浅层地温能勘查评价方法及实例

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1、浅层地温能勘查评价方法及实例冉伟彦中国地调局浅层地温能研究与推广中心2009年03月1目　录一、基本概念二、勘查评价内容及方法三、勘查评价实例21、地热资源是指能够为人类经济开发和利用的地热能、地热流体及其有用组分。地热资源为重要的可再生能源矿产，合理开发利用是一种清洁能源，也是医疗、旅游、化工资源。浅层地温能是地热能的一部份。一、基本概念32、浅层地温能是指蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能。温度一般低于25℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的热量。温度地表深度200m22℃14℃

2、20℃15m22m夏天4温度地表深度200m22℃14℃15m22m８℃冬天2、浅层地温能是指蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能。温度一般低于25℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的热量。5地热资源与浅层地温能区别温度(℃)深度(m)利用性建筑中利用平面分布垂向分布地热＞25n×10２～n×10３发电、直接利用供暖、供热水地热田热储中低热阻浅层地温5～251～2×10２需热泵提高品位供暖、空调、供热水广大地区盖层中高热阻63、浅层地温能本质存在于浅部地质体中(非地热田)的相对稳定的平均

3、地温与冬、夏两季气温之差形成的热潜能。夏天冬天浅层地温制冷期供暖期7北京地区浅层地温变化曲线8二、勘查评价内容及方法浅层地温能勘查评价的必要性：我国近年来开发利用浅层地温能发展很快，取得了很好的效果，但也出现了一些问题。如热泵工程或地下换热系统不能正常运转、效率降低等。没有进行浅层地温能的勘查评价，没有制定科学的开发方案就盲目开发，是造成这些问题的根本原因。9浅层地温能勘查评价的必要性：确定可开发的地区及合理开发量，对浅层地温能综合利用进行评价，提出可持续开发利用的建议，并预测开发利用浅层地温能产生的环境影响。提供浅层地温能资源开

4、发利用和保护、管理所必须的地质资料，为保护和管理浅层地温能提供科学依据；保证地源热泵工程取得应有的经济效益和环境效益。10浅层地温能勘查分为两类：1、区域浅层地温能调查2、场地浅层地温能勘查11浅层地热能勘查评价区域调查场地勘查1、收集区域地质资料2、补充野外调查工作3、适宜性分区4、浅层地温能评价5、开发利用建议（含环境与经济评价）1、收集周边地质资料（制定勘查方案）2、现场勘查（含测试、试验）3、热能计算（评价）单孔和场地换热功率4、环境评价和经济评价5、开发方案建议（设计、监测）地下水适宜性（各区分布、面积）地埋管适宜性（各

5、区分布、面积）热容量换热功率地下水适宜、较适宜区总的功率地埋管区总功率地下水地埋管钻探、成井抽灌试验热响应实验钻探、埋管121、区域浅层地温能调查调查目的：查明区域浅层地温能资源数量、质量以及分布规律，编制开发利用规划，为浅层地温能可持续利用、保护和科学管理提供依据。调查方法：在充分利用现有水文地质、工程地质等资料的基础上，补充地热地质、水文地质、岩土工程地质等项调查，进行必要的钻探、现场试验和室内测试。13调查内容：(1)区域地热地质、水文地质、工程地质条件。(2)含水层结构、厚度、埋藏等特征。地下水水位分布、水量、水质情况及其

6、动态变化，查明包气带岩土体结构。(3)确定岩土体的热物理参数（热导率和比热）。确定岩土体的孔隙率（裂隙率）、含水量、密度等物理力学参数。(4)通过地温调查，查明地温分布、水温分布及其动态，确定恒温带的温度和深度、大地热流值。(5)选择代表性地段进行回灌试验，初步评价含水层的回灌能力并求取渗透系数。14调查技术要求：地质、水文地质调查应根据孔隙型、裂隙型和岩溶型含水层的特征确定具体调查内容，调查精度应达到1:200000~1:50000的比例尺要求。每百平方公里调查区应不少于三个勘查孔，每个勘查孔分别进行现场采样及热响应试验。15浅

7、层地温能开发适宜区的划定分区：地下水热泵适宜区、较适宜区、不适宜区地埋管热泵适宜区、较适宜区、不适宜区适宜性分区因素：松散层厚度(m)岩土导热性恒温带温度　　　　　　回灌条件含水层累计厚度(m)地下水水质16开发适宜性分区：17开发适宜性分区：18勘查目的：为工程设计和施工提供地质依据。勘查方法：在水文地质、工程地质勘查基础上，进行坑探、钻探、取样和试验等工作。勘查内容：查明地源热泵工程场地的地热地质、水文地质、工程地质条件。查明包气带岩土体和含水层的结构、厚度、埋藏状况，查明地下水位、水量、水质状况及其动态变化，实测岩土体热物性

8、参数。2、场地浅层地温能勘查19地质勘查现场热响应试验回灌试验场地浅层地温能勘查20（1）、地埋管地源热泵工程勘查查清地层的热物理特性（地层岩性、含水性等）为施工提供埋管工艺和埋管材料热传导性能等。土壤的传热性能取决于土壤的热导率、密度、比热容等。