1、气候资源,你了解哪些?
气候资源包括光照资源,热量资源,水分资源等。我国西北地区和青藏地区,晴朗天气多,光照充足,这些地区太阳能丰富,光照资源充足,可以考虑开发太阳能。我国南方地区热量充足,农作物全年可以生长,水稻一年可以收获三次,粮食产量高。但是北方地区热量条件比较差,农作物熟制比较少。西北地区降水比较少,农业生产需要灌溉。
2、气候资源属于国家所有的规定是否合理合法
宪法第九条规定:"矿藏、水流、森林、山岭、草原、荒地、滩涂等自然资源,都属于国家所有,即全民所有;由法律规定属于集体所有的森林和山岭、草原、荒地、滩涂除外。 国家保障自然资源的合理利用,保护珍贵的动物和植物。禁止任何组织或者个人用任何手段侵占或者破坏自然资源。"
相关规定符合宪法内容,可以说是合法的。
至于合理性,关系到资源所有制问题,说白了就是社会主义合理还是资本主义合理的问题,所以不好回答。
3、气候资源及其利用前景是怎么样的?
气候资源是有利于人类经济活动的气候条件,它是自然资源的一部分。它是一种取之不尽,又是不可替代的。气候资源与其他资源不同,不能进入市场交易。在各种自然资源中,气候资源最容易发生变化,且变化最为剧烈。如果利用恰当,气候资源可取之不尽,但在时空分布上具有不均匀性和不可取代性。所以对一地的气候资源要从实际出发,正确评价,才能合理地开发利用。
气候资源的类型(1)光能资源光能资源主要指来自太阳的辐射能。一个地区的光能资源的多少首先决定于其所处的地理纬度。一年中光能资源的多少及可利用程度通常用日照时数和太阳辐射总量来表示。我国的光能资源十分丰富。
不可替代的气候资源据估计,我国陆地表面每年可以接收的太阳辐射总量为5×1019千焦耳。但由于地理纬度、海拔高度和地形天气状况的影响,我国的光能资源分布差异较大。青藏高原的光能资源最丰富,其次是我国的西北地区,而四川盆地光能资源最少。光能资源的经济价值主要表现在2个方面:①太阳能的直接利用,如太阳能发电、供暖等;②太阳能中的光合有效辐射通过植物的光合作用转换为有机物,如森林、草场、粮食作物等,从而为人们所利用。光合有效辐射一般约占太阳总辐射能量的50%。
(2)热量资源热量资源是指某一地区在特定的气候条件下所能提供的热量多少,它是太阳辐射和地表、大气中各种物理过程的综合结果。热量状况的最直观描述就是温度。一个地区热量状况的好坏直接决定其作物种植类型、生长状况和产量。为了描述热量资源,一般采用积温,即在一定温度范围内日平均温度的累积值。
根据不同作物生长对热量需求的不同,人们还定义了有效积温、活动积温等。我国由于地形差异较大和季风气候的影响,热量资源的地理分布和时间变化性均较大,其一般规律是由北向南而逐渐增加。我国热量资源丰富多样,从南向北包括了热带、亚热带和温带多种气候类型。热量条件最好的是南岭以南地区,一年四季作物均可生长,水稻可一年三熟。热量条件最差的是青藏高原和东北地区,一年可种一季作物。
(3)水分资源水分资源,也是气候资源的一个重要的组成部分。根据不同地域的不同气候,水分资源的分布也是有着明显的不同。
以我国为例,我国的季风气候十分明显,因而夏季也是雨量最多的时候。全国因地形、纬度差异及距海洋的距离不同,降水的分布差异较大,年际变化也大,旱涝发生频率高。因此,我国的水分资源虽然较丰富,但其变异性较大,不易于把握。总体来看,我国大部分地区降水集中季节与高温生长期一致即水热同步,有利于农业生产。但另一方面因季风气候影响,降水的季节分布不均匀,而使得作物的不同生长阶段很难得到所需的水分。全国的降水分布呈从东南向西北逐渐减少的趋势。
风能资源的利用(4)风能资源风能就是大气运动产生的能量,是由太阳辐射能转换而来。根据计算,到达地球的太阳能转化成的风能功率约为7瓦/平方米。风能的利用早已被人类所认识,用风能驱动帆船、排水等已有数千年的历史。
1910年,丹麦最先开始用风力发电,随后西方一些发达国家都开展了大型风力发电机的研究工作。我国也是世界上最早利用风能的国家之一。20世纪70年代以来,我国在东南沿海地区安装了风力发电机,目前也在从事大型风力发电机的研究工作。我国属于季风气候,风能利用的多风区面积居世界第三。东南沿海是我国最佳风能资源利用区,其次是渤海沿岸及内蒙、甘肃北部及新疆阿拉山口地区。此外,风能的分布对于城市、工业布局和设计也有重要意义。
(5)大气成分资源大气成分资源中最主要的是二氧化碳。大气中二氧化碳的含量、分布及季节变化除对气候有影响外,对作物的光合作用至为重要,二氧化碳是陆生植物光合作用的碳源。
当周围空气中的二氧化碳浓度不同时,会影响到群体作物对二氧化碳的吸收,从而直接影响植物的光合速率,因此二氧化碳的浓度直接影响到作物的光合速率、生长和产量。有效地控制大气中二氧化碳浓度,对于农业生态和作物生长有重要的意义。
气候资源的主要特点
气候资源是一种很特殊的资源。它和其他资源不同,气候资源的特点主要有如下几点:
(1)气候是光照、温度、湿度、降水、风等要素有机组成的。其资源的多少,不但取决于各要素值的大小及其相互配合情况,而且还取决于不同的服务对象以及和其他自然条件的配合情况。不像黄金、煤炭等矿产资源那样多多益善。例如,对农作物而言,温度在一定范围内是资源,过高可能成热害,过低可能成冷害或冻害;降水在一定范围内是资源,过多可能成涝灾,过少可能成旱灾。干旱区光、热资源虽很丰富,但水资源短缺,限制了光、热资源的充分利用,使其价值大为降低。又例如,阴雨天气对某些农作物的生长也许是有益的,但对旅游、晒盐业则可能带来不但不利,甚至是有害的;积雪覆盖保护某些作物的安全越冬是有益的,而使牛羊吃草困难,又可能有害了。
(2)气候有时间变化。这种变化,有的具有周期性;有的周期性不明显,变化规律难于捉摸。例如气温的昼夜变化、季节变化,大都是日日如此,年年如此,周而复始,循环不已的。但某一天或某一季的天气,却不是年年如此的。至于某段时间的或多年的气候变化,虽有一定的范围,但变化比较复杂,难于准确预测。因此,气候资源的利用,必须因时制宜。我国最古老的农书《汜胜之书》一开头就说:“凡耕之本,在于趣时”,《孟子》也说:“不违农时,谷不可胜食。”这都说明,栽种作物要掌握时机,如果错过时机,资源稍纵即逝,就白白地浪费了。
