Լիտոսֆերան կապված է ոչ միայն հանքային վառելիքի ավանդական տեսակների, այլ նաև էներգիայի այնպիսի այլընտրանքային տեսակի ռեսուրսների հետ, ինչպիսին է երկրի ներքին ջերմությունը:

Աղբյուրներ երկրաջերմային էներգիակարող է լինել երկու տեսակի. Առաջին տեսակը բնական ջերմային կրիչների ստորգետնյա լողավազաններն են՝ տաք ջուր (հիդրոջերմային աղբյուրներ), գոլորշու (գոլորշու ջերմային աղբյուրներ) կամ գոլորշու-ջուր խառնուրդ։ Ըստ էության, դրանք ուղղակիորեն պատրաստ օգտագործման ստորգետնյա «կաթսաներ» են, որտեղից կարելի է ջուր կամ գոլորշի դուրս բերել սովորական հորատանցքերի միջոցով: Երկրորդ տեսակը տաքի ջերմությունն է ժայռեր. Ջուրը նման հորիզոններ մղելով՝ կարելի է նաև գոլորշի կամ գերտաքացած ջուր ստանալ էներգետիկ նպատակներով հետագա օգտագործման համար։

Կախված ջրի, գոլորշու կամ գոլորշու ջրի խառնուրդի ջերմաստիճանից՝ երկրաջերմային աղբյուրները բաժանվում են ցածր և միջին ջերմաստիճանի (մինչև 130–150 °C ջերմաստիճանով) և բարձր ջերմաստիճանի (ավելի քան 150 °C)։ Դրա օգտագործման բնույթը մեծապես կախված է աղբյուրի ջերմաստիճանից:

Կարելի է պնդել, որ երկրաջերմային էներգիան ունի չորս առավելություն.

Նախ՝ նրա ռեսուրսները գործնականում անսպառ են։ Այս եզրակացությանը կարելի է հանգել՝ չնայած առկա գնահատականներում առկա շատ մեծ անհամապատասխանություններին: Այսպիսով, ըստ գերմանացի փորձագետների, այդ ռեսուրսները հասնում են 140 տրիլիոն մատի, իսկ 1989 թվականին Համաշխարհային էներգետիկ կոնֆերանսի նստաշրջանում դրանք սահմանվել են որպես «ընդամենը» 880 միլիարդ մատ: Եթե ​​նույնիսկ նկատի ունենանք, որ տնտեսական օգտագործման համար պիտանի ռեսուրսները չեն գերազանցում ընդհանուրի 1%-ը, ապա դրանք պատկառելի մեծություն են։ Այս ռեսուրսների մեծ մասը կապված է ցածր ջերմաստիճանի աղբյուրների հետ:

Երկրորդ՝ երկրաջերմային էներգիայի օգտագործումը զգալի ծախսեր չի պահանջում, քանի որ այս դեպքում մենք խոսում ենքբնության կողմից ստեղծված արդեն իսկ «օգտագործման համար պատրաստ» էներգիայի աղբյուրների մասին։

Երրորդ, երկրաջերմային էներգիան էկոլոգիապես լիովին անվնաս է և չի աղտոտում շրջակա միջավայրը։

Չորրորդ, տեղայնացում երկրաջերմային ռեսուրսներորոշում է դրանք հեռավոր, անմարդաբնակ վայրերում ջերմության և էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար օգտագործելու հնարավորությունը.

Բրինձ. 12. Երկրի երկրաջերմային գոտիները

Երկրաջերմային էներգիայի պաշարները բավականին տարածված են երկրակեղևում։ Դրանց կոնցենտրացիան հիմնականում կապված է ակտիվ սեյսմիկ և հրաբխային ակտիվության գոտիների հետ, որոնք զբաղեցնում են Երկրի տարածքի 1/10-ը։ (նկ. 12): Այս գոտիներում կարելի է առանձնացնել «երկրաջերմային» ամենահեռանկարային տարածքներից մի քանիսը։ Նրանց օրինակներն են Կալիֆոռնիան ԱՄՆ-ում, Նոր Զելանդիան, Ճապոնիան, Կենտրոնական Ամերիկայի երկրները։

Ռուսաստանում երկրաջերմային էներգիայի հիմնական պաշարները կապված են կայնոզոյան ծալովի, ինչպես նաև չորրորդական և ժամանակակից հրաբխային շրջանների հետ։ Այդ տարածքները ներառում են, առաջին հերթին, Կամչատկա թերակղզին, Սախալին կղզին, Կուրիլյան կղզիները, Ստավրոպոլի երկրամասը և Դաղստանը։

16. Համաշխարհային հողային հիմնադրամ

17-րդ դարի անգլիացի տնտեսագետ. Ուիլյամ Պետին ասել է. «Աշխատանքը հարստության հայրն է, իսկ հողը՝ նրա մայրը»: Իսկապես, երկիրը համընդհանուր է բնական ռեսուրս,առանց որի չի կարող գոյություն ունենալ մարդկային տնտեսական գործունեության գործնականում ոչ մի ճյուղ՝ ոչ արդյունաբերություն, ոչ տրանսպորտ, առավել եւս՝ գյուղատնտեսություն և անասնապահություն։ Բնական ռեսուրսների այլ տեսակների համեմատ՝ հողային ռեսուրսներն ունեն որոշ առանձնահատկություններ։ Նախ, դրանք գործնականում անհնար է տեղից տեղ տեղափոխել: Երկրորդ՝ դրանք սպառելի են և, առավել ևս, սովորաբար սահմանափակվում են որոշակի տարածքի (շրջան, երկիր և այլն) սահմաններով։ Երրորդ, չնայած օգտագործման լայն բազմաֆունկցիոնալ բնույթին, ժամանակի ցանկացած պահի այս կամ այն ​​հողամասը կարող է զբաղեցվել կա՛մ զարգացման, կա՛մ վարելահողերի, արոտավայրերի, հանգստի և այլնի համար:

Երկրի վերին շերտը մարդկանց համար առանձնահատուկ արժեք ունի. հողը, որն ունի պտղաբերություն, կենսազանգված արտադրելու ունակություն. ընդ որում, այդ պտղաբերությունը կարող է լինել ոչ միայն բնական, այլեւ արհեստական, այսինքն՝ մարդկանց կողմից աջակցվող։ Այդ իսկ պատճառով մոլորակի (պեդոսֆերայի) հողային ծածկույթի դերն այդքան բարձր են գնահատել ռուս գիտության լուսատուներ Վ.Վ.Դոկուչաևը, Վ.Ի.Վերնադսկին և այլ գիտնականներ, ովքեր ձևավորել են հողերի ուսմունքը։

Աղյուսակ 19

ՀԱՄԱՇԽԱՐՀԱՅԻՆ ՀՈՂԱՅԻՆ ՖՈՆԴԻ ՉԱՓԸ ԵՎ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔԸ

Հողային ռեսուրսների մասին առաջին և ամենաընդհանուր գաղափարը տրված է հողային ֆոնդի հայեցակարգով: Հողային ֆոնդը հասկացվում է որպես որոշակի տարածքում գտնվող բոլոր հողերի ամբողջությունը (փոքր տարածքից մինչև ամբողջ հողատարածքը), բաժանված ըստ տնտեսական օգտագործման տեսակի: Ավելի լայն մոտեցմամբ՝ մոլորակի ամբողջ հողային ֆոնդը սովորաբար գնահատվում է 149 միլիոն կմ2 կամ 14,9 միլիարդ հեկտար, որը համապատասխանում է ամբողջ ցամաքային տարածքին։ Բայց շատ աղբյուրներում այն ​​գնահատվում է 130–135 միլիոն կմ 2 կամ 13–13,5 միլիարդ հեկտար, առաջին ցուցանիշից հանելով Անտարկտիդայի և Գրենլանդիայի տարածքը: Այս տեսակի ամենահուսալի գնահատականները պատկանում են ՄԱԿ-ի մասնագիտացված մարմնին` FAO-ին, ըստ որի կազմվել է Աղյուսակ 19-ը:

Աղյուսակ 19-ի վերլուծությունը հնարավորություն է տալիս ծանոթանալ ոչ միայն չափերին, այլև համաշխարհային հողային ֆոնդի կառուցվածքին: Դրանով կարելի է մի քանի կարևոր հետևություններ անել։

Նախ, եզրակացությունը, որ գյուղատնտեսական նշանակության հողատարածք զբաղեցնում են համաշխարհային հողային ֆոնդի միայն 37%-ը։ Ներառյալ վարելահողերի և բազմամյա մշակաբույսերի ամենաարժեքավոր հողերը, որոնք ապահովում են մարդկանց անհրաժեշտ սննդի 88%-ը, կազմում է ընդամենը 11%-ը։ Իհարկե, էական դեր ունեն նաև արոտավայրերը (դրանք ներառում են բնական և բարեկարգ արոտներ ու մարգագետիններ, արածեցման համար օգտագործվող կուլտուրաներ)։ Այնուամենայնիվ, ունենալով վարելահողերի մակերեսը գրեթե երկուսուկես անգամ, դրանք ապահովում են համաշխարհային գյուղատնտեսական արտադրանքի միայն 10%-ը:

Երկրորդ, այն եզրակացությունը, որ անտառային հող զբաղեցնում են համաշխարհային հողային ֆոնդի ընդհանուր տարածքի գրեթե 32%-ը։ Իհարկե, այդ հողերի նշանակությունը՝ առաջին հերթին կլիմայաստեղծ, ջրապահպան, անտառային տնտեսություն, շատ մեծ է։ Սակայն բնակչությանը սննդով ապահովելու գործում (որսի, ձկնորսության, արածեցման, մորթու մշակության, սունկ հավաքելու, հատապտուղների հավաքման և այլնի արդյունքում) նրանց դերը կարելի է գնահատել որպես զուտ օժանդակ։

Երրորդ, այն եզրակացությունը, որ այլ հողեր հողային ֆոնդի կառուցվածքում զբաղեցնում են գրեթե նույն մասնաբաժինը, ինչ անտառը։ ՊԳԿ-ի կողմից օգտագործվող «այլ հողեր» տերմինը որոշակի պարզաբանման կարիք ունի, քանի որ այս կատեգորիան ներառում է շատ տարբեր արտադրողականությամբ և նույնքան տարբեր տնտեսական օգտագործման հողեր: Այն ներառում է բնակելի (քաղաքային և գյուղական) կառուցապատման ենթակա հողեր, արդյունաբերական և ենթակառուցվածքային (ճանապարհներ, ջրանցքներ, օդանավակայաններ) կառույցներ, հանքահորեր (քարահանք, հանքեր, բեռնաթափման վայրեր) և այլն: Գրականության մեջ կան տարբեր գնահատականներ զբաղեցրած տարածքների վերաբերյալ: նման տեխնածին գոյացություններ, սակայն գերակշռում է 2,5-3% ցուցանիշը։ Դա արդեն ինքնին ցույց է տալիս, որ այսպես կոչված այլ հողերի ճնշող մեծամասնությունը պատկանում է այլ կատեգորիայի: Հիմնականում դրանք անպտուղ և անպտուղ հողեր են՝ ամայի անապատներ, բարձր լեռներ, քարքարոտ ելքեր, սառցադաշտերի և ջրային մարմինների տակ գտնվող տարածքներ և այլն։

Բրինձ. 13. Համաշխարհային հողային ֆոնդի կառուցվածքն ըստ հիմնական տարածաշրջանների (մասնաբաժինը %)

