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行业新闻

李四光:天津地热的引路人

1970年10月28日上午,在海河岸边的军粮城发电厂,几缕浓烟像巨龙一样交织着直刺天穹,不一会儿便弥漫了整个半空。这时,有一位慈祥的耄耋老人站在海河岸边,久久凝视着发电厂的烟筒默默思考。当陪同人员告诉他这个电厂每年要烧掉几十万吨煤,产生上百万吨的二氧化碳时,他凝重而惋惜地说:“如果把地热用到这里来,不仅能节约煤,而且还能减少多少城市的污染啊!”这位八十一岁的老人就是地质学家、新中国地质工作开拓者和领导者李四光。李四光为什么会到天津,为什么会对地热如此感兴趣?

  黎桑指导开凿老西开地热井

  涉及天津地热的话题,我们还必须从天津地热史上的“两个第一”说起。第一个“第一”是天津存在地热的最早记载。天津地热的最早记载见于清朝时期出版的《畿辅通志》。1926年,著名地质学家章鸿钊在《中国温泉辑要》中,引用了上述资料。其中有一条关于蓟县温泉的记载:“蓟县温泉,笄头山所出,浴之能治百病。”而北部山区因构造条件限制,故科学界一直以为不存在温泉的富集条件。但近年来,地质工作者陆续在蓟县发现了温泉的天然露头,从而否定了数十年来所形成的传统认识,章先生引自《畿辅通志》的这条记录,也恰恰从历史的角度为我们重新认识蓟县的温泉提供了佐证。

  另一个“第一”是天津的第一口地热井。天津开凿的第一口地热井是老西开地热井。位于今和平区宝鸡西道2号原天津建津洗染厂院内(今景阳里小区后身写字楼处)。该井是法租界当局为解决饮水问题而开凿的,由法国神甫、著名科学学博士黎桑担任地质指导。1935年8月开始施工,1936年5月落成。该井是我国境内利用现代凿井技术开凿的最早的一口地热深井。1936年5月,黎桑发表了他的研究成果,得出了“华北平原各地均可凿得自流井”的结论,对华北平原沉积型地热资源的开发指明了方向。天津出版的《大公报》对此做了详细披露。

  “老西开”本是上世纪二三十年代老百姓对海光寺墙子河(今南京路)西南洼地的俗称。1913年,法国人开始在老西开一带修建教堂和马路,图谋长期霸占这一地区,引发了老百姓与法国侵略者的冲突,这就是震惊中外的“老西开事件”。1931年,法国人借日本人发动“天津事变”之机,将老西开部分地区置于自己的管辖之下,老西开地热井就是在法国人统治的这块土地上开凿的。作为天津的第一口地热井,老西开地热井,实在是我们天津不可多得的历史文化遗产。

  李四光与天津的地热缘

  20世纪50年代,天津在进行地震监测时,无意中发现陈塘庄一带的深水井,其水温比其他同深度的水井温度高出3℃—5℃。60年代中期,地质部河北省水文队进行城市供水调查,进一步发现了水温异常。地质工作者依据老西开地热井和陈塘庄地热井资料,提出在天津市区及郊区存在两个地热带的认识。60年代末,天津市建设局地质工程师张清芝等人收集和整理了上述资料,并结合当时已有的物探资料,于1969年国庆节前夕提交了《天津市地热资源分布规律及使用价值》的研究报告,引起了天津市有关部门和国家计委地质局的高度重视。同时,部分单位已开始进行了地热应用试验研究。如大任庄红旗养鸭场拥有一眼出水温度为49.5℃的地热井,并开展了应用工作。另外,市农科院、水产养殖场以及染化五厂、棉纺四厂、毛织厂等单位,进行了工艺洗涤、生活清洗、温室采暖及热水锅炉应用以及节煤、节电、节盐的综合利用试验,取得很好的效益……天津地热开发利用情况引起了李四光的极大兴趣。