(3)气候有地区差异。①世界上任何一个地方,都有其独特的气候,和其他地方的气候不可能完全相同。因此,气候资源的利用,还必须因地制宜。《汜胜之书》说:“种禾无期,因地为时”,意思是种谷子没有固定的日期,随地方不同而定时间;②世界上有些地方,尽管彼此相距很远,气候虽不完全相同,但却相似。因此,作物可以引种,牲畜可以引养,利用气候资源的经验,可以相互交流。
(4)气候资源是一种可再生资源。不像黄金、煤炭等矿产资源,开采一点就少一点,终将有开采完的时候。而气候资源归根到底来自太阳辐射,如果利用合理,保护得当,它将与太阳同寿,可以反复、永久地利用。
(5)气候是人力可以影响的。这种影响,有有意识与无意识之分。由于气候条件与其他自然条件密切相关,人类在生产和生活活动中,在改造自然过程中,常常自觉或不自觉地改变了气候条件。例如,种草种树、蓄水灌溉等可以使气候变好;而毁林毁草、排干湖沼等则可以使气候变坏。都市化和工业化污染大气,使降水酸度增大,气温升高,可能导致气候产生长远的、大规模的、对人类生存有巨大影响的变化。人类有意识改善气候,目前多限于在小范围内进行。例如营造防护林,设置风障;建造排灌设施、玻璃温室、塑料棚等。随着社会的发展、科技的进步,人类改造的方面也将日益增多,甚至能把某些不利的气候条件改造成为有利的气候条件,把某些气候灾害改造成为气候资源。
世界气候资源情况
在热带雨林地区(如刚果盆地、亚马孙平原、马来群岛等)终年高温多雨,水热资源充沛,许多热带经济作物如咖啡、橡胶、可可等分布在这里。
在南北回归线两侧的大陆内部为热带荒漠气候,以撒哈拉、西南亚和澳大利亚中西部分布最广,气候炎热干燥,降水稀少,干旱威胁着这里的一切活动。
温带位于中纬度地带,欧亚大陆和北美大陆的大部分地区处于温带范围内,这里的温度和降水适中,四季分明,对农业发展提供了良好的气候条件,也最适宜人类生活,是世界上人口密度最大的地区。而寒带位于高纬度地带,气候寒冷,限制了人类的活动。
热带雨林地区水热资源充足
中国的气候资源也相当丰富。中国大部分地区位于北温带和亚热带。由于领土辽阔、地形复杂、各地距海远近差异很大,形成了气候复杂多样的特点。如黑龙江省北部全年无夏,海南岛长夏无冬,淮河流域四季分明,云贵高原南部四季如春,青藏高原西部终年积雪,西北以及内陆地区夏热冬冷,日温差大。
气候资源的利用
合理地利用气候资源,正确地发掘气候资源,是当前气候学研究的重大课题。
(1)首先是利用,其次才是改善。
气候资源的利用,首先要顺其自然,因势利导。《齐民要术》说:“地势有良薄,山泽有异宜,顺天时,量地力,则用力少而成功多,任情反道,劳而无获。”气候在一定范围内是可以作某种程度的改善的。但改善气候要耗费人力物力,需要衡量经济上的得失。此外,还要考虑社会效益和生态效益如何,切不可为了眼前利益和局部利益,而造成长远的、整体的、不可挽回的损失。尽管如此,人类还是应该想方设法,不断对气候条件进行某些改善,不如此社会就没有进步。
(2)努力创造条件,最大限度利用。
我国人多耕地少,气候资源超负荷利用,是很常见的现象。例如,在不具备条件、不采取措施的情况下,把热带多年生木本作物北移到亚热带地区,把亚热带多年生木本作物北移到温带地区,遇到特大寒害,几年甚至十几年努力培育的林果,往往毁于一旦。又例如在两年三熟区强行推广一年两熟制,在一年两熟区强行推广一年三熟制,不是热量不够,就是水分不足,往往使作物的旱灾、霜冻与冷害增多、加重,以致得不偿失。但是,前面已经说过,气候是可以改善的,气候资源也不是一成不变的,人们不应坐享天赐,而应运用新技术、新工具和新方法,最大限度地利用气候资源,不断扩大和发掘气候资源。例如,选择避风的小气候环境,采取某些防寒措施,作物北移上山是可能的;培育出早熟、高产、抗逆性强的作物品种,采取育苗移栽等措施,以及间作、套种和混种等种植方式,提高复种指数也是可能的。
(3)减灾即是增利。
气候灾害消耗和浪费气候资源,使气候资源的价值大为降低,甚至全部丧失。因此,利用气候资源而忽视气候灾害,这种资源是不可靠的。所谓合理利用气候资源,应该包括尽可能有效地减少和减轻气候灾害在内。
对气候灾害,抗不如防,防不如避。以作物防霜为例,霜冻来临之后,扶苗剪枝、松土施肥等善后措施,虽然也可以减少一些损失,但不如在霜冻来临之前重烟、覆盖、灌水,或者预先设置风障,营造防护林,比较经济有效。然而,如能根据农业气候区划,把作物栽种在霜冻不易出现的地区和季节,就最为经济和有效。
(4)扬长避短,发挥气候资源的优势。
气候资源有地区差异和时间变化。因此,在气候资源的利用上,如能扬长避短,也能收到事半功倍之效。例如,在干旱区,阳光充足、空气干燥、夏季温度高,昼夜温差大是其所长,而水分不足是其所短,如栽种耐旱的、蒸腾效率高的作物,诸如小麦、谷子、棉花、瓜、果等,就不但产量高,而且质量好。在高原区,阳光充足而温度太低;华北地区的冬季也是阳光充足温度低,使光照资源不能利用。这些地区如发展温室栽培,就能把光照资源利用起来。又例如,在华中、华南的一年两熟或三熟区,前后作物换茬的时候,往往是一年中光、热、水等气候资源最丰富的时候。而此时前茬作物已成熟,后茬作物又在苗期,光、热、水资源需要不多,大量的气候资源都浪费了。如果改种多年生木本作物,采取育苗移栽、改变种植制度和方式等措施,尽可能多地利用气候资源,农业产量必将有大幅度提高。
(5)要善于利用气候资源的地区差和季节差。
人们都喜欢冬天到华南、夏天到东北去开会、疗养和旅游。在农业生产中,也可以利用南方和北方、平原和山区气候资源的不同以及南方比北方季节早,平原比山区季节早的气候分布规律,为某些大城市提供特有的、新鲜的农产品。例如北京近年新鲜瓜果和蔬菜终年不断,就是较好地利用了近郊平原和远郊山区以及南、北方的气候差,让这些地方调剂北京的淡季,补充北京不能产的农产品。
4、怎样合理利用气候资源?
合理地利用气候资源,正确地发掘气候资源,是当前气候学研究的重大课题。那么,如何才能合理地利用气候资源呢?