Աշխարհագրական հետազոտությունների համար մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում ոչ միայն ամբողջ աշխարհի, այլեւ նրա առանձին խոշոր շրջանների հողային ֆոնդի կառուցվածքի ուսումնասիրությունը։ Նկար 13-ում ներկայացված է, այն հարուստ նյութ է տալիս համեմատության համար: Միանգամայն բնական է, օրինակ, որ բնակելի, արդյունաբերական, տրանսպորտի զարգացման և մշակվող հողերի զբաղեցրած հողի մասնաբաժինը ամենամեծն է արտասահմանյան Եվրոպայում՝ համաշխարհային քաղաքակրթության հիմնական շրջաններից մեկը։ Միանգամայն բնական է նաև, որ արոտավայրերի տեսակարար կշիռը հողային ֆոնդի կառուցվածքում հատկապես մեծ է Ավստրալիայում, անտառների մասնաբաժինը Հարավային Ամերիկայում, իսկ ծայրամասային և անարդյունավետ հողերի մասնաբաժինը Ասիայում։

Իհարկե, ավելի մեծ տարբերություններ կարելի է գտնել առանձին երկրների հողային ֆոնդի չափերն ու կառուցվածքը համեմատելիս։ Վարելահողն այս առումով ամենամեծ հետաքրքրությունն է ներկայացնում։ Վարելահողերի ամենամեծ տարածք ունեցող երկրները ներկայացված են աղյուսակ 20-ում: Այն նաև հստակ պատկերացում է տալիս, թե որքանով են էականորեն տարբերվում այդ երկրները ընդհանուր հողային ֆոնդում վարելահողերի մասնաբաժնի առումով:

Բացի Ուկրաինայից և Հնդկաստանից, այս ցուցանիշներից երկրորդում «ռեկորդակիրների» թվում են նաև Բանգլադեշը և Դանիան, որտեղ հերկումը հասնում է 56-57%-ի:

Աղյուսակ 20

ԵՐԿՐՆԵՐԻ ՏԱՍԸՆԹԱՑԸ ԸՍՏ ՏԱՐԱԾՔԻ

Համաշխարհային ֆոնի վրա արոտավայրերով աչքի են ընկնում Ավստրալիան (414 մլն հա), Չինաստանը (400 մլն), ԱՄՆ (240 մլն), Ղազախստանը (187 մլն), Բրազիլիան (185 մլն հա), Արգենտինան (142 մլն հա)։ Սակայն հողային ֆոնդի կառուցվածքում արոտավայրերի մասնաբաժինը հատկապես բարձր է Ղազախստանում (70%), Ավստրալիայում և Արգենտինայում (50–55%), իսկ առաջին տասնյակում չհայտնված երկրներից՝ Մոնղոլիայում ( 75%)։

Այլ հողերի մակերեսով աշխարհում անմրցունակ առաջին տեղը պատկանում է Ռուսաստանին (700 մլն հեկտար)։ Նրան հաջորդում են Կանադան (355 մլն հա), Չինաստանը (307 մլն հա), Ալժիրը (195 մլն), ԱՄՆ-ը (193 մլն հա) և Լիբիան (159 մլն հա): Սակայն հողային ֆոնդում նման հողերի մասնաբաժնի առումով բոլորից առաջ են Լիբիան (91%) և Ալժիրը (82%), որոնք գտնվում են Սահարայի սահմաններում:

Մեկ այլ շատ կարևոր խնդիր ուղղակիորեն կապված է հողային ֆոնդի կառուցվածքի և չափերի բնութագրերի՝ հողային ռեսուրսների առկայության հետ։ Նման ապահովման ցուցանիշը հաշվարկվում է մեկ շնչի հաշվով հեկտարով։

Հեշտ է հաշվարկել, որ 2007 թվականին, երբ աշխարհի ընդհանուր բնակչությունը կազմում է ավելի քան 6,6 միլիարդ մարդ և 13 միլիարդ հեկտար հողատարածք (կլորացված), այս ցուցանիշը կազմում է 2,0 հեկտար: Բայց առանձին խոշոր շրջանների միջև նման միջինի դեպքում պետք է լինեն տարբերություններ: Վիճակագրությունը ցույց է տալիս, որ մեկ շնչի հաշվով հողային ռեսուրսների տրամադրման առումով կտրուկ առանձնանում է հսկայական, բայց համեմատաբար սակավաբնակ Ավստրալիան (մեկ անձի համար 30 հեկտար): Նրան հաջորդում են ԱՊՀ երկրները (մեկ անձի համար 8,0 հա), Հարավային Ամերիկան ​​(5,3), Հյուսիսային Ամերիկան ​​(4,5), Աֆրիկան ​​(1,25), արտասահմանյան Եվրոպան (0,9) և արտասահմանյան Ասիա(0,8 հա 1 անձի համար): Առանձին երկրներից, բացի Ավստրալիայից, հողերի մատչելիության ամենաբարձր մակարդակն է, օրինակ, Ռուսաստանը (11,4 հեկտար 1 անձի համար), Բրազիլիան (5,2), Կոնգոյի Դեմոկրատական ​​Հանրապետությունը (4,8), ԱՄՆ-ը (3,4): , Արգենտինա (3,1), Իրան (մեկ անձի համար 2,3 հա)։

Այնուամենայնիվ, չնայած կոնկրետ հողերի առկայության ցուցանիշի կարևորությանը, վարելահողերի առկայության ցուցանիշն էլ ավելի կարևոր է: Ողջ աշխարհի համար այն այժմ կազմում է միջինը 0,20 հեկտար մեկ անձի համար։ Առանձին շրջաններից և այս ցուցանիշով առանձնանում են Ավստրալիան և Օվկիանիան (1 անձի համար 1,8 հեկտար), որին հաջորդում են ԱՊՀ-ն (0,8), Հյուսիսային Ամերիկան ​​(0,6), Հարավային Ամերիկան ​​(0,35), արտասահմանյան Եվրոպան (0,25), Աֆրիկան: (0,22) և արտասահմանյան Ասիա (0,13 հա 1 անձի համար): Ինչ վերաբերում է առանձին երկրներին, ապա նրանց միջև եղած տարբերությունները (առանձին օրինակներով) ներկայացված են Աղյուսակ 21-ում:

Աղյուսակ 21

ՈՐՈՇ ԵՐԿՐՆԵՐՈՒՄ վարելահողերի տրամադրում

Առանձին-առանձին ներկայացնում ենք որոշ տվյալներ Ռուսաստանի հողային ֆոնդի վերաբերյալ։ Ընդհանուր առմամբ այն կազմում է 1709 մլն հեկտար, որից շուրջ 1100 մլն հեկտարը գտնվում է մշտական ​​սառցե գոտում։ 1990-ականների վերջին Այս ֆոնդի կառուցվածքում գյուղատնտեսական նշանակության հողերը կազմել են 13% (ներառյալ վարելահողերը՝ 7,5%), անտառային հողերը՝ 61%, բնակելի, արդյունաբերական և տրանսպորտի զարգացման համար նախատեսված հողերը՝ 2,2%։

Շատ դարեր, եթե ոչ հազարամյակներ, մարդկությունը ձգտել է մեծացնել մշակովի, հիմնականում վարելահողերի տարածքը, դրա համար կրճատել անտառները, հերկել մարգագետիններն ու արոտավայրերը, ոռոգել չոր տափաստաններն ու անապատները և այլն: Այլ կերպ ասած՝ հարձակում։ պատրաստվում է այսպես կոչված այլ հողերի վրա։ Այս ճանապարհին զգալի ձեռքբերումներ են եղել։ Այսպիսով, միայն 1900-1990 թթ. Աշխարհում գյուղատնտեսական հողերի ընդհանուր մակերեսը կրկնապատկվել է. Այնուամենայնիվ, բնակչությունն ավելի արագ է աճում, և դա ինքնին կանխորոշում է վարելահողերի հատուկ հատկացման նվազման միտում. 1 անձին մոտ 0,20 հա։

Բայց սա մեկ շնչին ընկնող եկամուտների նվազման պատճառներից մեկն է միայն։ Մյուսը հողերի և հողային ծածկույթի աճող դեգրադացումն է։

երկրաջերմային ռեսուրսներ

Մոլորակի մակերեսը սովորաբար բաժանվում է երեք երկրաջերմային շրջանների՝ հիպերջերմային, կիսաջերմային և նորմալ։ Երկրաջերմային էլեկտրակայանների կառուցման համար առավել նախընտրելի է հիպերջերմային շրջանը՝ 80 o C/կմ-ից ավելի ջերմաստիճանի գրադիենտով: Կիսաջերմային շրջանն ունի 40-ից 80 o C/կմ ջերմաստիճանի գրադիենտ: Երկրաջերմային էներգիայի որակը սովորաբար ցածր է, և ավելի լավ է այն օգտագործել անմիջապես շենքերի և այլ կառույցների ջեռուցման համար: 40 o C/կմ-ից պակաս ջերմաստիճանի գրադիենտով նորմալ ջերմային շրջանը անհեռանկարային է Երկրի ջերմությունն օգտագործելիս: Նման տարածքները զբաղեցնում են առավել ընդարձակ տարածքը, ջերմային հոսքը միջինում 0,06 Վտ / մ 2 է:

Երկրաջերմային էներգիայի բոլոր աղբյուրները բաժանվում են նավթաջերմային և հիդրոթերմային: Նավթաջերմային աղբյուրները գտնվում են երկրակեղեւի այն հատվածներում, որտեղ ջուր չկա։ Ավելի քան 3 կմ խորության վրա ջերմաստիճանը բավականին բարձր է։ Մի ջրհորի մեջ ջուրը նման աղբյուրի մեջ խրելով՝ գոլորշի կարելի է ստանալ մյուսից։ Այս սկզբունքը հիմնված է Երկրի «չոր» ջերմության օգտագործման վրա։

Հիդրոջերմային աղբյուրներն իրենց հերթին բաժանվում են ջրի, գոլորշու և գոլորշու: Ջրի աղբյուրները գտնվում են տարբեր խորություններում։ Դրանց գոյության հիմնական պայմաններից մեկը ջրի վերևում ժայռերի անթափանց շերտի առկայությունն է։ Գտնվելով բարձր ճնշման տակ՝ ջուրը կարող է տաքացնել մինչև 100 o C-ից բարձր ջերմաստիճան և դուրս գալ երկրի մակերես գոլորշի-ջուր խառնուրդի տեսքով։

Շոգեջրային և գոլորշու հանքավայրերում ջրատարները գտնվում են երկու անթափանց շերտերի միջև։ Ստորինը ջերմություն է փոխանցում Երկրի միջուկից, իսկ վերինը՝ թույլ չի տալիս, որ այն դուրս գա երկրի մակերես։ Նման վայրերում ջուրը վերածվում է գոլորշու, իսկ երբ բարձր ճնշում- գերտաքացած ջրի մեջ: Գոլորշի արդյունահանումը դեպի երկրի մակերես հնարավոր է միայն հորատման օգնությամբ։

Երկրաջերմային ռեսուրսները հետազոտվել են աշխարհի շատ երկրներում՝ ԱՄՆ-ում, Իտալիայում, Իսլանդիայում, Նոր Զելանդիայում, Ռուսաստանում, Ֆիլիպիններում և այլն։ Ռուսաստանում երկրաջերմային ջրերի հայտնաբերված պաշարները կարող են ապահովել օրական մոտավորապես 14 մլն մ 3 տաք ջուր, ինչը համարժեք է 30 մլն տ. Միաժամանակ երկրաջերմային ջրի պաշարները, որոնք բերվում են երկրի մակերես, օգտագործվում են 5%-ով։ Մեր երկրում երկրաջերմային ջրերի հանքավայրերը շահագործվում են Սախալինում, Կամչատկայում և Կուրիլյան կղզիներում, Կրասնոդարի և Ստավրոպոլի երկրամասերում, Դաղստանում, Ինգուշեթիայում: Երիտասարդ հրաբխության Կուրիլ-Կամչատկա գոտին առանձնանում է երկրաջերմային համակարգերի առավելագույն մոտիկությամբ երկրի մակերեսին։ Կամչատկայում ամենամեծն ու ամենահեռանկարայինը Մուտնովսկոյե դաշտն է, որը գտնվում է Պետրոպավլովսկ-Կամչատսկի քաղաքից 130 կմ հեռավորության վրա: Այստեղ հորատման աշխատանքներ են իրականացվում 1978 թվականից։ Մինչ օրս հորատվել է մոտ 90 հոր՝ 250-ից 2500 մ խորությամբ։ Ընդհանուր պաշարները գնահատվում են 245 ՄՎտ։

Ուղարկել ձեր լավ աշխատանքը գիտելիքների բազայում պարզ է: Օգտագործեք ստորև ներկայացված ձևը

Ուսանողները, ասպիրանտները, երիտասարդ գիտնականները, ովքեր օգտագործում են գիտելիքների բազան իրենց ուսումնառության և աշխատանքի մեջ, շատ շնորհակալ կլինեն ձեզ:

Տեղակայված է http://www.allbest.ru/ կայքում

ՓՈՐՁԱՐԿՈՒՄ

«Երկրաջերմային ռեսուրսներ» թեմայով.

