邢台市区浅层地热资源及潜力评估

《邢台市区浅层地热资源及潜力评估》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、邢台市区浅层地热资源及潜力评估摘要：从邢台市区城市发展对浅层地温的资源需求出发，结合该区浅层地热能赋存情况进行了浅层地热资源评价，经计算200m以上浅层地热储存总量为597.60X1012kJ。地埋管适宜区和较适宜区浅层地热可利用量为1141470.63kW。地下水换热系统适宜区和较适宜区浅层地热可利用量为525957.384kWo并分析了浅层地热能带来的经济和社会价值，提出了适宜邢台市区的浅层地热能开发利用的对策。关键词：浅层地热；热储；地下水换热系统；邢台市区中图分类号：P314文献标识码：A文章编号：16749944（2017）10

2、0162041引言浅层地热是指地表以下一定深度范围（一般为恒温带至200m埋深）内，温度低于25°C,在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源。其热能主要来自地球深部的热传导，由于埋藏浅（深度小于2⑻m）、温度低（一般温度低于25°C），所以也称为“低温地热能”。浅层地热能的温度一般高于当地平均气温3〜5QC，温度比较稳定，分布广泛，开发利用方便。浅层地热能的利用，主要是通过热泵技术的热交换方式，将赋存于地层屮的低品位热源转化为可以利用的高品位热源，既可以供热，又可以制冷。位于太行…山前倾斜平原区的邢台市区浅层地热能资源是

3、比较丰富的地区，具有一定的浅层地热能幵发前景。近几年来也已经有少数单位幵始使用浅层地热能进行冬季取暖和夏季制冷。但是邢台市区未进行过专项的浅层地热能资源调査工作，地温的利用和推广呈现出很大的盲0性。因此，需要对邢台市区浅层地热能资源进行调查评价，为该区合理开发利用浅层地热能提供基础科学依据。笔者通过收集资料和开展浅层地热能利用条件调查，选择有代表性地段进行原位热传导试验，以获得地层综合换热能力，初步查明调查区浅层地热能资源数量、质量以及分布规律，进行开发利用区划，为浅层地热能可持续开发及合理开发利用提供基础资料和依据。2浅层地热能资源赋存

4、概述浅层地热能的开发利用与其赋存条件息息相关，而资源赋存主要依附于气候条件地质条件和岩土热物性等。2.1气候概况本区属暖温带大陆性季风气候区，四季分明，冬季寒冷少雪，盛行东北风，夏季炎热多雨，盛行东南风。该区历年平均气温13.5°C，极端最低气温-22.4°C（1958年1月16日），极端最高气温41.8°C（1961年6月12日）。多年平均降水量516.1mm（1956〜2006年），最低228.2mm（1972年）,最高1269.0mm（1963年），日降水量最大为304.3mm（1963年8月4日），降水量年际间变化大，且具10〜1

5、1年的周期性特点。年内则多集屮于6〜9月份，占全年的70%以上。最大年蒸发量2190.6mm，最小年蒸发量1257.1mm,平均年蒸发量1887.0mm。区最大风速18m/s,最大季节性冻土深度41cm,平均相对湿度为59.6%，年平均日照时数为2297h,全年无霜期200d。总体上该区四季分明，适宜开发利用浅层地热能。2.2地质概况邢台市从大的地貌单元上位于山西高原与华北平原的过度地带上，区内地势是西高东低，地形起伏较大，形态复杂。自西向东依次为中低山、低山、低丘垄岗和山前倾斜平原等地貌景观。工作区位于太行山东麓山前冲洪积倾斜平原上（图

6、1）,区内地形较为平坦，起伏不大，总的地形西高东低，地面标高在126〜55m之间，自然坡降2.75%。左右，该区地层由老至新有：下古生界?W陶系，上古生界石炭系、二叠系和新生界第四系。邢台市自西向东跨越两个水文地质区，以闪丘一邢台一峰峰弧形断裂为界，中西部为百泉泉域岩溶水、孔隙水水文地质区，东部为孔隙水水文地质区。地下水资源丰富，由于地下岩土的含水率高，对于地埋管的地源热泵工程，可提升其热交换率，非常有利于热泵工程的应用。2.3岩土体热物性特征概况岩土体热物性特征包括岩土体的热导率比热容以及地温场特征等，其反映了岩土体的蓄热和导热能力，是

7、影响浅层地热能资源赋存的重要影响因素。岩土体热物性在实际工作中通常由岩土热响应试验获取。由岩土热响应试验结果可知，工区岩土热导率为0.8501〜1.574W/mK,比热容为1.481〜1.746kJ/（kg?°C）（表1）。在地温梯度方面，工区内地温梯度基本介于1.5°C/100m与2.0°C/100m之间。区内的地温梯度总体是西南和东部偏高，地温梯度值等于或大于2.0°C/100m,西北与南部的南康庄-南陈村-柴家庄-后楼下一带地温梯度值小于或等于1.5°C/100m。工作区的恒温层深度为35m,恒温层温度15.5°C,多年平均地面温度

8、15.5〜15.9°C。在大地热流方血，根据河北省环境地质勘査院编制的《邢台市地热资源调查评价报告》中给出的平均热流值作为研究大地热流值即：50mW/m2o3浅层地热资源储量及换热功率计算研宄