(1)首先是利用,其次才是改善:气候资源的利用,首先要顺其自然,因势利导。《齐民要术》说:“地势有良薄,山泽有异宜,顺天时,量地力,则用力少而成功多,任情反道,劳而无获。”气候在一定范围内是可以作某种程度的改善的。但改善气候要耗费人力物力,需要衡量经济上的得失。此外,还要考虑社会效益和生态效益如何,切不可为了眼前利益和局部利益,而造成长远的、整体的、不可挽回的损失。尽管如此,人类还是应该想方设法,不断对气候条件进行某些改善,不如此社会就不能进步。
(2)努力创造条件,最大限度地利用气候资源:中国人多耕地少,气候资源超负荷利用,是很常见的现象。例如,在不具备条件、不采取措施的情况下,把热带多年生木本作物北移到亚热带地区,把亚热带多年生木本作物北移到温带地区,遇到特大寒害,几年甚至十几年努力培育的林果,往往毁于一旦;在两年三熟区强行推广一年两熟制,在一年两熟区强行推广一年三熟制,不是热量不够,就是水分不足,往往使作物的旱灾、霜冻与冷害增多、加重,以致得不偿失。但是,前面已经说过,气候是可以改善的,气候资源也不是一成不变的,人们不应坐享天赐,而应运用新技术、新工具和新方法,最大限度地利用气候资源,不断扩大和发掘气候资源。例如,选择避风向阳的小气候环境,采取某些防寒措施,作物北移上山是可能的;培育出早熟、高产、抗逆性强的作物品种,采取育苗移栽等措施,以及间作、套种和混种等种植方式,提高复种指数也是可能的。
(3)减灾即是增利:气候灾害消耗和浪费气候资源,使气候资源的价值大为降低,甚至全部丧失。因此,利用气候资源而忽视气候灾害,这种资源是不可靠的,所谓合理利用气候资源,应该包括尽可能有效地减少和减轻气候灾害在内。
对气候灾害,抗不如防,防不如避。以作物防霜为例,霜冻来临之后,扶苗剪枝、松土施肥等善后措施,虽然也可以减少一些损失,但不如在霜冻来临之前熏烟、覆盖、灌水,或者预先设置风障,营造防护林,比较经济有效。然而,如能根据农业气候区划,把作物栽种在霜冻不易出现的地区和季节,就最为经济和有效。
(4)扬长避短,发挥气候资源的优势:气候资源有地区差异和时间变化。因此,在气候资源的利用上,如能扬长避短,也能收到事半功倍之效。例如,在干旱区,阳光充足、空气干燥、夏季温度高,昼夜温差大是其所长,而水分不足是其所短,如栽种耐旱的、蒸腾效率高的作物,诸如小麦、谷子、棉花、瓜、果等,就不但产量高,而且质量好。在高原区,阳光充足而温度太低;华北地区的冬季也是阳光充足温度低,使光照资源不能利用,这些地区如发展温室栽培,就能把光照资源利用起来。在华中、华南的一年两熟或三熟区,前后作物换茬的时候,往往是一年中光、热、水等气候资源最丰富的时候,而此时前茬作物已成熟,后茬作物又在苗期,光、热、水资源需要不多,大量的气候资源都浪费了。如果改种多年生木本作物,采取育苗移栽、改变种植制度和方式等措施,尽可能多地利用气候资源,农业产量必将有大幅度提高。
(5)要善于利用气候资源的地区差和季节差:人们都喜欢冬天到华南、夏天到东北去开会、疗养和旅游。在农业生产中,也可以利用南方和北方、平原和山区气候资源的不同,以及南方比北方季节早,平原比山区季节早的气候分布规律,为某些大城市提供特有的、新鲜的农产品。例如,北京近年新鲜瓜果和蔬菜终年不断,就是较好地利用了近郊平原和远郊山区,以及南、北方的气候差,让这些地方调剂北京的淡季,补充北京不能产的农产品。
5、自然资源条件
一、地理位置与交通
研究区位于山东省东部,突出于渤海与黄海之中,北临渤海,北东南三面濒临黄海,北与辽东半岛遥相对峙,东及东南与朝鲜半岛和日本列岛隔海相望,南与江苏省接壤(图21)。地理坐标跨及东经118°30′~122°42′,北纬35°00′~38°00′。东西横距364km,南北纵距368km,总面积54 370km2,占全省国土总面积的33.77%,包括青岛、烟台、威海、日照及潍坊、临沂市人口密集区,共46个县市(区)、1198个乡镇。该区为山东省经济最发达的地区,在山东省经济发展中具有举足轻重的地位。
图2-1 研究区交通位置图
区内交通便捷,现已形成以铁路、公路为主体,海运、航空运输为辅助的立体交通网络。铁路干线主要有胶济、兰烟、胶新线等。青兰(G22)、荣乌(G18)、沈海(G15)、青银(G20)、威青(S68)、烟海(S11)、荣潍(S16)等一大批高速公路现已建成通车,区内大部分国道与省道也已得到全面改造升级,基本实现所有乡镇通公路和发达地区村村通公路的交通建设目标。海运依托烟台港、青岛港等重点大型港口,辅以一批小型港口的沿海港口群,架起连接全国主要港口和国际重要口岸的运输桥梁。航空运输以青岛流亭机场、烟台莱山机场为中心,辅助威海大水泊机场、临沂沐埠岭机场等,构成航空运输体系,航运可直达国内主要城市和日、韩等国。四通八达的交通运输网络体系加快了本区城市化进程,有力地保障了经济社会的持续快速发展。
二、地形与地貌
(一)地形地势
本区地形复杂,中低山和丘陵占65%,平原和盆地占33%,河流和湖泊占2%,地势东高西低,南北两侧隆起,中间低凹。中低山主要分布在沂沭断裂带以西地区,海拔在500m以下,山地中散布着丘陵性盆地。丘陵主要分布在沂沭断裂带以东地区,地质构造上属鲁东隆起和胶南-威海造山带,地貌上分三部分,北部和南部是丘陵,中部是平原。北部丘陵区东西向分布的个别山峰海拔700~800m,大部分丘陵海拔低于300m,被南北向河流切割,呈现宽谷缓丘的地貌特点;南部丘陵区在胶州湾以南,除五莲山、小朱山、马耳山、九仙山海拔在700m左右外,海拔500m以下的山峰大都集中于此,丘陵东西两侧受源短流急的河流切割,地形破碎。胶州湾以东为崂山山地,山势陡峻,河谷切割强烈,青岛境内的崂顶,海拔1133m,为本区最高峰。中部坳陷盆地上发育成以胶莱河流域为主体的平原,包括沉积层较薄的河流冲积平原、湖沼沉积平原和剥蚀准平原,北接莱州湾,南毗黄海,海拔高度在50m以下。
研究区三面环海,大陆海岸线北起胶莱河河口,南至日照市的绣针河口,全长约2200km,约占全国海岸线的1/7。可分为岬湾相间的基岩海岸,泥质粉砂质海岸和基岩砂质海岸3种基本类型,其中以泥质、粉砂质海岸最为广阔;浅海海底则有水下浅滩、现代水下三角洲及海冲蚀平原等。海岸线曲折,港湾众多,滩涂广阔,水质肥沃,沿海滩涂面积约2500km2,15m等深线以内水域面积约13 300km2,是多种水生物繁衍生息的场所。近海海域中散布着299个岛屿,岸线总长668.6km,总面积147km2,其中最大的是庙岛群岛中的南长山岛,面积12km2。这些海岛绝大多数距离大陆不超过20km,最远的北隍城岛,距陆地约65km。