1. Երկրաջերմային ռեսուրսների հայեցակարգ և դասակարգում

2. Ընդերքի երկրաբանական ուսումնասիրության փուլերն ու փուլերը

3. Երկրաջերմային ռեսուրսների ուսումնասիրության և գնահատման սկզբունքներ և մեթոդներ

4. Երկրաջերմային կայան Բելառուսում

Եզրակացություն

Մատենագիտություն

ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների կայան

1. Հայեցակարգ և դասերկրաջերմային ռեսուրսների նույնականացում

Երկրաջերմային էներգիա՝ էլեկտրաէներգիայի արտադրություն, ինչպես նաև ջերմային էներգիա՝ երկրի աղիքներում պարունակվող էներգիայի շնորհիվ։

Երկրաջերմային էներգիայի առավելությունը շրջակա միջավայրի համար դրա գրեթե ամբողջական անվտանգությունն է։ Բարձր ջերմաստիճանից 1 կՎտ էլեկտրաէներգիայի արտադրության ժամանակ արտանետված CO2-ի քանակը. ջերմային աղբյուրներ, տատանվում է 13-ից 380 գ-ի սահմաններում (օրինակ՝ ածխի համար այն կազմում է 1042 գ 1 կՎտ/ժ-ում)։

Երկրաջերմային էներգիայի աղբյուրները, ըստ Միջազգային էներգետիկ գործակալության դասակարգման, բաժանվում են 5 տեսակի.

Երկրաջերմային չոր գոլորշու հանքավայրեր - համեմատաբար հեշտ է զարգանալ, բայց բավականին հազվադեպ; Այնուամենայնիվ, աշխարհում գործող բոլոր երկրաջերմային էլեկտրակայանների կեսն օգտագործում է ջերմություն այդ աղբյուրներից.

Թաց գոլորշու աղբյուրները (տաք ջրի և գոլորշու խառնուրդներ) ավելի տարածված են, բայց երբ դրանք մշակվում են, անհրաժեշտ է լուծել ԳեոՋԷԿ սարքավորումների կոռոզիայից և շրջակա միջավայրի աղտոտումը կանխելու (կոնդենսատի հեռացում) խնդիրները. բարձր աստիճանդրա աղիությունը);

Երկրաջերմային ջրերի հանքավայրերը (պարունակող տաք ջուր կամ գոլորշի և ջուր) այսպես կոչված երկրաջերմային ջրամբարներ են, որոնք առաջանում են մոտակա մագմայով տաքացած տեղումների ջրով ստորգետնյա խոռոչները լցնելու արդյունքում.

Չոր տաք ապարներ, որոնք տաքացվում են մագմայով (2 կմ կամ ավելի խորության վրա) - նրանց էներգիայի պաշարներն ամենամեծն են.

Մագմա, որը հալված ապարներ են, որոնք տաքացվում են մինչև 1300 ° C:

Տարբեր երկրների ձեռք բերած փորձը հիմնականում վերաբերում է բնական գոլորշու և ջերմային ջրերի օգտագործմանը, որոնք դեռևս ամենաիրատեսական հիմքն են երկրաջերմային էներգիայի համար: Սակայն ապագայում դրա լայնածավալ զարգացումը հնարավոր է միայն նավթաերկրաջերմային ռեսուրսների զարգացմամբ, այսինքն. տաք ապարների ջերմային էներգիան, որոնց ջերմաստիճանը 3-5 կմ խորության վրա սովորաբար գերազանցում է 100 °C-ը։

Ավանդական էներգիայի աղբյուրների համեմատությամբ ակնհայտ են երկրաջերմային ռեսուրսների հետևյալ առավելությունները. երկրաջերմային էներգիայի արտադրություն, տնտեսական մրցունակություն, ցածր էներգիայի կայանքների կառուցման հնարավորություն, շրջակա միջավայրի մաքրություն։

Այնուամենայնիվ, երկրաջերմային ռեսուրսների առանձնահատկությունները ներառում են նաև մի շարք թերություններ. հովացուցիչ նյութի ցածր ջերմաստիճանի ներուժ, անփոխադրելիություն, պահեստավորման դժվարություններ, ցրված աղբյուրներ և սահմանափակ արդյունաբերական փորձ:

Ներկայումս ընդունված է տարբերակել երկրաջերմային ռեսուրսների 2 հիմնական դաս՝ հիդրո և նավթաերկրաջերմային։ Առաջինները ներկայացնում են երկրաջերմային էներգիայի ռեսուրսների այն մասը, որը սահմանափակված է բնական կոլեկտորներով և ներկայացված է բնական ջերմային կրիչներով՝ ստորերկրյա ջրեր, գոլորշու կամ գոլորշի-ջուր խառնուրդներ: Արդյունաբերականորեն շահագործվում են շրջանառության համակարգերով (Ֆրանսիա, ԱՄՆ, Գերմանիա, Դանիա, Ուկրաինա, Լեհաստան, Շվեյցարիա, Ռուսաստան և այլն)։ Նետրոերկրաջերմային՝ ընդերքի ջերմային էներգիայի այն մասը, որն անմիջականորեն կապված է ջրատար ապարների կմախքի կամ գործնականում անթափանց ապարների հետ։ Նավթերկրաջերմային պաշարների արդյունահանման տեխնոլոգիան (հորատման խորությունը մինչև 10 կմ) գտնվում է փորձարարական մակարդակի վրա։ Ստեղծվել է միայն մի քանի փորձառու շրջանառության համակարգերարհեստական ​​կոլեկցիոներների հետ ԱՄՆ-ում, Անգլիայում, Ճապոնիայում, Ռուսաստանում (Տիրնյաուզ), Գերմանիայում, Ֆրանսիայում։

Հիդրոերկրաջերմային էներգիայի գործառնական պաշարները (ռեսուրսները) ընդհանուր առմամբ հասկացվում են որպես ջերմության և ջրի քանակություն, որը կարող է ստացվել գնահատված ջրատարից (համալիրից) տեխնիկապես, տնտեսապես և էկոլոգիապես ռացիոնալ ջրառի օբյեկտների կողմից դրանց շահագործման տվյալ ռեժիմի և համապատասխան ռեժիմի ներքո: ջերմային կրիչի որակը (ջերմաստիճանը, քիմիական և գազի բաղադրությունը) գնահատված ծառայության ողջ ընթացքում: Գործող ջերմային պաշարները արտահայտվում են տարեկան հզորության միավորներով կամ վառելիքի տոննաներով (պայմանական), ջերմային ջրերի գործառնական պաշարները ունեն ջրի հոսքի ծավալի չափս (լ/վ, մ3/օր) կամ քաշ։ գոլորշու և գոլորշու-ջրի խառնուրդների հոսքի արագություն (կգ/վ, տ/օր):

Երկրաջերմային էներգիայի ռեսուրսների և պաշարների առավել ամբողջական դասակարգումը մշակվել է E. I. Boguslavsky- ի կողմից:

Ջերմային ջրերի ցածր ջերմաստիճանի սահմանի համար խորհուրդ է տրվում վերցնել 20º C՝ հաշվի առնելով ջերմային պոմպերի հնարավոր օգտագործումը և արդյունաբերության բազմաթիվ ոլորտներում առկայությունը։ Ազգային տնտեսություն 20-40º C ջերմաստիճանով ենթաջերմային հովացուցիչ նյութերի կարիք:

Ցածր պոտենցիալ ջրեր (20-100º C ջերմաստիճանով), որոնցում խորհուրդ է տրվում տարբերակել 20-40º C ջերմաստիճան ունեցող ջրերի ենթադաս: Այս ջրերը կարող են սպառվել ջերմային ինժեներական կարիքների համար հիմնականում ջերմային պոմպերի օգտագործմամբ: . Դրանք կարող են արդյունավետորեն օգտագործվել նաև սառեցված ժայռերի հալեցման և սալիկների լվացման, ձկնորսության ուժեղացման, տաքացման համար: բաց գետնիններարկում յուղաբեր գոյացությունների մեջ, տեխնոլոգիական գործընթացներցածր կարգի հովացուցիչ նյութեր պահանջող: Հիմնական նպատակը՝ ջերմամատակարարում, արդյունաբերական, գյուղատնտեսական և կենցաղային օբյեկտներ։

Միջին ներուժի (100-150º C) ջրերը կարող են արդյունավետորեն օգտագործվել ինչպես արդյունաբերական, գյուղատնտեսական և կենցաղային օբյեկտների ջերմամատակարարման, այնպես էլ միջանկյալ աշխատանքային հեղուկների միջոցով էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար:

Բարձր պոտենցիալով (ավելի քան 150º C) ջուրը կարող է արդյունավետորեն օգտագործվել ուղիղ ցիկլով էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար: Նման ջրերի բաղադրության մեջ խորհուրդ է տրվում տարբերակել գերտաքացած (150-250º C), բարձր գերտաքացած (250-350º C) և ծայրահեղ գերտաքացած (ավելի քան 350º C) ջրերը:

Բուժական օգտագործման համար նախատեսված ջերմային ջրերի որակը (ջերմաստիճանի, աղի, իոնային և գազային բաղադրության, գազի հագեցվածության, ջրերում դեղաբանական ակտիվ միկրոէլեմենտների պարունակության, ռադիոակտիվության, pH-ի առումով) պետք է գնահատվի ուսումնասիրության հատուկ պահանջներին համապատասխան։ և հանքային բուժիչ ջրերի դասակարգումը.

2. Ընդերքի երկրաջերմային պաշարների ուսումնասիրության փուլերն ու փուլերը

Երկրաջերմային ընդերքի ռեսուրսների աղբյուրներն են.

Ստորգետնյա երկրաջերմային ջրեր;

Ջերմ լեռնաշղթաաղիքներ

Երկրաջերմային ընդերքի ռեսուրսները կարող են օգտագործվել հետևյալի համար.

Էլեկտրաէներգիայի ստացում;

Տաք ջրամատակարարում;

Բնակելի և արդյունաբերական տարածքների ջերմամատակարարում;

Բուժական, ռեկրեացիոն և այլ նպատակներ՝ պայմանավորված ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների արժեքով, օգտակարությամբ և այլ բնութագրերով։

1) ընդերքի տարածաշրջանային երկրաբանական ուսումնասիրությունն իրականացվում է հետեւյալ փուլերով.

Փոքր երկրաբանական հետազոտություններ;

Միջին մասշտաբի երկրաբանական հետազոտություններ;

Լայնածավալ երկրաբանական հետազոտություններ.

