng)域不同,提出了“一個框架、三個層次、四個模式”的地?zé)崴Y源用水管理模式框架,如圖1所示,為實現(xiàn)高效科學(xué)的地?zé)崴Y源用水管理奠定了基礎(chǔ),同時引導(dǎo)地?zé)崴_發(fā)向著科學(xué)性、合理性方向發(fā)展。
圖1 地?zé)崴Y源用水管理模式框架圖
地?zé)崴Y源用水管理模式框架圖主要是由基于溫泉洗浴、游泳為主的娛樂用水管理模式,基于醫(yī)療、療養(yǎng)的康養(yǎng)用水管理模式,基于種植與養(yǎng)殖用水為主的種養(yǎng)殖用水管理模式和基于供熱為主的采暖用水管理模式四種模式構(gòu)成。涵蓋了地?zé)崴Y源開發(fā)利用的主要領(lǐng)域。從地?zé)崴妙I(lǐng)域的角度出發(fā),探討相應(yīng)的用水管理模式,進而初步提出地?zé)崴Y源用水管理模式框架,為今后開展地?zé)崴Y源管理工作奠定基礎(chǔ)。
當前研究地?zé)崴Y源管理和保護方面的內(nèi)容已經(jīng)成為相關(guān)學(xué)者關(guān)注的焦點,合理管理、科學(xué)保護地?zé)崴Y源是貫徹落實地?zé)崴Y源管理制度的重要工作內(nèi)容,同時也是實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要保障。因此,地?zé)崴膶傩宰鳛榈責(zé)崴Y源用水管理模式的第一層次,在一定程度上,針對地?zé)崴Y源的獨特性,綜合考慮地?zé)崴Y源的應(yīng)用領(lǐng)域,有利于合理、科學(xué)開發(fā)利用地?zé)崴Y源。第二層次是用水特性,通過分析地?zé)崴Y源水質(zhì)、水溫等用水特性,有利于地?zé)崴Y源達到充分合理的使用,也利于解決地?zé)崴Y源的回灌問題。第三層次從著重關(guān)注地?zé)崴Y源利用與管理工作,嘗試理清各個模式注重的重點,為地?zé)崴Y源管理與保護工作順利開展探索新的思路。
(1)基于溫泉洗浴、游泳為主的娛樂用水管理模式
基于溫泉洗浴、游泳為主的娛樂用水管理模式主要是針對目前地?zé)崴Y源的主要利用方式建立的,依托地?zé)崴Y源自身溫度和所含的礦物質(zhì)成分,形成溫泉洗浴、游泳為主的娛樂產(chǎn)業(yè)。這種地?zé)崴Y源的利用方式主要體現(xiàn)了地?zé)崴Y源的雙重屬性,因此,在具體的開發(fā)利用過程中,水質(zhì)、水溫、水量問題都需要高度注重,一般情況下,溫泉洗浴、游泳為主的娛樂用水大多數(shù)是40~60℃的地?zé)崴Y源。為了保障地?zé)崴Y源實現(xiàn)健康、持續(xù)發(fā)展,根據(jù)地?zé)崴Y源用水量及用水優(yōu)先次序,制定詳細的地?zé)崴Y源用水計劃,實現(xiàn)地?zé)崴Y源梯級利用,在強化基于溫泉洗浴、游泳為主的娛樂用水管理模式下,應(yīng)嚴格控制開采量及開采布局、采取分質(zhì)用水、加強尾水回灌等方面的管理工作,見表1。
(2)基于醫(yī)療、療養(yǎng)的康養(yǎng)用水管理模式
相比以溫泉洗浴、游泳為主的娛樂用水管理模式,基于醫(yī)療、療養(yǎng)的康養(yǎng)用水管理模式體現(xiàn)了地?zé)崴Y源的礦產(chǎn)屬性。從礦產(chǎn)資源屬性上說,地?zé)崴Y源含有大量的鐵、錳、鈉、碘、釩、鈦、鉀、硫、硼等多種對人類身體有利的化學(xué)元素,將地?zé)崴Y源應(yīng)用到醫(yī)療、療養(yǎng)產(chǎn)業(yè)中,可以充分發(fā)揮其礦產(chǎn)資源特性。在開發(fā)利用地?zé)崴Y源的過程中,除了注重水質(zhì)、水溫之外,更需注意地?zé)崴Y源中礦物質(zhì)的含量。為了有效防止和控制地?zé)崴Y源中礦物元素的流失與熱礦泥資源的減少,提出基于醫(yī)療、療養(yǎng)的康養(yǎng)用水管理模式,該種模式是在動態(tài)監(jiān)測的情況下,根據(jù)開采區(qū)域水溫、水位、礦物元素等變化,采取梯級開發(fā),在保護礦物元素和熱礦泥的同時,應(yīng)加強控制地?zé)崴Y源價格、開采量等方面管理,見表1。
