西安地热水资源保护与管理的思考

李 印，李雪静

(1.西安外国语大学商学院，陕西 西安710061;2.陕西泾惠渠管理局，陕西 三原713800)

地热资源是一种珍贵的综合性矿产资源，其功能多，用途广，且经济、社会、环境效益显著。一方面，地热资源是一种清洁的能源资源，可直接用于发电、采暖等，另一方面，地热水还可以用作提取溴、碘、硼砂、钾盐、铵盐等的工业原料，不仅如此，地热水还是宝贵的医疗热矿水和饮用矿泉水资源以及生活供水水源。

充分挖掘、发挥地热水资源的综合效益不仅能有效缓解能源供需矛盾，而且有益于环境保护，确保经济的科学、可持续发展。但是，对这种新型的资源而言，开发和利用的过程中也存在着很多的风险与问题，解决或者预防这些风险与问题的关键在于必须使我们的开发利用行为科学、合理、环保。

基于此，拟对西安地区地热水资源的开发利用状况进行调研、评估，围绕地热水利用中存在的问题以及解决的对策发表一些个人看法、建议，以供管理者借鉴。

1 西安地区地热水资源的开发利用现状及存在的问题

1.1 西安地区地热水资源的开发利用现状

据统计，西安地区开发利用地热水始于上世纪70年代，90年代中期逐渐步入开发地热水的高峰期。目前仅西安城区就有热水井200多口［1］，而且热水井的数量还在激增。这些热水井中，既有企事业单位投资开发用于生产生活的，也有个人投资用于商业用途的。同时此，这些热水井的分布相对集中，西安市的南部郊区和东部郊区明显多于城市的西部和北部地区。不仅如此，这些热水井中抽取热水的层段也比较集中，主要集中在1 600～2 000 m，2 300～3 200 m这个深度。

另据地热水的利用调查，现阶段西安地区地热水主要用于洗浴、采暖、娱乐休闲、渔业养殖、农业种植和精密仪器加工。其中，洗浴和采暖用量占据地热水总量的70%，娱乐休闲占地热水总量的15%，渔业和农业占总量的10%，工业用量不到5%。

1.2 西安地区地热水资源开发利用中存在的问题

1.2.1 过度抽取地热水

据监测，西安地区近年来很多地方都出现了明显的地裂缝和地面沉降，相关的研究结果表明，过度抽取地热水是导致这些环境地质问题的主要原因。

由于长期的过度开采地热水加之没有有效的回灌，西安地区的地热水水位埋深逐年下降，第三系半固结岩层的热储层内热水处于半饱和状态，深部岩层压力的下降使其对上部或上覆岩层的顶托作用减弱进而导致了地面沉降和地裂缝。［2］与此同时，西安地区的地热水井密集分布，开采层段集中致使局部地区的地热井相互贯通，这种状况进而加剧了西安地区的地面沉降。［3］自上世纪80年代以来，西安城区已在第四军医大学、西光厂、南郊八里村、测绘学院等地域形成地下热水降落漏斗区。［4］

不仅如此，西安地区地热水的过度开采还引起区内的地震活动性增强。根据陕西省地震台网统计记录，西安及其邻近地区自1990年之后，每年可记录的地震活动次数比以前明显增加。进一步的研究发现，西安地区的这一变化恰恰和区内大幅度开采地热水资源有直接关系。［5］

1.2.2 随意排放地热水尾水

据统计，目前，西安地区95%的地热水尾水未经过任何处理而直接排入城市的污水管网或者河道。直接排放地热水尾水对自然环境与河流生态带来了很大的负面影响，表现之一，西安地区的地热尾水中含有H2S、CO2、NH3以及放射性元素Ra，Ru，U，Th等，直接排放地热水尾水无疑会给自然环境带来很多负面影响;其二，西安地区地热水中的偏硼酸(HBO2)、溶解性固体和盐的含量都比较高，其矿化度、总硬度也远超过了饮用水、灌溉水的水质标准，利用地热尾水浇灌造成了土壤板结和盐碱化;其三，西安地区的地热水尾水排放时温度大都在40℃～50℃，高温排放致使排放区域细菌及各种微生物大量繁殖，进而影响到西安周边地表水的水质，甚至还会进而影响到饮用水源的安全。