2) Երկրաջերմային ընդերքի ռեսուրսների որոնումն ու հանքավայրի գնահատումն իրականացվում է յուրացման համար պիտանի հանքավայրը բացահայտելու և նախնական գնահատելու նպատակով. Ընդերքի երկրաջերմային պաշարների որոնումը և հանքավայրի գնահատումն իրականացվում են հետևյալ փուլերով. - ավանդի գնահատում.

3) ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների ուսումնասիրությունը և հանքավայրի մշակման նախապատրաստումը կատարվում են ընդերքում տեղի ունեցող երևույթների և գործընթացների, հանքավայրի երկրաբանական կառուցվածքի, հանքավայրի տեխնոլոգիական և այլ առանձնահատկությունների մասին տեղեկություններ ստանալու նպատակով. դրանում գտնվող ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների որակը և քանակը, հանքավայրի զարգացման պայմանները, որոնք թույլ են տալիս իրականացնել այս դաշտի երկրաբանական և տնտեսական գնահատում: Երկրաջերմային ընդերքի պաշարների հետախուզումը և հանքավայրի պատրաստումը յուրացման համար իրականացվում են հետևյալ փուլերով.

Ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների նախնական հետախուզում, որն իրականացվել է ընդերքի երկրաջերմային պաշարների հայտնաբերված պաշարների որակի և քանակի նախնական գնահատման համար հավաստի տվյալներ ստանալու, դաշտի տնտեսապես հիմնավորված արդյունաբերական գնահատում ստանալու, հիմնավորելու համար. հետագա ֆինանսավորման իրագործելիությունը հետախուզական աշխատանքներ;

Ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների մանրակրկիտ հետախուզում, որն իրականացվել է հանքավայրի շահագործման նպատակով: Ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների մանրամասն հետազոտության արդյունքների հիման վրա մշակվում են ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների մշտական ​​հետախուզման պայմաններ, որոնց համաձայն հաշվարկվում են ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների պաշարները.

Ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների լրացուցիչ հետախուզում, որն իրականացվել է մանրամասն ուսումնասիրված, բայց զարգացման չփոխանցված դաշտում, այս ոլորտի անբավարար իմացության դեպքում, ինչպես նաև մշակվող դաշտում, եթե լրացուցիչ ուսումնասիրություն է պահանջվում. արտադրության ծավալների և տեխնոլոգիայի վերանայման հետ կապված, առաջնային վերամշակում(մաքրում, հարստացում) ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների օգտագործում.

Ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների օպերատիվ հետախուզում, որն իրականացվել է հանքավայրի մշակման գործընթացում՝ պարզաբանելու ընդերքի երկրաջերմային ռեսուրսների պաշարների քանակն ու որակը, այլ երկրաբանական տեղեկություններ ստանալու համար, որոնք անհրաժեշտ են հանքարդյունաբերության զարգացման տարեկան պլանների պատրաստման համար։ գործառնություններ.

3. Ուսումնասիրության սկզբունքներն ու մեթոդներըև երկրաջերմային ռեսուրսների գնահատում

Երկրի վառելիքաէներգետիկ հաշվեկշռում հիդրոերկրաջերմային ռեսուրսների լայնածավալ ներգրավման առաջադրանքների շրջափուլում կարևոր է հետախուզման և հետախուզման արդյունավետության բարձրացումը, ինչը, իր հերթին, հնարավոր է պայմանով, որ դրանց պլանավորման և իրականացման սկզբունքներն ու մեթոդական հիմքերը լինեն: անընդհատ բարելավվել է. Ջերմային ջրերի, ինչպես նաև օգտակար հանածոների այլ տեսակների հետախուզման և հետախուզման պլանավորման մեթոդաբանությունը պետք է հիմնված լինի բնապահպանական և տնտեսական իրագործելիության հիմնարար սկզբունքի վրա: Դրա արդյունավետ իրականացումը հնարավոր է, եթե պահպանվեն ավանդների ուսումնասիրման առաջատար ընդհանուր սկզբունքները՝ ուսումնասիրության ամբողջականությունը, հետևողական մոտարկումը, հավասար հուսալիությունը, սոցիալապես անհրաժեշտ աշխատուժի, նյութական և ժամանակային ծախսերի նվազագույնի հասցնելը:

Ամենակարևորներից մեկը փուլային հետախուզման և հետախուզման պահանջն է, որը թույլ է տալիս նվազագույն սոցիալապես անհրաժեշտ ծախսերով իրականացնել հանքավայրերի և տեղամասերի երկրաբանական և տնտեսական գնահատում:

Ամբողջ հետազոտական ​​ցիկլի վերջնական խնդիրը բնական հովացուցիչ նյութի հանքավայրերի հայտնաբերումն է, երկրաբանական, տնտեսական և բնապահպանական գնահատումը, այսինքն. դրանց գործառնական պաշարների և ջերմաէներգետիկ ներուժի արժեքի որոշում, ինչպես նաև արտադրողական ջրատար հորիզոնների, համալիրների կամ ճեղքված գոտիների զարգացման պայմանների և տեխնիկատնտեսական ընդհանուր ցուցանիշների գնահատում։

Երկրաջերմային ռեսուրսները ուսումնասիրելիս օգտագործվում է մեթոդների բավականին լայն շրջանակ, որը յուրաքանչյուր կոնկրետ դեպքում որոշվում է ուսումնասիրվող օբյեկտի բարդությամբ և բնութագրերով և նախորդ ժամանակահատվածում դրա ուսումնասիրության աստիճանով:

Ընդհանուր առմամբ դաշտային աշխատանքների հիմնական տեսակներն են՝ երկրաբանական և հիդրոլոգիական հետազոտություններ, հատուկ հետազոտություններ (երկրաջերմային, գազահիդրոքիմիական և այլն), հետախուզական տեղամասի հետախուզական հետազոտություն, հորերի հորատում և ջերմահիդրոդինամիկական ուսումնասիրություններ, երկրաֆիզիկական և հիդրոլոգիական աշխատանքներ, ստացիոնար դիտարկումներ։ ջերմային և սառը ջրի բնական և խախտված ռեժիմների, նախկինում հորատված խորքային հորերի և առկա ջրառի օբյեկտների ստուգում, ջրի և միջուկային նյութերի նմուշառում, հետազոտությունների հատուկ տեսակներ (երկրաֆիզիկական, հիդրոերկրաքիմիական, երկրաջերմային, իզոտոպային, միջուկային ֆիզիկա և այլն):

Երկրաբանական և հիդրոերկրաբանական հետազոտությունը, կախված ուսումնասիրվող օբյեկտների չափերից և բարդությունից, իրականացվում է 1:50000 - 1:10000 (որոշ դեպքերում 1:5000) մասշտաբով, հիմնականում ճեղքվածք-երակային տիպի հանքավայրեր փնտրելիս: . Հետազոտության նպատակն է ուսումնասիրել հանքավայրի և հարակից տարածքների երկրաբանական կառուցվածքը, երկրաջերմային և հիդրոերկրաբանական պայմանները, ուրվագծել առավել արդյունավետ տարածքները: Առանձնահատուկ ուշադրություն պետք է դարձնել ջերմային և սառը ջրերի, շոգեգազային շիթերի, ջեռուցվող տարածքների և փոփոխված ապարների գոտիների ելքի պայմանների ուսումնասիրությանը, ինչպես նաև տեկտոնական խզվածքների գոտիների բացահայտմանը:

Հատուկ հետազոտությունները, որպես կանոն, կատարվում են երկրաբանական և հիդրոերկրաբանական հետազոտությունների հետ համատեղ կամ որպես հետախուզական փուլում աշխատանքի անկախ տեսակ (սովորաբար, երբ երկրաբանական և հիդրոերկրաբանական հետազոտություններն ավելի վաղ են կատարվել): Այս հետազոտությունների խնդիրներն են առանձին (կամ բարդ) պարամետրերի քարտեզագրում, որոնք ուղղակի կամ անուղղակի որոնման ցուցիչներ են (չափանիշներ)՝ ջերմաստիճան, գազերի քիմիական և իզոտոպային կազմի բաղադրիչներ, ստորերկրյա և մակերևութային ջրեր: Այս ուսումնասիրություններն իրականացվում են ջերմաչափական (փոս կամ ծանծաղ հորերում), օդատիեզերական (IR հետազոտություն) և գազահիդրոքիմիական հետազոտությունների միջոցով (գոլորշու, գազի և ջրի բոլոր դրսևորումների փորձարկում, ընդերքի գազի նմուշառում և այլն):

Հետախուզական տեղամասերի հետախուզական հետազոտությունն իրականացվում է հիմնականում հետախուզական աշխատանքների սկզբում (կառուցապատում, անտառածածկ, անցանելիություն, կապի առկայություն, էներգիայի մատակարարում և այլն):

Հորատման աշխատանքները ներառում են հետախուզական, հետախուզական, հետախուզական և արտադրական, դիտորդական և (անհրաժեշտության դեպքում) ներարկման հորերի հորատում: Հովացուցիչ նյութի աշխատանքային պաշարները գնահատելու համար անհրաժեշտ տեղեկատվություն ստանալու համար հետազոտության հիմնական տեսակը հատուկ փորձարարական ֆիլտրման աշխատանքն է: Այդ աշխատանքների կատարման մեթոդաբանությունը որոշվում է դրանց նպատակներով, հետազոտության փուլերով, հիդրոերկրաբանական և հիդրոերկրաջերմային պայմանների բարդությամբ։ Ըստ դրանց իրականացման մեթոդի, փորձարարական ֆիլտրման աշխատանքները բաժանվում են արտանետումների, որոնք իրականացվում են ձևավորման առաձգական էներգիայի (ճեղքված գոտի), ջերմային վերելակի (գոլորշու վերելակի), գազի վերելակի, պոմպային, որոնք իրականացվում են հատուկ ջրամբարձ սարքավորման միջոցով. և ներարկում:

Կախված նպատակային նշանակությունից՝ արտանետումները (մղումը) բաժանվում են փորձնական, փորձարարական և փորձարարական-գործառնական։

Փորձնական արձակումները (մոմպումը) իրականացվում են հետախուզման փուլում. մեջ առանձին դեպքեր- նախնական և մանրամասն հետազոտության փուլերում. Հետախուզման փուլում փորձնական արձակումների (պոմպային) խնդիրն է նախնական տեղեկատվություն ստանալ ապարների ֆիլտրման և հզորության հատկությունների, դրանց ջրի առատության, ջերմային ջրերի որակի և ջերմաստիճանի, գոլորշու-ջուր խառնուրդների և գոլորշու մասին:

Փորձնական արձակումները (պոմպային) իրականացվում են նախնական և մանրամասն հետազոտության փուլերում և բաժանվում են միայնակ, կլաստերային և խմբային: Նրանց խնդիրներն են՝ ճեղքված գոտիների արտադրողական հորիզոնների և ֆիլտրման առանձնահատկությունների հաշվարկված հիդրոերկրաբանական պարամետրերի որոշում, հատակագծի և հատվածի դրանց փոփոխության օրինաչափությունների բացահայտում. հորերի հոսքի արագության և ջրի մակարդակի նվազման միջև կապի հաստատում. Հիդրավլիկ մեթոդով պաշարների գնահատման մեջ կտրված մակարդակների արժեքների որոշում և այլն:

Փորձնական արտադրություններ (պոմպումներ) իրականացվում են ճեղքվածքային երակային տիպի հանքավայրերում՝ հիդրավլիկ մեթոդով ջերմային ջրերի գործառնական պաշարների գնահատման համար նախնական տեղեկատվություն ստանալու նպատակով: Հիմնական խնդիրն է բացահայտել տվյալ նախագծային հոսքի արագությամբ մակարդակի իջեցման կախվածությունը ժամանակի ընթացքում: Դրանք իրականացվում են մինչև ժամանակի ընթացքում դիտահորերում ջրի մակարդակների և (կամ) որակի փոփոխության կայուն օրինաչափություններ ձեռք բերելը, ինչը հնարավորություն է տալիս կանխատեսել դրանց անկումը հանքավայրի (տեղանքի) գնահատված ժամկետի վերջում:

