天然露頭地熱資源利用技術
國內地熱農業利用已較為普遍,各地都根據本地區特點對所擁有的地熱資源進行綜合開發利用,並取得了較好的經濟效果。
目前我國地熱農業利用範圍較為廣泛,利用方法因資源情況而異差別較大,很難一語概括。為敘述方便,將我國地熱資源利用現狀歸結如下幾個方麵。
一、人工鑽井
1.石油勘探井
地質部門在石油勘探和地質普查過程中鑽了很多勘探井,其中有廣些勘探井打出了地熱水,水溫一般在50一120℃範圍內,壓力在15個大氣壓以下,水流量在3000t/d以下。這種地熱資源的特點是:地熱水可靠地層的壓力自動噴出地麵,井I:I配上相應的儀表和閥門等設備,並與利用設施直接相聯,即可實現地熱資源的直接或間接利用。在無電和少電地區更顯出其優越性,深受用戶的歡迎。
如果地熱水壓力低或無壓力時,就需增設抽水泵。這種資源必須在有電的地區才可得到利用,所以開發利用受到限製,並且利用的費用也相應要高些。
例如保定地區的高陽縣境內有勘探井l2眼,目前開發利用的有兩眼(高4t和高19。)0高44米井井深3432m,井管直徑175cm,水氣壓力12.5個大氣壓,流量為500t/d,現用於冬季的蔬菜種植、食用菌培育和羅非魚苗的越冬養殖。
再如保定地區的雄縣地熱農業利用試驗點,利用石油廢井進行農業綜合開發利用,地熱井出口水溫74℃,熱水流量平均790t/d。“試驗點”建有地熱溫室18畝,塑料大棚7.4畝,用於種植蔬菜和食用菌培育等。在此不一一列舉。
2.地熱鑽井
在這裏,地熱鑽井是指專為利用地熱和勘探地熱資源而鑽的井。目前國內地熱鑽井主要以淺層資源為主,打出的熱水壓力很低,有的根本沒有壓力,所以利用時必需增設提水泵,這種資源隻能在有電地區利用。
天津市郊的靜海縣團泊村是王蘭莊地熱異常區的中心,該縣打的第一口熱水井於1985年投入使用,井深986m,水溫78℃,流量50t/h。用於冬季房屋采暖和電鍍廠的電鍍用熱水,采暖尾水用來培育平菇和水產養殖。
二、天然露頭資源
天然露頭地熱資源利用較為困難,國內已有許多地區以不同的方式進行利用,如湖南省汝城縣地熱農業利用研究所,利用泵將地熱水輸送到利用設施,為使利用設施停電後不受影響,建有高位蓄水池,保證停電後一定時間內的用水。地熱水被利用於房屋采暖、溫室加溫、元魚越冬養殖和雞的孵化等。
在此向大家介紹另一種利用方式,可以在不消耗任何常規能源的情況下,利用地熱溫室培育荔枝苗,並取得了成功的經驗。
1.一試驗地點概況
“地熱溫室荔枝苗工程設施研究”實驗工程設施建在廣東省五華縣橫陂鎮境內,距縣城8km。
應用狀況:原建有一個約160m2的露天浴池,用於洗浴。
資源情況:地熱水為自然露頭,約有4km2的放熱地麵,水溫60℃,自流量很小。
氣象條件:五華屬中低緯度南亞熱帶季風氣候,夏秋溫熱多雨。冬寒較遲,春暖較早。年平均氣溫20℃以上,0℃以上年總積溫7400℃以上。極端最高氣溫38.9℃,極端最低氣溫一1.8℃,年平均降雨量l400--1700mm。初霜日平均在12月24日,終霜日平均在2月1日,平均無霜期325天,年平均風速1.6m/s。
2.研究目的、要求
荔枝苗屬南方作物,抗寒能力較差,一般情況下,當溫度低於5℃時便會停止生長。低於2℃時遭受凍害,引起死亡。一年隻有3—11月之間的9個月能夠安全生長,其餘時間的環境條件都不能滿足荔枝苗的正常生長發育要求,所以要使荔枝苗能在冬季安全越冬,繼續生長發育,必需人為的創造一個適宜的環境條件,以使荔枝苗能夠在冬季條件下生長發育、嫁接、成苗。
利用地熱資源,建造荔枝苗培育大棚、苗床,在冬季條件下,為荔枝苗的安全生長創造一個適宜的環境條件,以達到越冬培育,縮短培育周期,加快培育速度的目的。
3.研究內容
(1)地熱大棚結構形式的選擇
根據所選“試點”的地理環境,資源情況,可租用的土地麵積以及資金情況等因素確定大棚結構形式,要求大棚結構方便操作,造價低,經久耐用。
(2)地熱越冬培育苗床工程設施研究設計
要求l0cm深度處土壤溫度為20(+5、一3)℃。
(3)露頭地熱水引水工程
因地熱資源屬天然露頭,加之當地經常停電,給地熱利用帶來了很大困難。在此主要解決缺電地區天然露頭地熱資源的開發利用技術。
(4)荔枝苗越冬培育技術研究
通過荔枝苗越冬培育實驗,探索出不同於露地的荔枝苗越冬培育技術和管理方法。
4.研究方法
(1)地熱大棚形式的選擇
根據目前國內已定型生產的不同形式和規格的塑料大棚骨架,選擇出適合要求的形式。越冬棚要求跨度大、透光性能好、方便操作、造價低、耐久性好。
目前我國北方地區已應用的塑料大棚形式有:半圓拱形、單屋麵形、雙屋麵形等等。拱形大棚結構簡單、建造容易、造價低、跨度較大,但保溫性能相比較差。單屋麵塑料大棚建造價格高於拱形大棚,保溫性能好於拱形大棚。雙屋麵形保溫性能好,但造價高。
荔枝苗適宜的生長溫度為16—32℃,最適宜的生長溫度為20—30℃。當溫度於低5℃時,停止生長。在冬季條件下培育,要達到最適宜溫度是較困難的,會導致病害增加.不利於越冬管理。