1.2.3 地热水浪费严重

据统计，目前西安地区的地热水主要用于洗浴取暖、渔业和休闲娱乐，三项累计使用地热水量占地热水开采总量的95%。但是，这三项产业行业利用地热水的主要方式多属于“单项利用”或“直接利用”，甚至其中85%的地热水属于一次性使用。如渔业养殖，其具体的使用方式是直接利用或勾兑地表水降温后使用，待冷却后又随即被直接排放。总之，西安地区的地热水利用方式仍属于粗放式利用模式，这种模式既制约了地热水资源的综合效益发挥，也存在着严重的浪费。

2 造成西安地区地热水资源利用问题的根源

2.1 行政监管不力

目前，西安地区对地热水资源的管理处于一种多部门条块式管理格局，水利部门、卫生部门、国土资源局等部门都在各自的权限内履行监管职责，彼此间分工的不明确导致他们行政管理中更关注部门利益，以至于“遇利益时争着管，有问题时相互推诿”。

对地热水资源的行政监管不力还表现在如下几方面，第一，对地热水开发主体的资格审核、监管不严格。目前，西安地区的地热水井既有国有的企事业单位投资开发的，也有民营企业投资建设的，甚至在西安的个别地方还有个人或者家庭投资开发地热水井的。地热水开采中“准入机制”的缺失导致了开发主体的无序化。主体的无序化一方面加剧了行政监管的难度，尤其是对私有热水井人的监管，另一方面也加剧了地热水被过度抽取而引发的环境地质问题;第二，缺少对地热水的动态监控。对地热水资源储量无穷尽的错误认识，加之监控设施设备的投入不足，现有的对地热水的动态时时监测只在极个别的地方实施，而绝大多数地区没有监控，任由热水井所有人肆意抽取。

2.2 现有的开发利用手段工艺滞后

由于对地热水资源利用研发的不足，现在的开采技术及设备总体落后，开发中热能损耗严重，而且很多热水井有泄漏问题。此外，对地热水的利用多属“单项利用”或“直接利用”，甚至还有“一次性使用”问题，缺少循环利用，不能够充分发挥地热水资源的经济、社会及环境效益。

3 解决西安地区地热水资源利用问题的对策建议

3.1 建立强有力的行政监管机制

3.1.1 设立专门的地热水监管机构

鉴于西安地区目前地热水利用问题的严重性，应在原有的管理格局基础上，成立以水利部门为主导，吸收环境保护、卫生防疫、矿产资源等部门的专职机构。

由西安市政府授权该机构具体承担地热水资源的开发利用中的行政监管职责，包括开发热水井的主体资格审核;地热水开采的计划审批;热水井工程的监管;地下水的回灌工程以及对地热水开采过程中的各项执法权。

3.1.2 建立严格的登记与审核制度

要根本解决西安地区的地热水利用问题，必须对现有的热水井进行登记，并实施新的产权确认，同时，建立严格的地热水开采“准入制度”，规定只有满足法定条件的人才可以开发地热水。

在实施登记与审核中，应遵循下属几个原则，第一，禁止个人或者家庭开发热水井;第二，环保原则，地热水井的分布密度和热水开采层段分布必须合理，以自然环境的承载力为限。即使对有资格、符合条件的企事业单位，如果所在地的地热井分布密度超出规定，也不能许可其开发地热水。

3.1.3 加强地热水开采中的动态监控

西安地区地热水开采的检测包括两方面内容，其一是区域检测。由于先前西安地区地热水无序开采，已经在区内部分地域产生了地下漏斗区，此外，其他开采地热水量较大区域的地表沉降、地裂缝加剧，在这些区域实施系统的监测，以随时掌握地热资源的开发与地面沉降及地裂缝的关系，随时指导和控制地热水开采量，避免出现相应的地质灾害问题。其二是单热水井的监测。通过分区域选定热水井然后实施单井的动态监测。详细了解单井热水开采过程中的热水水位、开采量等与地面沉降和地裂缝活动的定量关系，为制定合理的开采制度提供科学的依据。