Փորձնական, փորձնական և փորձնական արտադրություն (պոմպում) իրականացնելուց առաջ անհրաժեշտ է չափել ստորերկրյա ջրերի մակարդակի դիրքը բնական միջավայրում (կամ ջրամբարի և ավելորդ ճնշումների), ջրի ջերմաստիճանը ջրհորի գլխում և ջրամբարի պայմաններում և վերցնել. ջրի նմուշներ ընդհանուր վերլուծության համար:

Հիդրոլոգիական ուսումնասիրություններ են կատարվում ճեղքվածքային երակային տիպի ջերմային ջրերի հանքավայրերի որոնման և հետազոտման ժամանակ, որոնք այս կամ այն ​​չափով կապված են. մակերեսային ջրեր. Հետազոտության ընթացքում պետք է տվյալներ ձեռք բերվեն գետերի հոսքի ռեժիմի, մակարդակի, ջերմաստիճանի և քիմիական ռեժիմի, ցուրտ աղբյուրների հանքավայրի տարածքում և հարակից տարածքներում ջրային զարկերակի վերևում և ներքևում:

Ջերմային ջրերի բնական ռեժիմի ստացիոնար դիտարկումները կատարվում են ինչպես հորերում, այնպես էլ ջերմային ջրերի աղբյուրներում: Դրանք ներառում են աղբյուրների հոսքի արագության ռեժիմի, շոգեգազային շիթերի, քիմիական (ներառյալ գազային) կազմի և ջերմաստիճանի դիտարկումները։ Առաջադրանքներ.

Ստորգետնյա ջերմային և մակերեսային սառը ջրերի փոխհարաբերությունների պայմանների պարզաբանում.

Ջերմային ջրերի գարնանային հոսքի սեզոնային և երկարաժամկետ փոփոխությունների որոշում.

Տարեկան և երկարաժամկետ հատվածներում հանքայնացման, քիմիական և գազային կազմի, ջերմային ջրերի փոփոխությունների բնույթի ուսումնասիրություն.

Առանձին ճեղքվածքային գոտիների ջերմային ջրերի փոխհարաբերության պարամետրերի որոշում.

Ջերմային ջրերի խախտված ռեժիմի դիտարկումները գոյություն ունեցող ջրառի օբյեկտների տարածքներում պետք է ներառեն ջրի մակարդակի դիտարկումներ արտադրական և հատուկ սարքավորված դիտահորերում, ջերմային ջրերի քիմիական և գազային բաղադրության, ջրի ջերմաստիճանի և արտահոսքի և երկայնքով: հորատանցքը և ջրառի հորերի հոսքի արագությունը:

Հետազոտության հատուկ մեթոդներ (հիդրոերկրաքիմիական, երկրաջերմային, իզոտոպային, միջուկային ֆիզիկա) նախատեսված են ջերմային ջրերի գործառնական պաշարների ձևավորման պայմանները որոշելու, վերալիցքավորման և արտանետման տարածքները հայտնաբերելու և տեղայնացնելու, ջրատարների միջև փոխազդեցության պայմանները ուսումնասիրելու համար ցածր թափանցելիության բաժանման միջոցով: շերտերը և կոտրվածքի գոտիների փոխազդեցությունը, ինչպես նաև ուսումնասիրել ներարկվող ջրի շարժման գործընթացները ջրամբարներ, դրա սառեցումը և այլն: Սա ներառում է նաև գեոբուսաբանական հետազոտություններ, որոնք կատարվում են հետախուզման փուլում ճեղքվածք-երակի հանքավայրերում: տիպ. Դրանք բաղկացած են բույսերի համայնքների ուսումնասիրությունից, որոնք օգտագործվում են ջեռուցման և թաքնված ջերմային դրսևորումների տարածքները բացահայտելու և ուրվագծելու համար:

Երկրաֆիզիկական մեթոդներ. Ջերմային ջրերի հանքավայրերն ուսումնասիրելիս օգտագործվում են գրեթե բոլոր տեսակի երկրաֆիզիկական մեթոդներ՝ հորատանցք, գրունտային, օդաչու և այլն։ Ուսումնասիրված են ուսումնասիրված շերտերի հիդրոգեոդինամիկ, հիդրոերկրաքիմիական և հիդրոերկրաջերմային բնութագրերը։

Վերգետնյա, ջրային (ծովային) և աերոգրաֆիական մեթոդները ապահովում են տարածքի գրեթե շարունակական ուսումնասիրություն։ Դրանք ներառում են էլեկտրական, սեյսմիկ, ինքնահոս-մագնիսական հետախուզում, ռադիո և ջերմաչափություն, որոնք առավել հաճախ կատարվում են գետնի վրա, բայց կարող են իրականացվել ջրամբարների հատակին կամ ջրի մակերևույթից. այս նույն մեթոդները, բացառությամբ սեյսմիկ հետախուզման, իրականացվում են: օգտագործելով Ինքնաթիռ. Ինչպես նաև հորերի երկրաֆիզիկական հետազոտությունները (GIS), վերգետնյա և աերոգրաֆիական աշխատանքներն իրականացվում են հատուկ դաշտային դիտարկումների տեղադրմամբ կամ առկա բազմաֆունկցիոնալ նյութերի վերաիմաստավորման հիման վրա:

Հետազոտության օբյեկտի հետ կապված լանդշաֆտի ցուցիչ մեթոդները բաժանվում են վերգետնյա և հեռավոր:

Երկրաջերմային հետազոտություններում ցամաքային մեթոդներն օգտագործվում են շատ սահմանափակ չափով, միայն հեռավոր մեթոդներով հայտնաբերված անոմալիաների երկրաբանական հղումների և մեկնաբանման համար: Միաժամանակ լուծվում են գլխավոր երկրաբանական և հիդրոերկրաբանական պլանի և հատուկ երկրաջերմային ուղղության խնդիրները։

Ջերմային ջրերի և այլ տեսակի երկրաբանական աշխատանքների որոնման ժամանակ լայնորեն կիրառվում են հեռավոր (ավիատիեզերական) մեթոդները։ Նրանց օգնությամբ նրանք լուսանկարում են երկրի մակերեսը՝ գրանցելով լույսը, ինֆրակարմիրը եւ դեցիմետրը էլեկտրամագնիսական դաշտեր, այսինքն. 0,3 մկմ-ից մինչև 1,0 մ երկարություն ունեցող ժամանակակից հեռահար մեթոդները հիմնականում էլեկտրական հետախուզման, ջերմաչափության, լանդշաֆտի ուսումնասիրության մեթոդների մի շարք են՝ օգտագործելով և՛ վերը նշված մեթոդները, և՛ տեսողական դիտարկումները:

Երկրի մակերևույթի հեռավոր ուսումնասիրության ժամանակ և՛ օդային տրանսպորտային միջոցները (ինքնաթիռներ, ուղղաթիռներ), և՛ տիեզերական մեքենաները (օդաչու տիեզերանավեր, արհեստական ​​արբանյակներԵրկիր, ուղեծրային գիտական ​​կայաններ): Օդային դիտարկումների բարձրությունը տատանվում է մի քանի տասնյակ մետրից մինչև մի քանի կիլոմետր, իսկ տիեզերականներինը՝ 300-ից մինչև 3000 կմ։

Ջերմային ջրերի կանխատեսման, հետախուզման և հետախուզման մեջ հատկապես կարևոր են օդատիեզերական լուսանկարչությունը (AFS և FSC) և ինֆրակարմիր լուսանկարչությունը:

Օդատիեզերական լուսանկարչությունը ներկայումս հեռահար դիտարկման հիմնական տեսակն է: հետ կրակելիս տիեզերանավընդգրկում է հսկայական տարածք, որը չափվում է հարյուր հազար քառակուսի կիլոմետրով, մինչդեռ ինքնաթիռներից՝ ընդամենը տասնյակ քառակուսի կիլոմետր: Ընդհանուր առմամբ, APS-ը և CPS-ը թույլ են տալիս լուծել մի շարք երկրաբանական և հիդրոերկրաբանական խնդիրներ, սակայն այս տեղեկատվությունը միշտ չէ, որ բավարար է հիդրոերկրաջերմային ուսումնասիրությունների համար:

Ինֆրակարմիր լուսանկարչությունը հիմնված է բնական մարմինների՝ ինֆրակարմիր ճառագայթներ արձակելու կարողության վրա։ Դրանց ինտենսիվությունը որոշվում է այս մարմինների ջերմաստիճանով և արտանետմամբ։ IR պատկերացումն երկրաջերմային հետազոտությունների, հատկապես հիդրոթերմալ հրաբխի ուսումնասիրության մեջ, որն արտահայտվում է հատվածի մերձմակերևութային մասում, կարևորագույն հեռահար մեթոդն է: Մշուշի և մառախուղի պայմաններում IR պատկերը զգալի առավելություն ունի APS-ի և FSC-ի նկատմամբ և թույլ է տալիս ստանալ լավ որակի պատկեր: IR հետազոտության միջոցով հնարավոր է լուծել հիդրոերկրաբանական մի շարք խնդիրներ՝ գնահատել հողի խոնավությունը, որոշել ստորերկրյա ջրերի մակարդակը, բացահայտել ստորերկրյա ջրերի արտանետման գոտիները ջրային տարածքներում, հայտնաբերել ջրհեղեղի տեկտոնական անկարգությունները, ուրվագծել թալիկ գոտիները, հայտնաբերել ջեռուցվող տարածքները։ երկրագնդի մակերևույթի վրա և բացահայտել ջերմային ջրի ելքերը:

4 . Գերկրաջերմային կայան Բելառուսում

Հանրապետությունում հայտնաբերվել է երկու տարածք՝ Գոմելի և Բրեստի շրջաններում՝ 2 տոննայից ավելի պայմանական միավորների խտությամբ երկրաջերմային ջրերի պաշարներով։ t./m² և 50°C ջերմաստիճան՝ 1,4-1,8 կմ և 90-100°C 3,8-4,2 կմ խորության վրա: Բայց ջերմաստիճանի պայմաններըՀանրապետության տարածքի աղիքները բավականաչափ ուսումնասիրված չեն։ Մեծ խորությունՋերմային ջրերի առաջացումը, դրանց համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանը, բարձր աղիությունը և հորերի ցածր դեբետը (100-1150 խմ/օր) ներկայումս թույլ չեն տալիս հանրապետության ջերմային ջրերը դիտարկել որպես էներգիայի ուշագրավ աղբյուր։

2010 թվականի փետրվարին Բրեստի ձեռնարկությունը գործարկել է Բելառուսում առաջին երկրաջերմային կայանը։

Մեկնարկել է երկրի առաջին երկրաջերմային կայանի աշխատանքը։ Պիլոտային ծրագիրն իրականացվել է Berestye ջերմոցային համալիրի կողմից։ Իրականում սա նոր խոսք է էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրների օգտագործման մեջ։

Գործարանի տարածքում 1520 մ խորության վրա հորատվել է ջրհոր, որտեղ ջրի ջերմաստիճանը գերազանցում է 40 աստիճանը։ Ճիշտ է, աղբյուրի ծավալը փոքր էր։ Ընթացքում հետագա աշխատանքՊարզվել է, որ 1000-1100 մետր խորության վրա կան բավականաչափ տաք, մոտ 30 աստիճան, արդյունաբերական օգտագործման համար պիտանի ջրի շատ հաստ շերտեր։ Այն անկաղ է և որակյալ։ Հաջորդ քայլը ջերմային պոմպերի և այլ հատուկ սարքավորումների ձեռքբերումն էր։