(二)地貌类型
地貌是地壳表层长期遭受地质内营力构造运动和外营力风化剥蚀搬动沉积作用的结果,影响地貌形成的主导因素为新构造运动、岩石结构和外营力的物理、化学以及生物作用。按照地貌形态类型和成因特征,调查区地貌可分为中山、低山、丘陵、山间平原、山前倾斜平原和微倾斜低平原6种形态组合类型(图2-2)。
1.中山
中山分布于崂山、沂山、昆嵛山区,面积约占调查区面积的1%,海拔大于900m,相对高度>500m,地面坡度一般在25°以上,地形切割强烈,切割深度100~200m。山体主要由碱长花岗岩、正长花岗岩和古老变质岩组成,该区山高谷深,大部分为森林覆盖,少部分基岩;并有灿烂的古文化遗迹,崂山素有道教、佛教名山之称,昆嵛山历来有“仙山之祖”之称,是全真教的发祥地。
图2-2 地貌类型分布图
2.低山
低山占研究区总面积的6%,主要分布于崂山西、大泽山、大朱山、小朱山、五莲山、烟台牙山、艾山,海拔500~1000m,相对高度200~500m,地面坡度为20°~25°,山岭低缓、宽谷浅切,切割深度50~100m。山体主要由二长花岗岩、花岗质片麻岩、石英二长岩、闪长质片麻岩组成。低山区面积虽然较小,但仍然没有很好的开发,适宜发展林业。
3.丘陵
丘陵为研究区主要地貌类型,占研究区面积的35%,主要分布在青岛-五莲断裂带以南,烟台、威海大部分地区,地形连绵起伏,山势低缓,成土母岩主要为花岗岩、花岗质片麻岩、砂岩、砾岩、少量灰岩等。海拔200~500m,相对高度<200m,地面坡度一般在20°以下。丘陵区是金、银、铜、铁、大理岩、花岗岩等矿产资源的分布区,部分丘陵地带含有较为丰富的地下水。丘陵地形起伏较大的地区,切割破碎,水土难以保持,一般不利于农作物种植,宜作为林地;而在丘陵区地势缓和,残坡积发育的地区,有机质N,P 等元素明显不足,但Fe,Mn,Cu,Zn等微量元素丰富,适宜种植经济类果木如苹果、桃、梨、板栗、杏、花生等特色农作物;在低平地带已耕作为土壤,种植了多种旱作物,如薯类、豆类、黄烟、玉米、小麦等。
4.山间平原
山间平原是研究区分布最广泛的地貌类型,占研究区面积的36%。分布于莒县南部、潍坊—高密及五龙河、大沽夹河、黄垒河、乳山河等河谷两侧的山间平原,海拔<300m,相对高度<100m,地面坡度<8°,剥蚀基岩以碎屑岩为主,表层有极薄的堆积物,多有1~2m的风化残积物。分布在胶莱盆地大部分地区及大沽河、沂沭断裂带和大沽河、五龙河等河谷两侧的山间平原,地势低洼,海拔一般在50m以下,土壤层较厚、土质肥沃,河渠交错,灌溉便利,是小麦、玉米、豆类的主要产区。
5.山前倾斜平原
主要分布在临朐—昌邑一带,另外在莱州、招远北部零星分布,占研究区面积的5%。它是由一系列山前洪积扇联群而成,海拔<50m,相对高度<20m,地面坡度<5°。地势低洼,潜水埋深较浅,又受洼地汛期积水的影响,土壤盐渍化比较严重。
6.微倾斜低平原
总体呈条带状分布在沿海地带,占研究区面积的17%。根据成因类型不同进一步分为剥蚀-海蚀平原、冲积-海积平原和海积平原3个二级地貌单元。剥蚀-海蚀平原主要分布在南部和东部沿海丘陵与海积平原之间,为丘陵与海积平原的过渡地带,标高一般<10m,以堆积、风积砂层为主,生态环境脆弱,宜建海岸防护林。冲积-海积平原呈条带状分布在日照沿海地带和昌邑北部,是冲积洪积平原和海积平原过渡地带,地层结构为海陆交互相,标高一般<10m,以海积、风积砂层为主,农作物生长受到限制。海积平原分布在沿海一带,地形平坦,地面标高在6m以下,微地貌形态主要有滨海低地、潮间带,普遍形成盐渍化或沼泽化,已有一部分围垦养殖海产品,或辟建盐场,从长远看,是研究区待开发利用的地貌类型。
三、气候与水文资源
(一)气候资源
研究区位于我国东部沿海,受地理位置、地形地貌和大气环境的影响,属典型的暖温带大陆性季风气候;研究区延伸入海,又具有海洋气候特点:空气湿润,雨量适中,温度适宜,夏无酷暑,冬无严寒。年平均气温11~14℃,1月份平均气温-4.5~-1.0℃,7月份气温多在24℃以上。春旱秋涝,晚秋多雨,年平均降水量为650~800mm,由东向西递减,夏季占全年降水量的60%~70%。全年无霜期为180~190 d。季风以东南风为主导风向,年平均风速为3.5~5.3m/s。沿海多雾,年平均有雾天气160 d,主要集中在3~7月份,偶有寒潮、暴雨、台风等灾害性天气。研究区农业气候资源丰富,光热水组合条件较好,气候地带性差异较大,小气候类型多样,对农业发展具有多宜性、多熟性、多层性和多类型特点,从而为全省农业结构调整提供了有利的气候条件。
(二)水资源
1.地下水资源
以地质、地貌、水文地质条件为基础,结合地下水开采利用和农业有关水文地质问题,研究区水文地质区划可划分为4种类型。
1)松散岩类孔隙水:主要分布于山间冲积-洪积平原、山前冲积-洪积平原及滨海平原,含水层岩性主要以第四系河流相、砂砾石、砾卵石、砂为主,呈多层结构,总厚度一般<50m。地下水水化学类型一般为重碳酸-钙、镁水、重碳酸-钙水为主,pH为6.5~8.5,矿化度一般<2500mg/L。区内主要存在承压淡水局部过量开采、农业生产上的涝渍和局部缺水等问题。
2)基岩裂隙水:主要分布于低山丘陵区,按其地下水赋存条件、地层岩性及结构可细分为层状岩类裂隙水和块状岩类裂隙水。层状岩类裂隙水含水层岩性主要为板岩、千枚岩、石英砂岩、硅质岩、页岩等,地下水主要赋存于风化裂隙带及构造断裂带中,其富水性一般为中等至贫乏。水化学类型多为重碳酸钙、重碳酸镁、重碳酸钠型,pH为6.4~8.4,矿化度一般为150~500mg/L。块状岩类裂隙水含水层岩性主要为花岗岩和二长花岗岩等,地下水赋存于风化裂隙及断裂构造中,其富水性一般较差,水化学类型多为重碳酸钠、重碳酸钙、重碳酸钠镁型,pH为5.5~7.7,矿化度一般为50~1000mg/L。