3.1.4 建立市场化的地热水开采和有偿使用制度

经过调研我们认为，西安地区地热水价格的极低也是造成地热水利用问题的一个关键因素，对此，我们建议，在现在地热水价格的基础上，借助市场化手段，融入环境保护、地下水回灌等因素，重新确定地热水的价格。

在地热水价格的市场考量中，应确立按开采量收费制度，其中包括地热水的为水处理费用，地热水储水层的回灌费用等。

对已经形成的热水井，由所有单位按自然年度向水利行政机关提出详细的用水计划，水利行政机关根据热水井所处区域及总体热水开发规划进行审批，并从开采单位缴纳的费用中抽取一定比例建立地热水开发保护基金。该基金的法定用途一是地热水资源的保护性研究，如地热水的回灌试验研究。另一用途是地热水的管理工作。

3.2 积极立法确保依法监管

除了加强行政监管外，我们认为，针对西安地区的地热水资源开发利用具体情况，由西安市人民代表大会制定《西安市地热水资源保护规章》非常必要。

第一，确立西安地区在地热水资源开发中的科学、合理、环保原则;第二，针对违法开采、偷采等行为建立严格的经济法律责任甚至刑事责任制度。对情节较轻的违法开采、偷采行为实施经济处罚，对情节严重的除追究经济法律责任外，还应该追其刑事责任。

除了《西安市地热水资源保护规章》外，制定《西安市地热水资源开发与保护规划》也非常必要。在该规划中，应明确地热水资源的开发利用方向，引导地热水主要向旅游、医疗、保健业等高效率、高附加值的领域发展服务。同时，由行政主管机关分批次逐步对现有的热水井进行宏观监控，安装地热水水量、水温、水位监测仪，确保地热水的合理利用和有效利用。

3.3 加强地热水资源的保护与综合利用研究

3.3.1 实施统一的西安地区地热水资源勘查与评价

地热水资源是一种流体资源，埋藏较深，通过少数的勘探孔，很难对其埋藏分布特点及资源总量做出准确的测算。因此，在西安地区实施统一的地热资源总量勘查和开采评价非常必要，建议在现有勘探基础上借用环境同位素水文地球化学技术等先进技术对地热流体的组分测试，对地热流体的起源、运营及成因等进行详尽理论探讨，对力争对区域内地热井的水头、水温、水量、水质开展系统、准确的监测，综合分析其水头、水温、水量、水质随开采时间的变化规律，加深对各热储层段的认识，正确评价地热资源，提出地热资源可持续开采年限及提高开采能力的对策，为可能出现的地质灾害提供科学的数据资料。

同时，统一的勘探和评价中加强两大领域的科研力度。一是西安热储流体补给及可更新问题的专项研究，并以此作为制定西安地区地热水资源的市场运营机制的一项指标;另一方面是地热水尾水的污染治理问题，现阶段的地热水使用中存在把含盐、含氟很高义及含有其他重金属元素的地热水尾水直接排放到地表而造成环境污染的问题。

3.3.2 加强地热水资源综合利用研发

针对目前西安地区存在的地热水资源综合利用率较低的情况，建议采取分步走的制度措施。一是积极组织专家学者加大地热水资源的综合利用研究，借鉴国内外综合利用地热资源经验，把洗浴后的水用于回灌、养殖、提高地热水的综合利用水平;另一措施是建立行业引导与限制制度。即鼓励高回收、高收益、高附加值的旅游项目地热水开发利用，扶持有开发潜力、可持续开采区域的开发项目。同时严格控制开采过密区域、重点文物保护区域、地裂缝分布区域、城内人口稠密区域的地热水开采。

［1］西安商报.20080716.

［2］Rybach L，Muffler L J P.地热系统—原理和典型地热系统分析［M］.北京大学地质系地热研究室译.北京地质出版社.1986.

［3］李喜安，刘玉洁，蔚远江.西安地区地下热水资源开发利用现状及展望.水资源保护.2003.(3).

［4］吴富春，宋立胜，王锋，等.西安市地热水开采的现状分析［J］.水文地质工程地质.2002.(1).

［5］王卫东，彭建兵，张永志.西安市地热水开采的环境问题及对策研究.GEOTHERMAL ENERGY.2007(5).