Երկրաջերմային կայանը էլեկտրոնային-մեխանիկական համակարգ է, որը թույլ է տալիս, համեմատաբար ասած, 1000 լիտր ջուրից 30 աստիճան ջերմաստիճանում ստանալ, օրինակ, 300 լիտր ջուր 65 աստիճանի և 700 լիտր 4 ջերմաստիճանի դեպքում։ աստիճաններ։ Տաք ջուրգնում է ջերմոցների ջեռուցման համար։ Իսկ ցուրտը, ըստ նախագծի, կմաքրվի և կմատակարարվի քաղաքի խմելու ցանցին օրական մեկուկես հազար տոննայի սահմաններում։ Այն կշշալցվի և կվաճառվի։

Համակարգը մինչ այժմ ապահովում է 1,5 հա ջերմոցային տնտեսություններ և կապված է ընդհանուր ցիկլկաթսաներով։ Բնական ջերմությունը տարածվում է տարածքի մի մասի վրա, որը զբաղեցնում է ծաղիկները, հազարի շարանը, վարունգը և լոլիկը։ Այն պատրաստված է այնպես, որ եթե օդի ջերմաստիճանը կտրուկ իջնի, անմիջապես միանա կենտրոնական կաթսայատունը։ Հաշվարկների համաձայն՝ տարեկան կփոխարինվի 1 մլն խմ գազ, ինչը թույլ կտա խնայել ավելի քան 200 հազար դոլար։ Օրինակ, ավելի քան մեկուկես հարյուր երկհարկանի քոթեջներ կարելի է ջեռուցել խնայված վառելիքով։ Կայանի հզորությունը ժամում մեկ գիգակալորիա է։ Կայանը ավելի շատ ջերմություն է արտադրում, քան հաշվարկված է նախագծի համաձայն։

Ամբողջ կառավարման համակարգը գործում է ավտոմատ ռեժիմով, և բոլորը ցանկալի պարամետրերցուցադրվում է կենտրոնական կաթսայատան մոնիտորի վրա:

Հիմնական դժվարությունը եղել և մնում է այն, որ նման համակարգերի նախագծման և ճշգրտման մասնագետներ գործնականում չկան:

Հորատանցքը հորատվել է Belgeology-ի կողմից՝ նավթ, գազ և այլ օգտակար հանածոներ փնտրելու նպատակով։ Աշխատանքները ֆինանսավորել է Բելառուսի Հանրապետության բնական պաշարների և շրջակա միջավայրի պահպանության նախարարությունը։ Երկու հզոր ջերմային պոմպերն արժեն մոտ 100 հազար եվրո։ Օգնել է շրջգործկոմը, սեփական միջոցներն են օգտագործել։ Մեծ հաշվով, նախագիծը էժան էր։ Բացի այդ, այն պետք է մարի 5 տարում։

Եթե ​​խորքից ջուր է դուրս մղվում, ապա ոչ մի կերպ վակուում չի առաջանում։ Ջրով հագեցած ավազի շերտերն անընդհատ թարմացվում են։ Իսկ տաքացումը պայմանավորված է երկրի ջերմաստիճանով։

Եզրակացություն

Երկրաջերմային ռեսուրսներ - լիտոսֆերայում կամ դրա հատվածներում պարունակվող ջերմության քանակությունը, որը տեխնիկապես հասանելի է կանխատեսվող ժամանակահատվածի համար հորատման միջոցով:

Ընդերքի երկրաջերմային պաշարների ուսումնասիրության հիմնական փուլերն են.

Ընդերքի տարածաշրջանային երկրաբանական ուսումնասիրություն;

Երկրաջերմային ընդերքի ռեսուրսների որոնում և հանքավայրի գնահատում.

Երկրաջերմային ընդերքի ռեսուրսների հետախուզում (ներառյալ ածխաջրածնային հանքավայրերի կամ առանձին հորատանցքերի փորձնական շահագործում), հանքավայրի պատրաստում զարգացման համար:

Դաշտային աշխատանքների հիմնական տեսակներն են՝ երկրաբանական և հիդրոլոգիական հետազոտություններ, հատուկ հետազոտություններ (երկրաջերմային, գազահիդրոքիմիական և այլն), հետախուզական տարածքի հետախուզական հետազոտություն, հորերի հորատում և ջերմահիդրոդինամիկական ուսումնասիրություններ, երկրաֆիզիկական և հիդրոլոգիական աշխատանքներ, բնական և ստացիոնար դիտարկումներ։ Ջերմային և սառը ջրերի խախտված ռեժիմներ, նախկինում փորված խորքային հորերի և առկա ջրառի օբյեկտների ստուգում, ջրի և հիմնական նյութերի նմուշառում, հետազոտությունների հատուկ տեսակներ (երկրաֆիզիկական, հիդրոերկրաքիմիական, երկրաջերմային, իզոտոպային, միջուկային ֆիզիկա և այլն):

Բելառուսի Հանրապետության տարածքի աղիքների ջերմաստիճանային պայմանները բավականաչափ ուսումնասիրված չեն։ Ջերմային ջրերի առաջացման մեծ խորությունը, դրանց համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանը, բարձր աղիությունը և հորերի ցածր հոսքը (100-1150 խմ/օր) ներկայումս թույլ չեն տալիս հանրապետության ջերմային ջրերը դիտարկել որպես էներգիայի ուշագրավ աղբյուր։

Մատենագիտություն

1. Ա.Ա.Շպակ, Ի.Մ. Մելկանովիցկի, Ա.Ի. Սերեզնիկով «Երկրաջերմային ռեսուրսների ուսումնասիրության և գնահատման մեթոդներ». M.: Nedra, 1992. - 316 p.

3. www.baltfriends.ru

4. www.news.tut.by

Հյուրընկալվել է Allbest.ru կայքում

Նմանատիպ փաստաթղթեր

Երկրաջերմային ռեսուրսների հայեցակարգը և կառուցվածքը որպես Երկրի խորը ջերմության պաշարներ, որոնց շահագործումը տնտեսապես հնարավոր է ժամանակակից տեխնիկական միջոցներ. Նրանց աղբյուրներն ու տեսակները: «Չոր» խորը ջերմության օգտագործման սկզբունքներն ու փուլերը.

շնորհանդես, ավելացվել է 30.09.2014թ


Երկրաջերմային և հարակից յոդի (բրոմի) արտադրության տեխնոլոգիայի բարելավմանն ուղղված միջոցառումների արդյունավետության մշակում և գնահատում. արդյունաբերական ջուրնավթի և գազի հանքավայրեր. Յոդի և բրոմի արդյունահանման մեխանիզմի պարզեցման ուղղություններն ու նշանակությունը.

հոդված, ավելացվել է 11/30/2015


Հետախուզական աշխատանքների բեմականացում՝ որոշված ​​օբյեկտների հետախուզման աստիճանով, որը գնահատվում է պաշարների կատեգորիաներով և պինդ օգտակար հանածոների կանխատեսվող պաշարներով։ Համեմատական ​​վերլուծությունՂազախստանի աղիքների երկրաբանական ուսումնասիրություն և համաշխարհային պրակտիկա.

վերացական, ավելացվել է 11.01.2016թ


Ակտիվ հրաբուխների, երկրաջերմային համակարգերի, երկրաշարժերի շրջանների և թիթեղների միգրացիայի հայտնի վեկտորների բաշխումը: Հրաբխային ապարներ և մակերեսային ներխուժումներ. Ներքևի մագնիսական հակադարձ կառուցվածքներ: Առաջնային ապարների քիմիա, հիմնական խզվածքների ախտորոշում.

վերացական, ավելացվել է 08/06/2009 թ


Ոսկու հանքավայրերի հետախուզում. Ջերմաստիճանի և ճնշման առավելագույն փոփոխություններ: Համակարգի հիդրոերկրաբանական պայմանների ճնշման տատանումներ և հիդրավլիկ ջարդում, եռում և փոփոխություններ։ Մետաղների կոնցենտրացիաները երկրաջերմային հորերի և աղբյուրների նստվածքներում:

վերացական, ավելացվել է 08/04/2009 թ


Բելառուսի նստվածքային ծածկույթի ածխի պարունակության ուսումնասիրություն. Պալեոգեն-նեոգեն ածխաբեր գոյացության կառուցվածքի և կազմի վերլուծություն: Նեոգենի դարաշրջանի ուսումնասիրված հանքավայրերի բնութագրերը. Ռեսուրսների և շագանակագույն ածխի օգտագործման հետագա հեռանկարների դիտարկում:

կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 28.04.2014թ


Երկրաջերմային էներգիա. ներկա վիճակը և զարգացման հեռանկարները. Հիդրոերկրաջերմային ուսումնասիրություններ; հիմնական հանքավայրերը ջերմային և հանքային ջրեր. Դաղստանի Հանրապետության ռեսուրսների կանխատեսման գնահատում, գազի և նավթի որոնման և հետախուզման մեթոդներ.

կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 15.01.2011թ


Ընդհանուր տեսքնավթի և գազի պաշարների և պաշարների վրա։ Տնտեսական չափանիշները պաշարների և ենթադրյալ ռեսուրսների նոր դասակարգման մեջ. Սիբիրյան հարթակի չբաշխված ընդերքի ֆոնդի տարածքներում ավանդների պաշարների վերագնահատման օրինակ՝ ըստ նոր դասակարգման:

վերացական, ավելացվել է 19.04.2011թ


Մոլորակի գնդաձև կառուցվածքն ըստ Է.Վիչերտի և Է.Սյուեսի։ Հորատման միջոցով ընդերքի ուսումնասիրության ժամանակակից ծրագրեր ծայրահեղ խորը հորերև սեյսմիկ ալիքներ։ Երկրակեղևի, լիտոսֆերայի, ասթենոսֆերայի, թիկնոցի և երկրի միջուկի առանձնահատկությունները, գրավիտացիոն տարբերակումը։

վերացական, ավելացվել է 20.05.2010թ


Լանջերի և լանջերի հանքավայրերի ուսումնասիրության մեթոդիկա. Սողանքի նկարագրության սխեմա. Հեղեղային ռելիեֆի և ալյուվիալ հանքավայրերի ուսումնասիրության մեթոդիկա. Հեղեղատային և հեղեղատ. Ջրհեղեղային տեռասների ուսումնասիրություն. կարստային տեղանքի ուսումնասիրության մեթոդիկա.

Երկրաջերմային աղբյուր (հունարեն GBYab - երկիր և IESM - ջերմություն, ջերմություն) - մուտք դեպի ստորերկրյա ջրերի մակերես, որը ջեռուցվում է 20 ° C-ից բարձր: Գոյություն ունի նաև սահմանում, ըստ որի աղբյուրը կոչվում է տաք, եթե այն ունի տարածքի միջին տարեկան ջերմաստիճանից բարձր ջերմաստիճան։

Տաք աղբյուրների մեծ մասը սնվում է ջրով, որը ջեռուցվում է հրաբխային ներխուժմամբ ակտիվ հրաբխային տարածքներում: Այնուամենայնիվ, ոչ բոլոր ջերմային աղբյուրները կապված են նման տարածքների հետ, ջուրը կարող է նաև տաքացնել այնպես, որ ներթափանցի. Ստորերկրյա ջրերըհասնել մոտ մեկ կիլոմետր կամ ավելի խորության, որտեղ ժայռը ավելի շատ է բարձր ջերմաստիճանիպայմանավորված է երկրակեղևի երկրաջերմային գրադիենտով, որն առաջին 10 կմ-ի համար կազմում է մոտ 30 °C/կմ։

Ջերմային հանքային աղբյուրներբաժանվում են տաք (20–37 °C), տաք (37–50 °C) և շատ տաք (50–100 °C)։

Մարդը պարզապես չի կարող սպառել մոլորակի այս՝ խիստ ասած, չվերականգնվող ներքին ռեսուրսը։ Այնտեղ, որտեղ երկրակեղևը բարակ է, և մագման հոսում է մակերես, այդ ջերմությունը կարող է օգտագործվել ջուրը գոլորշու վերածելու համար, որը վերածում է տուրբինն ու արտադրում էլեկտրականություն:

Ըստ երկրաջերմային էներգիայի կիրառման մեթոդի՝ առանձնանում են հետևյալ երեք կատեգորիաները.

