我国浅层地温能资源分区探讨

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1、2011第6卷第1期研究探讨V01．6No．1我国浅层地温能资源分区探讨郑桂森1，栾英波1，白凌燕2(1．北京市地质矿产勘查开发局，北京100195l2．北京市地质调查研究院，北京102206)摘要：浅层地温能资源蕴藏在地下岩土体内，其储藏．运移及开采利用均受到地质和水文地质等条件的严格制约。本文依据新构追运动．地形地貌，气候．第四纪地质和水文地质条件，利用mapgis软件空阃分析功能。对全国浅层地温能资源进行了概略区划，共分为5个大区．16个亚区。关键字：中固，浅层地温能资源，区划中图分类号：TK521文献标识码：A文章编号：1007—1

2、903(2011)01—0012-05能源、环境和可持续发展等备受世界各国关注。目前我国采取了强有力措施发展清洁可再生能源，积极倡导低碳经济行动，作为清洁可再生资源的浅层地温能得到了迅速发展。目前，全国应用浅层地温能供暖、制冷的建筑物面积近8000×104m2，对改善能源结构、节约资源和保护大气环境，将起到示范作用。浅层地温能是一种积蓄在地下(0～200m)的自然资源，是地球深部的热传导和热对流与太阳辐射共同作用的产物¨捌。它分布广泛、埋藏浅、可持续利用，并可作为化石能源的替代资源，减少温室气体排放【zJ。虽然我国浅层地温能资源开发利用起步

3、较晚，但是在资源评价、适宜性区划、回灌技术、经济分析等方面取得了一定成果[1-S]在资源开发前必须进行地质勘查评价。我国幅员辽阔，气候差距较大，资源需求不同，为合理高效利用各地区的地热资源，有必要对我国地温能资源进行区划。1地温能资源分区目的及区划考虑因素(1)地温能资源分区目的揭示浅层地温能资源区域分布规律，客观反映各地区浅层地温能资源区性质和特征，展示资源分布与地质条件的关系，标明各地区对地温能资源的需求情况，为勘查开发利用指明方向。(2)地温能资源区划考虑的因素浅层地温能资源是存在地下岩土体中的一种可再生的新型能源。在不同的地质条件下

4、，浅层地温能开发利用规模、方法不同。本文以新构造运动、地形地貌、气候、第四纪地质和水文地质条件等为依据，对全国浅层地温能资源进行分区。①新构造运动。地球上所有的地质体无一不被地质构造分割和连接，也是各地质体之间能量传递的界面。新构造运动直接影响和决定地貌的发育过程及其形态特征(图1)，同时也决定着一个地区的大地热流和地温梯度分布特征。图1中国大陆新构造期构造略图旧1②地形地貌。我国内陆地形呈阶梯状分布，以青藏高原为核心，自西向东呈台阶式下降，把中国陆地分成了3级阶梯。我国这种地形地貌特征对水文、气候、浅层地温都有深刻影响，它们共同构成了浅层

5、地温资源的自然地理背景。201lV01．6No．1郑桂森等：我国浅层地温能赉源分区探讨第6卷第1期⑦气候。我国地域广阔，不同地区年平均气温有很大差异，人们对资源需求不同，如暖温带地区人们制冷需求大于供暧。④第四纪地质。地表以下0～200m范围内岩土体是地壳中地温能储藏、传递、散失的物质基础。热导率是岩石地层热物理性质重要参数之一，不仅决定地温场的展布形态，而且也是浅层地温能资源量计算和工程设计计算的关键因素。影响松散堆积物热导率因素要比固相岩石复杂的多，其中颗粒的大小、形状、排列方式，孔隙度，含水率，物质成分等都是影响热导率的因素。⑤水文地

6、质条件。水的各种物理性质使其具有独特的功能，它既能搬运又能储存一定能量，能影响浅层地温能资源赋存、储量和开采潜力，制约浅层地温能资源利用。浅层地下水不仅对垂向温度有影响，在水平方向上影响也非常明显，地下水可把岩层或松散层中热量带出或带入，形成温度重新分布。2地温能资源区划以新构造运动造就的地形地貌岩土体分布特征将我国地温能资源划分为5个大区；在大区划分基础上，以气候带分布范围为主，以第四纪地质和水文地质条件为辅，进一步分为16个亚区，表示在同一个大区不同气候带内不同第四纪地质、水文地质、地温梯度和热流值等特征。利用GIS软件空间数据分析功能

7、能，将影响浅层地温能资源分布的新构造边界、地形地貌、第四纪地质等单要素图层进行相互叠加，生成综合地温能资源区划图。我国共划分5大区16个亚区(图2)，其资源分区特征如下(见表1)。洼：FI大兴安蛉东倒逆断层带：B太行山东翻逆断屠F3伏牛山武陵山逆断层．R繁昌—宁搜隐伏活断层，FI宝鸡哺南一方城左行正断层，F0鲋tb-大明山逆断层．F'塔孽沐南缘逆断恩昆仑山羽尔金山)．Fl北祁连北缘逆断层．F’大雪山东缘逆断层．图2中国浅层地温能资源分区略图201I第6卷第1期研究探讨201lV01．6No．1表1中国浅层地温能资源分区特征表特征分区地质，地

8、形、地貌水文地质地温场气候应用松内平原，辽河平原：地势开闻，中温带，年乎均温供暖多、钶冷I冲洪积物为主，少量残积、坡积物：q-一35．0～69．9mw／m2：度-5～5℃，年降水