3)碳酸盐岩类裂隙岩溶水:主要分布于安丘—莒县一带。含水层岩性主要为寒武系、奥陶系灰岩、白云岩。地下水主要赋存于岩溶裂隙中,其富水性一般为中等至丰富。水化学类型为重碳酸钙或重碳酸钙镁型,pH为7.2~8.2,矿化度一般为200~1000mg/L。
4)碎屑岩类裂隙孔隙水:主要分布于沂沭断裂带、研究区南部山前地带。含水层岩性主要为白垩系及侏罗系紫红、砖红色砂砾岩、砾岩。地下水主要赋存于裂隙、孔隙中,其富水性一般较差,局部受地质构造作用,富水性稍强。水化学类型多为重碳酸钙镁型,pH为6.9~8.3,矿化度一般为200~1500mg/L。
区内地下水主要接受大气降水入渗补给及农田灌溉用水入渗补给,排泄方式以人工开采及泉水排泄为主。地下水赋存与运移规律主要受地形地貌、地层岩性及构造控制。
2.地表水系及水资源
研究区河流众多,河网发育,全区平均河网密度约0.47km/km2。全区共有大小河流约2000条,长度在100~500km之间的河流有7条,均为季风区雨源型,多为独立入海的山溪性小河。径流资源缺乏且分布不均,人均径流量约370m3,分别为全国和世界人均占有径流量的13.7%和3.36%,沂沭河流域径流量可达10.9L/s,少数河流仅3.25L/s。按水系分为沂沭河水系、胶莱河水系及沿海诸河水系。
3.水资源开采利用现状及对策
研究区水库、池塘等蓄水设施星罗棋布,与水利工程配套的灌溉工程也初具规模,地表水得到较充分合理的开发利用,地下水资源也已进行了广泛的开发利用。近年来,由于工农业生产的持续发展,特别是位于沿海地带的青岛、烟台、威海对水资源的需求量将不断增加,水资源供需矛盾日渐突出。今后对地表水和地下水的开发应统一管理,合理开发并注重开源节流,涵养水源,为子孙后代保护好珍贵有限的水资源。随着我国引黄济青和西水东调工程的实施,跨流域引水补源已成事实,对缓解本区水资源供需矛盾将发挥重要作用。
四、土地资源
(一)农业布局及发展现状
研究区农产品资源种类繁多。一是资源种类多,仅植物资源就有100余科,1000余种,其中农作物20余科,40余种。粮食作物主要有小麦、玉米、地瓜、大豆、谷子、高粱、小杂粮等;经济作物主要有花生、棉花、黄烟、芝麻等;蔬菜主要有辣椒、大姜、大蒜、芋头、大葱等;干鲜果主要有苹果、葡萄、桃、山楂、大枣、板栗、甜柿、樱桃、草莓等。就动物资源而言,陆生动物主要有肉鸡、蛋鸡、肉牛、猪、羊、兔等。本区港湾众多,滩涂广阔,土质肥沃,饵料丰富,有多种水生物栖息繁衍,如鲷鱼、黄鱼、鲈鱼、鲍鱼、牡蛎、寨鱼及对虾、干贝、海参、螃蟹、海螺等。二是总量多,2009年,粮食总产达到1348.5万t,蔬菜1992.5万t,果品709.1万t,与2006年相比,均有不同程度升高。三是名特优产品多,以众多的地方名特优产品最负盛名,如烟台苹果、莱阳梨、大泽山葡萄、日照茶等,都有较高的对外知名度,具备了一定的商品优势。
区内6个地级市区域优势农作物种类,面积和产量分别见表2-1。从表2-1可以看出,粮食作物是调查区农业种植中面积最大、分布最广、产值最高的作物,主要为小麦和玉米,其次是花生。各地区农作物种植种类、种植面积及产量不同,小麦亩产潍坊市最高达398.13公斤/亩,其余青岛、烟台、日照、威海、临沂分别为385.09,348.64,342.94,338.99,304.89公斤/亩;玉米亩产烟台市最高达475.77公斤/亩,其余日照、青岛、威海、潍坊、临沂分别为447,439.77,436.11,407.01,405.69公斤/亩;烟台市苹果种植面积最大(200.52万亩),是其他地级市的5~11倍。
表2-1 研究区不同区域农作物种植面积及产量统计表
续表
(二)土地资源利用现状
研究区土地总面积 54 370km2,但人均占有面积仅 0.181hm2,略高于全省平均水平(0.17hm2/人),低于全国平均水平(0.78hm2)的1/4,远低于全世界平均水平(2.24hm2/人),土地资源不足。人均土地占有量的地区性差异和各类土地区域分布的不均一性,是本区土地利用现状的主要特征。
区内土地利用类型齐全,可分8个一级地类,23个二级地类。以一级类计,6个地级市土地利用现状见表2-2。
表2-2 土地利用现状表
耕地和林地是鲁东地区土地利用的两个主要类型,分别占6个地级市土地总面积的80.43%与9.09%。耕地主要分布在河流的冲洪积平原、山前平原及广大低丘陵地带,调查区人多地少,耕地总面积8329.23万hm2,人均占有耕地面积1.24hm2,略高于山东人均耕地面积(1.21hm2,2010年),低于全国1.38hm2的平均水平,临沂市人均耕地面积(0.98hm2)已逼近或低于联合国粮农组织确定的0.8hm2警戒线,土地供需矛盾日趋尖锐。林地主要分布于低山区、高丘陵区及河漫滩地区的烟台、海阳-威海、平度北部、青岛崂山及五莲一带,主要是天然森林,沿海主要是人工种植的海堤防风林,丘陵区还有面积不大的苗圃,主要培育银杏、杨、柳等。居民用地及工矿用地居第三,占2.76%。研究区人口密度大,村庄众多,城镇规模大,另外位于低山丘陵区的金矿、铁矿、石墨等多种矿山,也占用大量的土地。园地居第四,占2.50%,主要分布在烟台、平度北部、临朐南部及青岛崂山的低丘陵坡地和河流中上游冲洪积平原区,主要以果园为主,种植苹果、梨、桃、葡萄、樱桃、山楂等。其余交通建设用地、草地水域及未利用土地等4类土地仅占土地总面积的5.22%。
五、矿产资源
区内矿产资源丰富,已发现各类矿产(含亚矿种)89 余种,约占全省已发现矿种的60%,其中能源矿产6种,金属矿产24种,非金属矿产57种,水气矿产2种。已探明储量(资源量)的矿产70余种,占全省已探明储量矿产的86%,大、中、小型矿床及矿点947处,其中能源矿产25处,金属矿产479处,非金属矿产400处,水气矿产43处,这些矿产多已被开采利用或正在开发中。主要能源矿产:煤、油页岩、石油、地热;黑色金属:铁、锰、钛(金红石);有色金属:铜、铅、锌、钨、钼、钴、镍、镁;贵金属:金、银;稀有金属:稀土、铍、铌、钍铀、锑;冶金辅助原料:石英砂岩、萤石、铸型砂、熔剂白云岩;化工原料矿产:磷、黄铁矿、重晶石、红柱石、硅石、蛇纹石、含钾岩石、天然卤水;建筑材料及其他非金属矿产:石墨、滑石、水泥石灰岩、水泥大理岩、水泥粘土、砖瓦粘土、膨润土、钾长石、透辉岩、饰面花岗岩、饰面大理岩、膨润土、高岭土、天然卤水、沸石、珍珠岩、黑曜岩、蛭石、云母、麦饭石、冰洲石;工艺美术矿产:砚石、水晶、蓝宝石、木鱼石;水气矿产:饮用矿泉水、地热温泉等。