Ուղղակի օգտագործում, որի դեպքում տաք ջուրն ու գոլորշին ուղղակիորեն ուղղվում են դեպի Երկրի մակերևույթ, օգտագործվում են ջեռուցման համակարգերում, այգեգործության և արտադրական գործընթացներում.

Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն, որի դեպքում երկրաջերմային ջերմությունն օգտագործվում է երկրաջերմային գոլորշու կամ տաք ջրով տուրբիններ վարելու համար. կամ

Ջերմային պոմպեր, որոնք աշխատում են ջերմության շարժման միջոցով և օգտագործվում են շենքերի ջերմաստիճանը վերահսկելու համար:

Ուղղակի օգտագործման մեթոդները, ինչպիսիք են լոգանքը և ճաշ պատրաստելը, չեն պահանջում առաջադեմ տեխնոլոգիաներ և գոյություն ունեն հազարավոր տարիներ: Ներկայումս ուղղակի օգտագործումը ներառում է շենքերի (և թաղամասերի, ինչպես նաև ամբողջ գյուղերի և քաղաքների) ջեռուցման, ջերմոցային այգեգործության, մշակաբույսերի չորացման, ջրային մշակության և արդյունաբերական գործընթացների, ինչպիսիք են պաստերիզացումը:

Ջերմային ջրերը, ինչպես ասացի, օգտագործվում են ջերմամատակարարման և որպես էլեկտրաէներգիայի այլընտրանքային աղբյուր։ Ռեյկյավիկը (Իսլանդիայի մայրաքաղաքը) ամբողջությամբ տաքանում է ջերմային ջրերի շոգից։ Իտալիայում, Իսլանդիայում, Մեքսիկայում, Ռուսաստանում, ԱՄՆ-ում և Ճապոնիայում գործում են մի շարք գերտաքացվող էլեկտրակայաններ։ ջերմային ջրեր 100 °C-ից բարձր ջերմաստիճանով։

Ստորգետնյա ջրային աղբյուրների ջերմությունը էկոլոգիապես մաքուր և վերականգնվող էներգիայի աղբյուր է: Երկրաջերմային էներգիան էլեկտրական էներգիայի արդյունահանման և վերածելու տեխնոլոգիան անվտանգ է նաև բնապահպանական տեսանկյունից։ Երկրաջերմային էներգիայի օգտագործումը չի հանգեցնում վնասակար նյութերի, մուրի և ծխի արտանետմանը մթնոլորտ։ Ներկայումս ընդերքի ջերմությունն օգտագործվում է աշխարհի 78 երկրներում։ Դրանցից 24 երկրներ սովորել են էլեկտրաէներգիա արտադրել ստորգետնյա գոլորշու միջոցով: Այժմ Էստոնիայում կա մոտ 5000 երկրաջերմային կայանք: Շվեյցարիայում կայանների թիվը գերազանցել է 40000-ը, Շվեդիայում՝ ավելի քան 300,000, ԱՄՆ-ում կա մոտ 200,000 ջերմային պոմպի միավոր, իսկ Լեհաստանում տեղադրվել է 600 այդպիսի ագրեգատ։

Տեսականորեն, Երկրի երկրաջերմային ռեսուրսները բավարար են էլեկտրաէներգիայի մարդկային կարիքները բավարարելու համար, սակայն դրանց միայն շատ փոքր մասն է հնարավոր օգտագործել իրականում, քանի որ խորքային ռեսուրսների հետախուզումն ու հորատումը շատ թանկ արժե: Այնուամենայնիվ, շարունակական տեխնոլոգիական առաջընթացը ընդլայնում է ռեսուրսների շրջանակը:

Առաջին երկրաջերմային գեներատորը գործարկվել է Իտալիայում 1904 թվականին Տոսկանայի Լարդերելլո շրջանում։ Արքայազն Պիերո Ջինորին տեսախցիկների առջև վառեց հինգ լամպ, և արդեն 1911 թվականին տոսկացիները գործարկեցին առաջին լիարժեք երկրաջերմային կայանը։ Այսօր կայանը Տոսկանայում ապահովում է մեկ միլիոն տներ՝ տարածաշրջանի էլեկտրաէներգիայի մեկ քառորդը: Երկրաջերմային կայանները ակտիվորեն օգտագործվում են Նոր Զելանդիայում և Իսլանդիայում՝ հրաբխային բարձր ակտիվությամբ հողերում: Այսպիսով, Իսլանդիայում կան ավելի քան 7 հազար երկրաջերմային աղբյուրներ՝ ամենամեծ թիվը մեկ միավորի համար աշխարհում: Ջերմային աղբյուրներով աշխատող ջերմոցների շնորհիվ, մի երկրում, որտեղ ամենուր պտղատու ծառեր չկան, և գետնին միայն կարտոֆիլ ու կաղամբ են աճում, շատ ոչ միայն սեփական բանջարեղենը, այլև ծաղիկները, իսլանդացիների 85%-ն ապրում է տաքացվող տներում։ ջերմային աղբյուրների ջրերով։ Տաք ջուր է մատակարարվում նաև բազմաթիվ ջերմոցների և լողավազանների։

Բայց ինչ վերաբերում է մնացած աշխարհին: Հիմնական հույսերը կապված են խորը հորատման հետ՝ 3-ից 10 կմ, այսպես կոչված տաքացվող կոշտ ժայռին հասնելու համար։ Միայն Միացյալ Նահանգներում այն ​​պարունակում է բավականաչափ էներգիա՝ ամբողջ մարդկությանը 30000 տարի էներգիայով ապահովելու համար: խորը հորատումդարձել է ստանդարտ տեխնոլոգիա: Ջուրը լցվում է ջրհորի մեջ, որտեղ այն եռում է, գոլորշին դուրս է գալիս և պտտեցնում գեներատորի տուրբինները։ Միակ խնդիրն այն է, որ ջուրը դուրս է գալիս ստորգետնյա ճաքերի մեջ և անընդհատ թարմացման կարիք ունի: ԻՑ բացասական հետևանքներԱյս տեխնոլոգիայի կիրառումը բախվեց 1996 թվականին Շվեյցարիայի Բազել քաղաքում. ջրհորը ջուրը մղելուց անմիջապես հետո տեղի ունեցավ փոքր երկրաշարժ: Ջուրը հեռացվել է, սակայն ցնցումները շարունակվել են որոշ ժամանակ։ Եզրակացանք՝ սեյսմիկ վտանգավոր տարածքներում էներգիայի ստացման այս մեթոդը կարող է շեղվել։ Կարո՞ղ են երկրաջերմային ռեսուրսները սպառվել: Սա իհարկե բացառված է։ Բայց աղբյուրների տեղական սառեցումը միանգամայն հնարավոր է, ուստի նույն Տոսկանայում էներգիայի արտադրությունը հասավ իր առավելագույն հզորությանը 1958 թվականին, այդ ժամանակից ի վեր ամեն ինչ նվազում է: ԳեոՋԷԿ-երի հզորությունները աշխարհում 1990-ականների վերջին գրեթե կրկնակի կրճատվեցին շահագործման արժեքի բարձրացման պատճառով:

Այսօր երկրաջերմային էներգիայի արդյունաբերության համաշխարհային առաջատարներն են ԱՄՆ-ը, Ֆիլիպինները, Մեքսիկան, Ինդոնեզիան, Իտալիան, Ճապոնիան, Նոր Զելանդիաև Իսլանդիան։ Հատկապես վառ օրինակԵրկրաջերմային էներգիայի օգտագործումը ծառայում է որպես վերջին վիճակ։ Իսլանդիա կղզին հայտնվել է օվկիանոսի մակերեսին 17 միլիոն տարի առաջ հրաբխային ժայթքման արդյունքում, և այժմ նրա բնակիչները վայելում են իրենց արտոնյալ դիրքը. Իսլանդիայի տների մոտավորապես 90%-ը ջեռուցվում է ստորգետնյա էներգիայով: Ինչ վերաբերում է էլեկտրաէներգիայի արտադրությանը, ապա կան հինգ երկրաջերմային էլեկտրակայաններ՝ 420 ՄՎտ ընդհանուր հզորությամբ, որոնք օգտագործում են տաք գոլորշի 600-ից 1000 մետր խորությունից։ Այսպիսով, երկրաջերմային աղբյուրների օգնությամբ արտադրվում է Իսլանդիայի ողջ էլեկտրաէներգիայի 26,5%-ը։

երկրաջերմային հանքային էլեկտրաէներգիա

Երկրաջերմային էներգիա օգտագործող լավագույն 15 երկրները (տվյալներ 2007 թ.)

Երկրաջերմային էներգիան էներգիայի վերականգնվող աղբյուրների (ՎԷ) տեսակներից մեկն է։ Բալնեոթերապիայի համար երկրաջերմային էներգիայի օգտագործման պատմությունը սկսվում է հին Հռոմ, էլեկտրական էներգիայի արտադրության համար՝ 19-րդ դարի վերջից (Իտալիա, Լորդերոլո քաղաք)։ Համաշխարհային երկրաջերմային կոնգրեսի տվյալներով՝ մինչև 2010 թվականը աշխարհում շահագործվել են 10,7 ԳՎտ ընդհանուր դրվածքային հզորությամբ երկրաջերմային էլեկտրակայաններ, ավելի քան 50,6 ԳՎտ ընդհանուր ջերմային հզորությամբ երկրաջերմային ջերմամատակարարման համակարգեր։

Վերականգնվող էներգիայի այս տեսակը գործնականում անսպառ է, երկրի ներսի ջերմության տոկոսի մի մասը բավական է ապահովելու համար էներգիայի կարիքներըմարդկության վրա երկար ժամանակ. Երկրաջերմային էներգիայի աղբյուրը Երկրի մագմատիկ ջերմությունն է։ Երկրաջերմային հանքավայրերը տեղայնացված են երկրակեղևի շերտերի երկրաբանական շարժման գոտիներով և հարակից հրաբխային գործընթացներով։ Երկրի մակերևույթի այս հատվածներում մագմատիկ հոսքերը բարձրանում են մակերևույթին մոտ և տաքացնում վերցված նստվածքային ջրով հագեցած ապարները։

Երկրաջերմային հանքավայրի առաջացման համար անհրաժեշտ է երեք հիմնական պայման՝ խորը ջերմության ապահովում, ջրով հագեցած ապարների և դրանց վերևում գտնվող ջրային ջրերի առկայություն։ Մթնոլորտային տեղումները լեռնային շրջաններում, որտեղ ապարները մերկ են, ներթափանցում են դրանց մեջ և նվազմամբ դեպի խորություն շարժվում դեպի դրանց լանջը, որտեղ տաքանում են մագմատիկ ջերմությամբ։ Հորատանցքից երկրաջերմային հովացուցիչ նյութը սնվում է երկրաջերմային էլեկտրակայան (GeoPP), այնուհետև հայտնվում է մեկ այլ հորում:

Միջազգային պրակտիկայում առանձնանում են մակերեսային երկրաջերմությունը (մինչև 400 մ) և խորը երկրաջերմությունը։ Մակերեւութային երկրաջերմության մեջ ստորերկրյա ջրերի և ժայռերի ջերմությունն օգտագործվում է հորատանցքերի հովանոցների և խողովակային դաշտերի միջոցով, որոնք թաղված են սառցակալման խորությունից: Հոդվածն անդրադառնում է 1500-ից 4000 մ խորությամբ հորերի երկրաջերմության խնդիրներին՝ հեղուկ կամ գոլորշի վիճակում երկրաջերմային հովացուցիչ նյութի արդյունահանմամբ։

Միջազգային էներգետիկ գործակալության (IEA) դասակարգման համաձայն՝ առանձնանում են երկրաջերմային հանքավայրերի հինգ տեսակ՝ չոր գոլորշի, թաց գոլորշի, երկրաջերմային ջուր, չոր տաք ապարներ և մագմա։ Ռուսաստանում երկրաջերմային դաշտերի ռեսուրսները ապահովում են լավ հեռանկարներէլեկտրաէներգիայի և ջերմամատակարարման զարգացում։ Ըստ դ.թ.ս. Պրոֆեսոր Պ.Պ. Բեզրուկիխ, նրանց համախառն պոտենցիալը կազմում է 22,9 տրիլիոն մատ, տեխնիկական պոտենցիալը՝ 11,87 տրիլիոն մատ, տնտեսական պոտենցիալը՝ 114,9 միլիոն մատ։

Ռուսաստանում 2,5-3,5 կմ խորությամբ 3000 երկրաջերմային հոր է հորատվել։ Նկ. 1-ը ցույց է տալիս Ռուսաստանի մարզերի երկրաջերմային ջերմամատակարարման համակարգերի հզորությունների արժեքները 2003 թ. նկ. 2 - երկրաջերմային ջրերի օգտագործման անհատական ​​տեխնոլոգիաների կարողությունների արժեքներ. Ըստ դ.թ.ս. պրոֆեսոր Օ.Ա. Պովարովի, գործող երկրաջերմային ջերմամատակարարման համակարգերի ընդհանուր հզորությունը կազմում է մինչև 430 ՄՎտ՝ խոստանալով մինչև 21 ԳՎտ։

Որոշ շրջաններում դրանց օգտագործումը կարող է ապահովել էներգիայի ընդհանուր սպառման մինչև 10%-ը։ Ներկայումս ջերմային ջրառները շահագործվում են հիմնականում երեք շրջաններում՝ Դաղստան, Կրասնոդարի երկրամաս, Կամչատկա թերակղզի. 1984 թվականին «Պոդզեմբուրգազ» ԲԲԸ-ի (Մոսկվա) հաշվեկշռում եղել է մինչև 3 կմ խորությամբ մոտ 250 երկրաջերմային հորեր։

Երկրաջերմային ռեսուրսների բոլոր տեսակներից, ըստ IEC դասակարգման, Ռուսաստանում կան խոնավ գոլորշու հանքավայրեր (Կամչատկա, Կուրիլյան կղզիներ), երկրաջերմային ջուր (Կամչատկա, Կուրիլյան կղզիներ, Հյուսիսային Կովկաս), չոր տաք ապարներ։ Հետազոտված ավանդներից - մեծ մասըպարունակում է 70-110 °C մակերեսային ջերմաստիճանով երկրաջերմային ջուր։

ԽՍՀՄ գոյության ընթացքում երկրաջերմային ջրերն օգտագործվել են Կրասնոդարի և Ստավրոպոլի երկրամասերում, Կաբարդինո-Բալկարիայում, Հյուսիսային Օսիայում, Չեչեն-Ինգուշեթիայում, Դաղստանում, Կամչատկայի մարզում, Ղրիմում, Վրաստանում, Ադրբեջանում և Ղազախստանում։ 1988 թվականին արտադրվել է 60,8 մլն մ3 երկրաջերմային ջուր (Կրասնոդարում, Ստավրոպոլի երկրամասերում, Կաբարդինո–Բալկարիայում, Կամչատկայի մարզում)։

ԽՍՀՄ-ում գործում էր երկրաջերմային ռեսուրսների հետազոտման, մշակման և շահագործման համակարգ։ VSEGINGEO ինստիտուտը մշակել է ԽՍՀՄ երկրաջերմային ռեսուրսների ատլաս՝ 47 հանքավայրերով՝ 240-1000 մ3/օր երկրաջերմային ջրային պաշարներով։ և 105-103 մ3/օր ավելի պաշարներով գոլորշու հիդրոթերմներ։ Դրա հիման վրա NPO Soyuzburgeothermia (Մախաչկալա) մշակել է երկրի համար խոստումնալից երկրաջերմային ջերմամատակարարման սխեման:

ԽՍՀՄ-ում այս խնդրի շուրջ գիտահետազոտական ​​աշխատանքներ են տարել ԳԱ ինստիտուտները, երկրաբանության նախարարությունները և գազարդյունաբերությունը։ Առաջատար գիտահետազոտական ​​կազմակերպությունների գործառույթները վերապահվեցին՝ երկրաջերմային էլեկտրակայանների հիմնախնդիրների վերաբերյալ՝ Էներգետիկայի ինստիտուտին։ Գ.Մ. Կրժիժանովսկին (Մոսկվա), երկրաջերմային ջերմամատակարարման խնդիրների մասին - Կենտրոնական գիտական ​​- Գիտահետազոտական ​​ինստիտուտ ինժեներական սարքավորումներ(Մոսկվա), բայց շահագործման խնդիրները՝ Ակադեմիայի կոմունալ ծառայություններ(Մոսկվա).

Հանքավայրերի շահագործումը, դրանց մշակումն ու շահագործումը, բոլոր խնդիրների լուծումը (մաքրում, վերաներարկում) իրականացվել է գազի արդյունաբերության նախարարության ստորաբաժանումների կողմից։ Այն ներառում էր հինգ տարածաշրջանային գործառնական բաժիններ՝ «Սոյուզգեոթերմ» գիտահետազոտական ​​և արտադրական ասոցիացիան (Մախաչկալա):

Շենքերի երկրաջերմային ջեռուցման և տաք ջրամատակարարման համակարգերի շահագործումը վստահվել է ԽՍՀՄ Գոսստրոյին։ ԽՍՀՄ-ում երկրաջերմային VSN 36-77 առաջին նորմատիվ փաստաթուղթը «Շենքերի և շինությունների ջերմամատակարարման համար երկրաջերմային ջրերի ինտեգրված օգտագործման հրահանգներ» մշակվել է 1977 թ. 1987 թվականին «TsNIIEP Engineering Equipment» ինստիտուտում բ.գ.թ. ՄԵՋ ԵՎ. Կրասիկովը, նախագծային ստանդարտները «Բնակավայրերի երկրաջերմային ջերմամատակարարում և հասարակական շենքերև կառույցներ», VSN 56-87:

Ներկայում երկրաջերմային ռեսուրսները գործնականում օգտագործվում են երկրի երեք շրջաններում՝ Կամչատկայում և Կուրիլյան կղզիներում, Կրասնոդարի երկրամասում և Դաղստանում։ Կամչատկայում և Կուրիլում գտնվող ԳեոԷԿ-ի ընդհանուր հզորությունը 84,6 ՄՎտ է, այդ թվում՝ Ռուսաստանում ամենամեծը՝ Մուտնովսկայա ԳեոԷԿ-ը՝ 50 ՄՎտ հզորությամբ: Շատ ավելի տարածված են ջրային հովացուցիչ նյութով երկրաջերմային հանքավայրերը։

Կրասնոդարի երկրամասում և Ադիգեայում հետազոտվել են երկրաջերմային ջրերի 18 հանքավայրեր, որոնցից 13-ը գործում են, իսկ հինգը պարապ են առանց սպառողների: Այս մարզում ընդհանուր առմամբ հորատվել է 86 երկրաջերմային հոր, որից 40-ը շահագործվում է։ 1986 թվականի տվյալներով Նկ. Գծապատկեր 3-ում ներկայացված է երկրաջերմային ջրի արտադրության կառուցվածքը Կրասնոդարի երկրամասի հանքավայրերում՝ 8,5 մլն մ3 ընդհանուր ծավալով; 4 - 4,6 մլն մ3 ընդհանուր ծավալով ջերմոցների ջեռուցման համար դրանց սպառման կառուցվածքը, նկ. 5 - 3,9 մլն մ3 ընդհանուր ծավալով օբյեկտների ջեռուցման և տաք ջրամատակարարման սպառման կառուցվածքը.

Նկ. Գծապատկեր 6-ում ներկայացված է Կրասնոդարի երկրամասում երկրաջերմային ջրի արտադրության գրաֆիկը՝ խորհրդային ժամանակաշրջանի համեմատ գրեթե երեք անգամ նվազելով: Կրասնոդարի երկրամասում և Ադիգեայում երկրաջերմային հանքավայրերի պոտենցիալ ջերմային էներգիան և ջերմային էներգիայի ստեղծումը ներկայացված են Նկար 1-ում: 7. Այս տարածաշրջանում իրականացվել է 5 ՄՎտ հզորությամբ երկրաջերմային ջերմամատակարարման ցուցադրական ծրագրի առաջին փուլը:

Դաղստանում հորատվել է 123 հոր, որից 58-ը շահագործվել է ութ ջրառներում։ Երկրաջերմային ջրի առավելագույն քանակն արտադրվել է 1988 թվականին՝ 9,4 մլն մ3։ Տարածաշրջանը ներկայումս արտադրում է տարեկան 4,1 մլն մ3 երկրաջերմային ջուր։ Դաղստանի ամենամեծ հանքավայրը Կիզլյարսկոյեն է, որտեղ տարեկան 9 հորատանցքից արտադրվում է 1,4 մլն մ3 երկրաջերմային ջուր։

Այս դաշտում երկու հորեր հաջողությամբ վերաներարկվում են երկու հորերի մեջ՝ տարեկան 0,8 մլն մ3 ծախսված երկրաջերմային հովացուցիչ նյութ, որը կազմում է արտադրված ջրի ընդհանուր ծավալի 57%-ը: Ջեռուցման համակարգերը երկկողմանի են։ Առաջին շղթայում ջեռուցման միջավայրը այսպես կոչված «Չոկրակ» հորիզոնի ջուրն է՝ 115 °C ջերմաստիճանով, երկրորդում՝ Ապշերոնի հորիզոնի ջուրը՝ 48 °C ջերմաստիճանով։

45 հազար բնակչություն ունեցող Կիզլյար քաղաքում բնակիչների 70%-ն ապահովված է երկրաջերմային ջեռուցմամբ և տաք ջրով։ Գոյություն ունի այս երկրաջերմային համակարգի հզորությունը մեծացնելու նախագիծ, որը հիմնված է քաղաքի կարիքների 100%-ով ապահովման վրա՝ բոլոր թափոնների ջերմային կրիչի վերաներարկումով: Իրականացման արժեքը այս նախագիծըմոտ 1 մլն դոլար Վճարման ժամկետը յոթ տարի է։

Մախաչկալայում վեց երկրաջերմային հորեր՝ 13,6 հազար մ3/օր ընդհանուր հոսքով, օգտագործվում են բազմահարկ բնակելի շենքերին տաք ջուր մատակարարելու համար: 95-100 °C ջերմաստիճանում։ Քաղաքի երկրաջերմային ջերմային ջրառը ունի մոտ մեկ միլիոն մ3/տարի հզորություն՝ 4000 մ3 տարողությամբ պահեստային բաքով։ Ռուսաստանում, երկրաջերմային ռեսուրսների մեծ պաշարներով, դրանց գործնական օգտագործումը սահմանափակ է։

Երկրաջերմային էներգետիկայում պետական ​​քաղաքականություն չկա. Կանոնակարգերհնացած, նոր տեխնոլոգիաները սահմանափակ կիրառություն ունեն։