(3)基于種植與養(yǎng)殖用水為主的種養(yǎng)殖用水管理模式
我國部分地區(qū)冬季氣候寒冷,發(fā)展溫室蔬菜種植產(chǎn)業(yè)成本較高,且控制溫度難度大,因此,利用低溫地?zé)崴Y源是目前發(fā)展溫室種植業(yè)的良好途徑之一。這種利用方式主要針對25~40℃的地?zé)崴Y源,體現(xiàn)其熱的特性,由于是服務(wù)于種植與養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè),雖對水溫與水質(zhì)要求不高,但如果要得到較大發(fā)展,也應(yīng)做到重點、有效的管理,例如開展種植養(yǎng)殖前進行水質(zhì)監(jiān)測、安裝計量設(shè)施、建設(shè)示范工程、進行梯級利用等方面的相關(guān)工作,見表1。
(4)基于供熱為主的采暖用水管理模式
地?zé)峁┡悄壳白顬榍鍧嵉墓┡绞街?,主要體現(xiàn)的是地?zé)崴Y源的熱能屬性。具體開發(fā)利用時,特別注重水溫和水質(zhì),一般情況下,水溫高于60℃、礦化度低的地?zé)崴Y源適合用于供暖。針對地?zé)崴Y源發(fā)展的現(xiàn)實需求,提出基于供熱為主的采暖用水管理模式,該模式與其他三種模式不同的是,除了加強地?zé)崴Y源梯級利用、水質(zhì)監(jiān)測、開采量限制等管理方面工作外,還特別注意尾水處理問題,供暖后地?zé)崴Y源溫度較高,在浪費資源的同時,也造成了環(huán)境熱污染現(xiàn)象。因此,需加強地?zé)崴Y源尾水處理技術(shù),在回收尾水能量的基礎(chǔ)上,降低尾水溫度,使尾水排放達到環(huán)保要求,見表1。
表1 地?zé)崴Y源用水管理模式表
盡管我國對地下水資源的開采取用做了相關(guān)管理規(guī)定,但是,這些規(guī)定對地?zé)崴奶厥鈱傩钥紤]不夠。地?zé)崴畢^(qū)別于地下水資源,具有地下水資源所沒有的特殊屬性,地?zé)崴染哂匈Y源屬性也具有能源屬性。地?zé)崴谫x存條件和水化學(xué)特征上也不同于地表水和地下水。而多數(shù)地區(qū)取水許可和水資源費征收管理辦法中關(guān)于地?zé)崴拈_采取用規(guī)定沒有完全細致的考慮到地?zé)崴奶厥鈱傩?,故針對存在問題,對地?zé)豳Y源管理和保護提出以下保護對策建議。
地?zé)崴Y源取用水量是難以核準的,尤其是分布在地下水超采區(qū)或限采區(qū)的地?zé)崴Y源。在生態(tài)保護優(yōu)先的前提下,確定地?zé)崴Y源開采取水量是取水審批的關(guān)鍵問題。因此,組織開展對地?zé)崴脑u價工作,以及對已開發(fā)的地?zé)崴鲩L期的動態(tài)監(jiān)測工作顯得尤為重要。地?zé)崴Y源作為一種珍貴的資源,并不是取之不盡、用之不竭的,為保證其實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)對地?zé)崴_采實行保護性限量開采的管理政策,按年度核定各單位的開采指標。
在地?zé)崴Y源開發(fā)利用管理中,要防止泉水及地下熱水污染、水質(zhì)惡化,同時也應(yīng)研究注意地?zé)崃黧w中含有的高濃度有害成分揮發(fā)造成對大氣的污染。嚴格做到資源開發(fā)與環(huán)境保護相結(jié)合。從儲水層構(gòu)造分析開始,結(jié)合各種勘察技術(shù),取得可信度高的地質(zhì)依據(jù),并最終確定井位,降低鉆探風(fēng)險,提高地?zé)崴Y源的評價精度,為管理提供可靠依據(jù)。