探明储量位于全国前列的优势矿产有:岩金、蓝宝石和锆英石保有资源储量占全国首位,菱镁矿保有资源储量占全国第二位,铝居全国第四位,滑石居全国第五位等。矿床成因类型多样,主要有岩浆热液型、火山岩型、接触交代(矽卡岩)型、热液(充填、交代)型、变质型、沉积型、伟晶岩型等。成矿时代主要为前寒武纪、印支期、燕山期和喜马拉雅期。
6、气候资源如何开发利用?有哪些好处
气候资源开发在一定程度上对生物群落的形成和发展有着潜移默化的影响,只有保持环境与经济协调发展、使用合理的气候指标和充分利用气候资源,才能获得较大的经济、社会和生态效益,并防御气候灾害。
利用气候资源发展特色农业气候中光、热、水、空气等物质和能量,决定着区域种植制度及作物结构。由于我国气候资源分布不均,各地在进行农业生产及规划时,必须尊重气候的客观规律,因地制宜,以获得稳定产量和优良品质。在合理、充分利用气候资源的基础上,挖掘农业气候资源潜力,加大区域光照、热量、水分等资源的开发利用率,结合气候资源的开发和生态建设,大力发展特色农业、生态农业、立体农业及旅游农业,建立有气候特色的地方优质农产品品牌,实现农业经济的可持续发展。
在进行城镇规划和建筑设计时,应充分考虑光照与街道方位,联系当地实际,比较街道方位不同的日照条件。城市建筑则应考虑其建筑间距,以保证充足的阳光照射。
海陆空交通运输方面常需要穿越不同的气候区,应尽量避开气候灾害,如暴雨、泥石流、大风等和冻土、积雪等问题。航空港的选址宜选择低云雾和暴雨出现频率较少、风速较小的地方,且距离城市较远、地势较高。
气候资源的开发利用也是旅游业中不可缺少的一种资源。气候本身的特点和特殊气候条件下形成的特殊自然景观与人文景观都是旅游的重要目标。因此充分评价和开发气候资源,是开展旅游业的一项重要工作。
7、资源环境条件
浙东北区域内拥有浙江八大水系中的钱塘江、曹娥江、甬江、苕溪4条水系,过境水量充足,可利用水资源总量丰富。农业气候资源光照充足,气候湿润,光温水配合良好,虽年积温在≥10℃年积温线5 300℃·日以北,热量较低,但仍可基本满足多熟制和多种作物生长的要求。
土地类型多样是浙东北区域农业资源最显著的特征,为农、林、牧、渔各业全面发展提供了基础条件。杭嘉湖平原和宁绍平原为浙江省两个最大的平原。水网平原地势低平,海拔一般在10m以下,水网密布,湖荡众多。耕地面积占平原区域土地面积的1/3 强,以水田为主,占耕地面积的80%以上。耕地土壤种类有水稻土、潮土、滨海盐土等,以水稻土面积最大,约占耕地的3/4。各类土壤土层深厚,熟化程度高,适种性广,有利于发展粮、油、菜、桑等多种农作物。
丘陵盆地的地形结构,为进行多层次开发利用提供了有利条件。河谷平原为洪积、冲积而成,土壤以水稻土为主,适宜发展粮、油等作物;溪流两岸的河滩地以潮土为主,盆地四周低丘以岩性土为主,有利于发展桑、果及小京花生等特产;山丘坡地和丘陵坡麓发展茶、桑、果园。丘陵山地主要是发展林业,发挥生态屏障功能。竹(笋)业、茶叶和山核桃等经济特产为当地的特色农业产业。充分利用丘陵山地的自然景观和人文景观发展旅游业,将成为浙江省乃至“长三角”地区重要休闲境地。
海域辽阔,海洋生物资源丰富,是浙东北一个重要的农业资源特征。舟山渔场处于外海高盐水系与沿岸低盐水系的交汇处,水温、盐度适中,水质肥沃,饵料丰富,为发展海洋渔业提供了极为有利的条件;海岸线长,岛屿、港湾众多,滩涂面积大,可大力发展水产养殖和盐业生产。
土壤富硒资源调查表明,本区富硒土壤(土壤水溶性硒含量较高,能产生生物效应)较发育,其中,Ⅰ级富硒土壤区面积达396km2;Ⅱ级富硒土壤区面积达1321km2;Ⅲ富硒土壤区面积约1 680km2。这些区域所产的农产品硒含量水平高,对人体健康十分有利。
8、河南省浅层地热能开发利用展望
一、开发利用浅层地热能是我国能源战略和重要国策
浅层地热能是一种清洁的、可再生的能源,是国家要求大力探索和发展的新能源。胡锦涛总书记在中央人口资源环境工作座谈会上指出:建立资源节约型国民经济体系和资源节约型社会,逐步形成有利于节约资源和保护环境的产业结构和消费方式,依靠科学进步推进资源利用方式的根本转变。胡总书记在“十七大”报告中又指出:“建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模,可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善。……开发和推广节约、替代、循环利用和治理污染的先进适用技术,发展清洁能源和可再生能源,保护土地和水资源,建设科学合理的能源资源利用体系,提高能源资源利用效率。”
温家宝总理在哥本哈根气候大会上庄严承诺,中国“到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,在如此长时间内这样大规模降低二氧化碳排放,需要付出艰苦卓绝的努力。我们的减排目标将作为约束性指标纳入国民经济和社会发展的中长期规划,保证承诺的执行受到法律和舆论的监督。”因此,要实现这一减排目标,就必须大规模削减和节约利用化石能源,大力发展清洁能源和可再生能源。浅层地热能的勘查与开发是我国发展节能型经济,建设节能社会的迫切需要。
《中华人民共和国可再生能源法》明确指出:“国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术发展的优先领域。国家财政支持可再生能源的资源调查、评价和相关信息系统建设”。国务院颁布的《民用建筑节能条例》第四条中指出“国家鼓励和扶持在新建建筑和既有建筑节能改造中采用太阳能、地热能等可再生能源”。可再生能源法和民用建筑节能条例的实施为浅层地热能的调查、评价和开发利用提供了强有力的法律依据和政策保障。
浅层地热能是一种能自然补给,且可循环利用的可再生清洁能源。有关数据显示,我国浅层地热能的应用才刚刚起步,浅层地热能在能源结构中的比例还很低,目前还主要应用于城市建筑节能。随着经济的发展,浅层地热能的应用可能逐步向县城和农村推广。
河南省属大陆季风气候区,具有夏季炎热、冬天寒冷、四季分明之特点。夏热冬冷的气候条件为浅层地热能的利用奠定了基础。