  1970年10月27日,时任全国科协副主席、中科院副院长的李四光亲自来到天津,他参观了红旗养鸭场、工农兵宾馆和军粮城发电厂,并在睦南道招待所听取了天津市生产指挥部召开的专题汇报会。 李四光一边听、一边看,还一边思索。李四光肯定地说,天津同志从实际情况出发,利用中低温地热从事温室种植、家禽养殖、居民洗浴和冬季供暖,这是一件前无古人的事业,具有开辟道路的意义。 在李四光看来,煤首先是化工原料,其次才是能源。我国不能再走西方国家的老路,把地球交给我们的遗产—煤炭,不管青红皂白一概当作燃料烧掉。 他认为,地球是一个庞大的热库,有源源不绝的热流。“打开地下热库的大门,不只是为我国开辟新路,对世界也是开辟新路,从而对人类做出较大贡献。” 按照他本人创立的地质力学理论,他认为,天津位于新华夏构造内,新华夏构造不仅有石油,而且对于形成地热具有控制作用。地质工作者的任务就是要弄清地质构造的性质、查明热异常的变化与断裂的关系。他主张充分利用物探方法,还可以利用地震资料研究断裂活动,同时配合着施工一些较浅的钻孔。李四光还认为,国外利用地热通常是在火山旁搞电站,好像地热就只能用于发电一样。可是达到那么高温度的地方一般是不太多的。中低温地热则是大量的,具有普遍性,把中低温地热利用好更具有普遍意义。李四光要求天津搞一次地热会战,查明地热资源的基本情况,并对开发利用情况进行摸底调查。他还要求国家计委地质局把天津作为地热勘查和开发利用的一个试点,在组织和技术上给予支持。1971年2月,天津地质工作者去北京看望已在病榻上的李四光,顺便带去一些用地热温室培育的反季节蔬菜。许淑彬(即李四光同志爱人) 指着蔬菜对李四光说:“这是天津同志用地下热水培育的,他们感谢你帮助他们找到了地下的热源……”李四光说:“应该感谢党!地球的热库,还远远没有打开……”1971年4月,李四光不幸逝世,其亲人在整理遗物时,在他的衣服里发现了一张小纸条,上面记录着一些待办的事情,其中的一件就是地热工作的设想。

  地热会战在海河两岸打响

  为落实李四光的建议,当时的天津市革命委员会,提出了要把开采地热与采煤、采油放在同等地位的工作思路,并于1970年12月,召开了上千人参加的全市地热会战誓师动员大会,不久又成立了由13 个单位组成的“地热会战指挥部”,并下设 “地热办公室”统筹地热资源的勘查、开发和利用工作。 1971年1月在市建设局组建了地质勘探队,并立即投入紧张的地质调查和勘探施工。国家计委地质局对会战给予了强有力的支持,责成中国地质科学院的地热组、水文组、物探所、华北地矿所等科研单位协助天津开展工作。北京大学、北京地质学院、长春地质学院等单位的专家学者也前来支援会战。六四一厂、红旗养鸭场、棉纺四厂、染化五厂等单位,提供了大量的地热利用的原始数据。全国瞩目的地热会战在海河两岸打响。

  地热会战的主内容是:在市区、西郊、南郊、东郊等1000多平方公里的范围内,开展地热地质调查和地热利用情况调查;部署1/5 万比例尺的重力勘测和地温测量;收集整理市区及周围地区石油物探资料和测井资料,并进行了重新解译。此次会战的主要工作历时一年多,取得了丰硕成果。一是查明了天津地热形成的构造背景。认为各构造单元之间为一系列北东向的断裂带所分割,并构成了导水通道,使深部热能以热水形式富集在构造隆起部位。二是发现两个地热异常区。其一是陈塘庄-王兰庄-青泊洼异常区,面积225平方公里;其二是军粮城-小营盘-万家码头异常区,面积375平方公里。三是查明了含热层位和水文地质条件。共发现了第四系、上第三系和奥陶系3个地层单位的8个含水层组。四是开展了中低温地热发电试验研究。先后在第二热电厂、天津大学建立了两个地热发电实验研究站,取得了丰富的实验数据,对于全国地热发电事业起到了良好的示范作用。“地热会战”之后的40多年的时间里,遵循李四光同志的嘱托,圈定了10个地热异常区, 勘探评价了8个大中型地热田,探明年可采储量7606.6万立方米。截止到2013年底,本市累计开凿地热开采井298眼,形成了集地热勘查及建筑供暖、生活热水、温泉度假、种植养殖为一体的稳定的地热产业体系,仅地热集中供暖面积就达1995万平方米,占全国地热采暖面积的三分之一,使天津成为全国当之无愧的最大的地热城。

 

  “中国温泉之都”

  2010年,天津市被国土资源部命名为全国首批“中国温泉之都”,在这之前的2008年,东丽湖度假旅游区被命名为首批“中国温泉之乡”,2012年,团泊新城、京津新城被命名为“中国温泉之城”,使天津成为全国唯一的一座集“中国温泉之都”、“中国温泉之城”、“中国温泉之乡”为一体的大城市,为全国的生态文明建设发挥了示范带头作用,也为减少雾霾和美丽天津建设作出了重要贡献。

  作为一名普通的地质工作者,我总会情不自禁地想起一个人的名字,他就是天津地热的引路人—李四光。