人類的活動直接影響著地?zé)崴牡刭|(zhì)環(huán)境,長期以來人類活動對于我國水文地質(zhì)以及生態(tài)環(huán)境的保護影響是巨大的。雖然目前我國已經(jīng)探明了絕大部分地?zé)豳Y源儲存的地區(qū)和區(qū)域,但是仍有一些人跡罕至交通不便的山區(qū)地區(qū)未能探明地?zé)豳Y源儲存。人類活動如開挖采煤、鉆掘隧洞等都不同程度的影響了地?zé)崴膹搅髁亢脱a排出露等。隨著目前我國對地?zé)崴Y源開發(fā)利用程度的不斷加大,若不嚴格的控制地?zé)衢_采井的數(shù)量,以及地?zé)崴_采量,那么過量的開采就會使形成的疏干漏斗相互疊加而導(dǎo)致地下水位的大幅下降。所以應(yīng)根據(jù)合理的影響半徑確定采礦項目的采礦范圍,對寶貴的地?zé)崴Y源進行保護。綜合分析考慮了當前人類自然經(jīng)濟社會活動對于自然地?zé)崴牡荣Y源的直接影響,隧道工程建設(shè)、開掘開挖采煤、地?zé)峋齻€主要方面的直接影響諸多因素中,隧道工程建設(shè)和人工開挖采煤就是其中最為顯著和有影響的。
地?zé)崴Y源是一種自然能源,它們對環(huán)境的危害較小、影響力微。為了改善環(huán)境,目前我國已經(jīng)在不少主要大城市涌現(xiàn)出以常規(guī)能源為主采用地?zé)崮茉磥磉M行替換的情況。根據(jù)地?zé)崴Y源分布情況,建立適合區(qū)域的規(guī)范地?zé)崴Y源綜合管理部門機構(gòu)和體系,同時建立地?zé)崴Y源工程設(shè)計施工、裝置及制造等服務(wù)業(yè)和一批先進的示范性基地,為區(qū)域地?zé)崴Y源的綜合和可持續(xù)發(fā)展利用打下了良好的條件。
地?zé)崴Y源是水資源的一項重要組成部分。因此,建議探討將地?zé)崴Y源的管理統(tǒng)一歸口到水行政主管部門,堅持“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一開采、統(tǒng)一供應(yīng)、有償使用”的原則,負責(zé)全省地?zé)崴Y源的規(guī)劃、審批、開發(fā)、管理和監(jiān)督工作。
地?zé)崴Y源管理作為地?zé)崴芯康闹匾獌?nèi)容,對于地?zé)崴Y源勘測和開發(fā)利用、促進地?zé)崴Y源優(yōu)化配置和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有指導(dǎo)性意義。目前,關(guān)于地?zé)崴Y源用水管理方面的內(nèi)容相對較少,尤其是針對用水管理模式的研究幾乎為零。本文基于地?zé)崴Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀,較詳細地從溫泉洗浴、游泳等方面初步探討了基于溫泉洗浴、游泳為主的娛樂用水管理模式,基于醫(yī)療、療養(yǎng)的康養(yǎng)用水管理模式,基于種植與養(yǎng)殖用水為主的種養(yǎng)殖用水管理模式及基于供熱為主的采暖用水管理模式四種地?zé)崴Y源用水管理模式,提出了“一個框架、三個層次、四個模式”的地?zé)崴Y源用水管理模式框架。針對地?zé)崴Y源管理存在的相關(guān)問題,結(jié)合地?zé)崴Y源用水管理模式,嘗試理順地?zé)崴Y源管理工作重點和難點,提出地?zé)崴Y源管理與開發(fā)利用保護對策及建議,為今后更好地開展地?zé)崴Y源管理保護工作提供參考依據(jù)和技術(shù)支撐。由于地?zé)崴Y源用途廣泛,用水管理模式也復(fù)雜多樣, 本文只考慮了溫泉洗浴、游泳、醫(yī)療、療養(yǎng)、種植、養(yǎng)殖等主要用途,初步探討了地?zé)崴Y源用水管理模式,隨著地?zé)崴Y源開發(fā)利用方式不斷擴大,應(yīng)根據(jù)每種方式不同的屬性進行側(cè)重管理。因此,在今后的研究中,需繼續(xù)研究分析地?zé)崴Y源用水管理模式,以便實現(xiàn)地?zé)崴Y源高效利用及綜合管理,同時也促進地?zé)崴Y源的健康協(xié)調(diào)發(fā)展。