基于层次分析法的贵阳市地埋管地源热泵适宜性评价-论文.pdf

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1、2015年5月地下水May．，2015第37卷第3期GroundwaterV01．37N0．3基于层次分析法的贵阳市地埋管地源热泵适宜性评价宋小庆。彭钦、(1．贵州地质工程勘察设计研究院，贵州贵阳550008；2．贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队，贵州贵阳550008)[摘要]根据贵阳市的地质、水文地质、岩石热物性特征以及环境地质等因素，采用层次分析法(APH)确定各因子的权重，并最终利用综合评价指数法进行地埋管地源热泵适宜性的综合评价。结果显示，贵阳市地埋管地源热泵适宜区面积为327．0km．不适宜区面积为39．4km。

2、[关键词]层次分析法；地埋管地源热泵；适宜性评价；贵阳市[中图分类号]P314．1[文献标识码]A[文章编号]1004—1184(2015)03—0048—02浅层地温能具备了分布范围广、储量巨大、开发利用成CI：(2)本低等优点，是清洁可再生能源中最具生命力和竞争力的新能源之一⋯。在能源紧张、环境污染等因素的影响下，浅层式中：kin．,为最大特征值；n为评价指标个数。地温能日益受到了国家和各地方政府的重视。作为浅层地5)进行权重计算。在构造判断矩阵基C=(c；)础上，温能开发利用的首要工作，适宜性评价和分区对指导浅层地利用下列

3、公式计算权重：温能开发起着至关重要的作用，其不仅能为资源利用提供保Mi=l兀c(3)障，更可为开发区域地质环境提供预警，因而具有十分重要W。=(4)的意义。Wi=Wi／(∑Wi)(i：1，2，⋯，n)(5)1层次分析法概述式中：Mi为成对比较矩阵；W为单排序权重向量；W为层次分析法(AHP)是美国匹兹堡大学于20世纪7O年总排序权重向量。代提出的一种系统分析方法。它将定性分析与定量分析相权重越大，表明参数对适宜性分区的影响越大、对分区结合，把要解决的问题分层系列化，即根据问题的性质和要结果的贡献越大。达到的目标，将问题分解为不同

4、的组成因素，按照因素之间的相互影响和隶属关系将其分层聚类组合，形成一个递阶2研究区概况的、有序的层次结构模型，然后对模型中每一层次因素的相贵阳市碳酸盐岩类地层广泛分布，占总面积的90．03％，对重要性给予定量表示，利用数学方法确定每一层次全部因碎屑岩占9．97％。第四系分布面积小，厚度薄，平均厚度素相对重要性次序的权值，通过逐层比较各种关联因素的重不足10m。区内浅层地温能主要赋存在基岩岩体中，而不同要性来为分析、决策，从而得出评价结果。层次分析法的主岩性地层的物性特征差异较大。由于区内地质构造、地层结要步骤分为五步J：构复杂，

5、岩土体热物性在平面上没有渐变变化规律。根据热1)建立系统递阶层次结构。把问题进行分解组合，建立物性参数测试成果，第四系粘土孑L隙率在0．52左右，砂岩、递阶层析结构，清楚表明各层次之间的关系。泥岩等碎屑岩类孔隙率约0．08，碳酸盐岩类的孔隙率介于2)建立两两比较矩阵。采用1—9标度对同一层元素进0．08～0．12之间。第四系粘土平均密度1．74g／em，砂岩、行两两比较后建立比较矩阵。泥岩密度介于2．3—2．4g／cm，白云岩、灰岩等碳酸盐岩密3)构造判断矩阵。采用极比法构造判断矩阵，由变换公度介于2．5～2．7cm，砾岩平均密

6、度约为2．7g／em左右。式(1)得到一致性判断矩阵C=(C；)。区内第四系粘性土导热系数最小，综合导热系数平均0．77kbrW／m·℃；砂岩、泥岩等碎屑岩导热系数介于2．3～2．8W／mf(rj，rj)=C“：(1)IJ·℃；白云岩及灰岩的导热系数介于2．3～3．OW／m·℃，砾式中：r=rmax／r⋯，为极比。岩导热系数3．1W／m·℃。所有地层中寒武系娄山关群白4)按一致性检验指标cI进行一致性检验。CI越小，判云岩导热系数最高，平均值达4．895W／m·cC。断矩阵的一致性就越好。[收稿日期]20l5一O4一l3[基金项

7、目]中国地质调查局地质调查项目“全国地热资源调查评价”(1212011120163)、贵州省重大科技专项“贵州省喀斯特小城镇地区水资源安全利用保障技术研究与示范”(黔科合重大专项字(2012]6015号)[作者简介]宋小庆(1986一)，男，贵州龙里人，工程师，主要从事水文地质、环境地质、地热地质工作。37卷第3地下水2015年5对重要性(对适宜类别划分影响较大的因素重要性越大)，构3适宜性评价体系建比较矩阵通过计算，检验比较矩阵的一致性，必要时对3．1指标选取比较矩阵进行修改，以达到可以接受的一致性，最后确定出评价体系综合考虑

8、影响地埋管地源热泵开发利用适宜性要素层中各个要素在目标层中所占的权重(见表1)。的地质、水文地质、岩石热物性特征、“其他”及限制条件四大表1影响因子权重表方面因素：1)地质、水文地质条件：考虑因素有地下水位埋深、及岩土体温度；2)热物性：地埋管所处岩土的热物性参