河南省平原地区是省内人口最密集的地区,其中城市集中分布在中东部平原区,该区也是河南省经济最活跃的地区。东部平原是河南省乃至全国重要的粮食主产区,但经济相对落后。能源短缺是制约河南平原经济发展的瓶颈,尤其是广大的东部平原,能源短缺严重制约和影响了该区县域经济的可持续发展和社会主义新农村建设进程。
河南平原广大农村能源比较缺乏,平原及西部山间盆地又多分布厚度较大的第四系松散层,浅层含水层岩性由砂砾石、中粗砂、中细砂、细砂组成,浅层地热能利用层位较松散且地下水较丰富,适宜浅层地热能开发利用。研究表明:河南省平原有较丰富的浅层地热资源和优越的开发利用条件,适宜于建筑节能和人居环境的改善。查清河南省平原区浅层地热能的埋藏、分布规律及循环特征,评价浅层地热能资源开发利用潜力,研发适宜于农村浅层地热能开发利用的先进技术,对于节能技术的推广应用,提高浅层地热能开发利用的科技水平具有重大意义。
加强浅层地热能勘查评价,制定开发利用及保护区划,对合理开发利用浅层地热能,增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,促进循环经济和社会经济可持续发展具有十分重要的意义。
进入21世纪以来,国际能源价格大幅上涨,尤其是原油、天然气、煤炭等化石能源价格成倍增加,各城市集中供热价格也随之不断上升。因此,大力开发替代能源,是时代的必然,是各级政府重点支持和发展的产业。浅层地热能作为可再生的绿色能源,其开发将有力促进和谐社会建设,改善人居环境,也一定能取得良好的社会、生态和经济效益。
二、浅层地热能开发利用势头强劲
我国的地源热泵及地能开发利用事业近几年已开始起步,而且发展势头看好。清华大学、天津大学分别与有关企业结成产学研联合体开发出中国品牌的地源热泵系统,已建成数个示范工程,越来越多的中国用户开始重视利用浅层地热能,并对其利用产生了浓厚的兴趣,可以预计中国的浅层地能开发市场前景广阔。据行业统计,目前地能中央空调系统在全国推广达数千万平方米。已遍及北京、上海、天津、河北、河南、山西、辽宁、四川、湖南、西藏、新疆等省区。应用的建筑类型包括宾馆、住宅、商场、写字楼、学校、体育场馆、医院、展览馆、军队营房、别墅、厂房等。浅层地热能的利用方式也有最早地下水源热泵系统发展到地埋管地源型热泵系统、地表水源热泵系统(包括江水源、湖水源、污水源等)。我国成功举办了北京奥运会,其绿色奥运的重要标志就是包括水立方、奥运村等多个体育场馆、设施利用了地温中央空调系统,受到了奥组委和各国运动员的好评。上海世博会场馆也设计利用了地表水源热泵系统。
目前我国各级政府非常重视浅层地热能的开发利用,国土资源部、中国地质调查局等部门多次召开浅层地热能勘查开发经验交流会、技术研讨会,并出台了《浅层地热能勘查评价规范》,做到了浅层地热能勘查开发有标准可依。2006年建设部、财政部联合发布了《建设部、财政部关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见》(建科[2006]213号),“意见”中明确规定了国家重点支持浅层地热能开发利用的示范工程、技术集成及标准制定。国家从中央财政安排专项资金用于支持可再生能源建筑应用示范和推广,财政部、建设部已批准下达3批包括浅层地热能利用的可再生能源建筑应用示范推广项目。北京、辽宁等省市也相继出台一些地方规定和优惠政策,有力地促进了浅层地热能开发利用技术的推广。例如在北京开发利用浅层地热能政府给予财政补贴;沈阳市要求全市范围内具备条件的建筑都要使用浅层地热能开发利用系统;成都、重庆、宁波等城市都设立可再生能源专项资金,用于浅层地热能开发利用产业化发展,相关企业可享受贴息贷款、高新技术企业等优惠政策。许多省市都在积极开展城市浅层地热能调查评价与开发利用规划。河南省财政厅、建设厅联合下文鼓励并支持有关房地产企业和单位积极申报国家可再生能源建筑应用示范推广项目,省财政厅、国土资源厅早在2007年就批准省地质调查院申报的“河南省重点城市浅层地热能调查评价与开发利用研究”科研项目,2009年又批准下达了郑州、洛阳、开封和三门峡4城市的浅层地热能勘查评价与区划项目,有力地促进了河南浅层地热能开发利用技术的发展。
当前河南省浅层地热能开发利用中应用较多的是地下水源热泵,也就是以地下水作为冷、热源体,在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物供暖,在夏季热泵将吸收到的热量向其排放、实现对建筑物供冷。浅层地热能的勘查和开发利用还多局限于城市,大多数县城和广大农村还是个空白,尤其是平原区城镇及农村缺乏能源.大多数地区经济还相对落后,随着能源价格的上涨,对农村人民群众的生活影响会更大。河南平原是黄淮海平原的重要组成部分,人口集中,土地肥沃,是我国重要的商品粮基地,素有“中原粮仓”之称。同时,这一地区又因地理位置和地质条件的特殊性,“三农”问题尤为突出。随着经济的发展和社会主义新农村建设的推进,浅层地热能在广大平原城镇和农村有着更广阔的开发利用前景,尤其是在现代农业发展方面更值得示范和推广。
三、前景分析与展望
浅层地热能开发利用就是利用地源热泵系统,把地下200m以浅至恒温带中的土壤与含水层作为地源热泵系统冷热源。在夏季供冷时,向地下排放冷凝热,经过整个夏季冷凝热排放与积聚后,使土壤或地下水在恒温带会形成局部4~6℃的升温。在冬季供热时,热泵要从土壤或地下水中不断吸取低品位低温热量,使土壤或地下水在恒温带以下形成局部4~6℃的降温,经过一年的供冷供暖周期后又回复到原始恒温带温度。根据这一特点,浅层地热能开发利用与地质、水文地质条件密切相关,即地质、水文地质条件决定了浅层地热能开发利用。
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在发达国家中,供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25%~30%。我国的能源结构主要依靠矿物燃料,特别是煤炭,矿物燃料燃烧产生的大量污染物,包括大量SO2等有害气体以及CO2等温室效应气体,给人们生活、健康和环境造成很大影响。
1.浅层地热能开发利用前景
前已述及,河南省发展浅层地热能利用有其独特的优势,尤其是气候条件和地质条件为发展浅层地热能利用提供了很好的前提。①河南省大部分地区属于东亚季风气候,也就是常说的夏热冬冷地区,由于该地区供冷和供暖天数大致相当,冷暖负荷基本相同,因此适合于在该地区推广浅层地热能利用,充分发挥地下蓄能的作用;②河南平原区地质条件适合推广浅层地热能利用,该区浅层分布第四系松散地层,岩性以粉土、砂层、砂砾石层和黏性土为主,有利于地源热泵地下换热器的施工,也有利于地下换热器的传热和地源热泵系统的运行;③浅层地热能是清洁能源,与此同时由于厂家密封制冷剂,使用过程中不泄露,不补充,减少了对臭氧层的破坏,所以,浅层地热能开发利用对降低温室效应、缓解空气污染问题起了积极作用;④由于地源热泵仅仅用来传输能量,而不是产生能量,所需能量70%来自于地下,冬天供热、夏天制冷都具显著的节能效果,能缓解用电高峰期的能源压力。地源热泵是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的制冷、供暖空调与供热水工程系统,该技术能提高能源利用率,是合理用能的典范。近几年来,我国对建筑节能的要求越来越高,地源热泵技术为减少大气污染,降低能耗、节约能源这一问题提供了有效的解决方案,具有广阔的发展前景。
2.浅层地热能开发利用优势
(1)节能高效
开发利用浅层地热能可以大大降低一次能源的消耗。即先利用燃烧燃料产生的高温热能发电,然后利用电能驱动热泵从周围环境中吸收低品位的热能,适当提高温度再向建筑供热,就可以充分利用燃料中的高品位能量,大大降低用于供热的一次能源消耗。采用地源热泵为建筑物供热可大大降低供热的燃料消耗,不仅节能,同时也大大降低了燃烧矿物燃料而引起的CO2和其他污染物的排放。
(2)有利于环境保护
河南省冬季干燥寒冷,夏季炎热多雨,是能源消耗最大的时段,尤其是建筑能耗供需矛盾十分突出,从气候上要求冬季供暖夏季制冷,而浅层地热能的开发利用,对环境的破坏和影响较小。浅层地热能的利用需要在冬季提取地下热能用于供暖,而在夏季则需要向地下储存热能,这样可保持地下热能平衡,使其对环境的影响最小。
(3)资源可循环利用
地下水的回灌问题是地下水源热泵系统浅层地热能利用的关键环节,多年来回灌技术一直没能得到很好的解决,成为水源热泵利用的瓶颈。可喜的是近几年这一技术有了很大提高,地下水回灌综合技术取得突破,使水源热泵技术实现资源可循环利用成为可能。
(4)经济社会环境效益显著
在以利用浅层地热能的实例中,地源热泵效益与一般燃料效益进行了对比,地源热泵系统初期投资较大,但运行成本大大降低,运行成本可节约40%左右。地源热泵技术具有节能、环保、运行费用较低的优点,经济效益及环境效益显著,具有广阔的发展前景,浅层地热能的开发利用可使各级政府完成节能减排目标。
3.开发利用浅层地热能,推动我省新农村建设
河南省地处中原,也是农业大省,农村土地、人口占了很大的比例,在城镇与农村中大力发展无污染、可循环利用的可再生能源,不仅能为河南省经济建设作出贡献,更能有效地提高城镇及农村居民的人居环境,积极发展现代农业,符合我国新农村建设的发展方向。
(1)浅层地热能向农村推广的可行性
河南省处于中国第二沉降阶梯的过渡地带,东部平原,南阳盆地,洛阳盆地等区域都分布着较为丰富的浅层地热能,开发利用具有广阔的前景。目前,郑州、开封、新乡、许昌、漯河、周口、安阳、濮阳、焦作、南阳等城市都在不同程度地开发利用浅层地热能,当务之急需将这一先进技术向县城及以下农村推广。
在河南省广大农村发展高效农业和家庭空调,推广浅层地热能热泵技术,无论是从地质条件还是技术方法都是成熟与可行的。
根据河南省实际情况,在村镇建设推广建设该系统可根据各地情况有选择性地进行。在水文地质条件较好的地区,可发展水源热泵系统,而在水文地质条件不理想的地区发展土壤源热泵,如果自然条件允许,可发展复合热泵系统。
在广大城镇农村地区,有较多的开发利用空间。只要地质条件允许,就可以合理有序的规划开发利用浅层地热能,将热泵系统的利用效能提升至最高。在新农村建设中,将热泵系统的优势最大化的发挥出来。
在农村城镇中进行浅层地热能开发,自家院落即可利用,占地少,效能高,效果显著,运行费用经济。相比较传统的供暖.可以降低污染能耗,增加取暖效果,提高村镇居民生活水平。
(2)农村浅层地热能利用前景展望
1)大力发展村镇连片或单户供热和空调:河南省地处冬季采暖区,如此广大面积上的村镇,以往绝大多数是传统的燃煤、烧柴、锅炉取暖,进入21世纪的今天,完全有条件开发新能源,其中就包括浅层地热能源来逐步替代污染型化石能源。农村开发利用浅层地热能具有资源有保证、开发利用风险小、经济效益好的特点。
在广大村镇进行热泵的应用推广是高科技通向节能环保的桥梁,是促进地热直接利用领域中的一次规模性的、重要的技术革新。应用热泵技术几乎可以将到处都有的低品位地热能作为冷热源扩大供热或制冷面积,提高热利用效率。
2)大力发展农村地热旅游业:当代旅游业已成为世界上发展势头最强的最大的产业。河南省是一个旅游资源十分丰富的地区。开发以农村城镇为中心的地热旅游资源,不仅丰富河南省旅游业的内容,多增添一个新生长点、新品种,而且也为振兴当地经济起到促进作用。
3)坚持“一热多用”发展高效农业:低品位地热资源多源于多层性热储,多个水热动力系统和多种水热地球化学特征的地热流体,充分利用其资源的多功能性,坚持一热多用的开发原则,提高热利用率,积极发展高效农业,如大棚种植反季节蔬菜、花卉种植、热带鱼养殖和冷库贮藏保鲜等,充分利用浅层岩土层和地下水这一恒温的冷热源,以求取得最佳的经济效益。
河南省浅层地热能资源丰富,地质、水文地质条件良好,气候条件适宜,浅层地热能利用潜力巨大,发展前景广阔,经济效益和社会效益显著。因地制宜、科学利用浅层地热能,对于河南省的新农村建设,节能减排,推动河南省能源利用结构的调整和经济发展具有重要的现实和长远意义。
目前,浅层地热能在大中城市已逐步开始利用,县城及以下广大农村基本还是空白,加强浅层地热能在农村的应用研究,创新现代农业技术体系,研制适宜农村单户利用的地下水源热泵,改善农村人居环境和种植业、养殖业结构,加快社会主义新农村建设。
9、气候资源的保护条例
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