渤海新区地埋管式地源热泵适宜性细化分区

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地源热泵地埋管的施工及要求简介

GSHP系统是以大地为冷源（或热源），通过中间介质（通常是水或防冻液）作为热载体，并使中间介质在封闭环路(通常是塑料管组成)中循环流动，从而实现与大地进行热量交换的目的，并进而通过热泵实现对建筑物的空调。

GSHP空调系统主要包括三个回路：用户回路、制冷回路和地下换热器回路。

根据需要也可以增加第四个回路－生活热水回路。

地源热泵是一种新型的高效、节能、环保的空调系统, 是我国调整能源利用结构, 发展利用可再生能源策略的重点推广项目之一。

有蓄能作用！！！水平埋管就是将塑料管水平敷设在离地面1～2m的地沟内. 水平埋管的地热换热器受地表气候变化的影响, 效率较低, 而且占地的面积比较大, 在国内建筑物比较密集的情况下, 它的使用受到一定的限制. 水平埋管的地热换热器有以下几种形式: (1) 水平单管; (2) 水平双管; (3) 水平四管; (4) 水平六管（5）新开发的水平螺旋状和扁平曲线状。

实践证明, 水平换热器的寿命较长。

竖直埋管就是在地层中垂直钻孔, 孔的深度一般在30～150 米. 在竖直埋管方式中,由于地下深层土壤温度比较恒定, 占地面积小, 因此在地源热泵工程中得到了广泛的应用. 竖直埋管的地热换热器的形式有以下几种: (1) 单U型管; (2) 双U型管（或W型管）; (3) 小直径螺旋盘管; (4) 大直径的螺旋盘管; (5) 立式柱状; (6) 蜘蛛状. 在竖直埋管换热器中, 目前应用最为广泛的是单U型管。

确定地热换热器的长度有两种方法: 一是估算法; 二是计算机模拟法. 所谓估算法就是首先根据建筑物的峰值冷负荷或热负荷确定出地热换热器的放热量或吸热量, 然后确定地热换热器的布置方式, 再根据手册中给定的单位管长或单位埋管深度的放热量即可求出所需地热换热器的长度. 这种方法简单, 比较适合工程设计, 但是系统的负荷大部分时间是处于部分负荷状态, 因此按照峰值负荷确定的地热换热器的长度往往过于保守, 这也增加了地热换热器的投资. 另外由于国内对地源热泵方面所做的研究工作多数仍处于实验研究阶段, 有关地热换热器在不同土壤温度和不同类型土壤的传热特性的数据比较缺乏, 因此目前还无法利用该方法准确确定换热器的长度.计算机模拟法是根据建立的地热换热器的传热模型编制出相应的计算软件, 通过输入土壤的热物性参数和建筑物的负荷来确定地热换热器的长度.钻孔间距的大小是由钻孔的传热半径决定的, 而钻孔单位长度的换热量、连续运行时间及土壤的热物性决定了钻孔的传热半径的大小. 理想情况是钻孔间距应大于连续运行时间内钻孔的传热半径. 钻孔的传热半径可通过模拟软件计算.竖直埋管地热换热器的传热模型对于地热换热器，其整个传热过程是一个复杂的非稳态的传热过程，诸如土壤的热物性、含水量、土壤温度、埋管材料、管子直径、管内流体的物性、流速等都对地热换热器的传热产生影响。

地源热泵系统地埋管换热器设计标准

地源热泵系统地埋管换热器设计标准
地源热泵系统地埋管换热器设计需要遵循以下标准：
1. 地埋管长度：地埋管的长度应该根据项目的热负荷来确定。

通常来说，每平方米的供热面积需要1.5到2米的地埋管长度。

2. 地下管道材料：地下管道材料应该是防腐蚀、耐压、耐高温的材料。

常见的材料有PE管、PVC管、玻璃钢管等。

3. 地下管道布局：地下管道应该布置在深度大于1米的土层中，管道间距应该不小于1米。

4. 地下管道安装：地下管道的安装应该避免出现弯曲、压扁等情况，管道与管道之间应该加装防水胶带以避免漏水。

5. 管道维护：地下管道应该有定期的维护和检测。

通常来说，每一年至少要进行一次管道的清洗和排气。

6. 管道的导热性能：地下管道应该具有较好的导热性能以保证换热效果。

7. 管道的热损失：地下管道的热损失应该较小，通常应控制在3%以内。

以上是地源热泵系统地埋管换热器设计时需要遵循的标准。

地源热泵地埋管换热器形式与布置方法

地源热泵地埋管换热器形式与布置方法摘要：地热源热泵空调供热系统的能效比可达3-5，是效益最显著的节能技术之一，地源热泵空调供热技术早在上一世纪50年代开始再欧美得到应用，在上一世纪90年代开始在中国应用。

地埋管地源热泵系统是引用最广泛的地源热泵系统形式。

但是一般建筑占地面积有限，建筑用地红线范围以内，建筑地下室之外的地埋管换热井布置面积相当有限。

要充分挖掘建筑可再生能源利用资源，必须利用建筑物下空间。

文章介绍地源热泵系统地埋管换热器形式，安全设计要点，应用案例。

指出正确的地埋管换热系统设计与施工方法，与建筑结构专业的协调配合，可以在充分利用建筑地热资源同时，不影响结构与建筑物防水安全。

一、地源热泵系统地埋管管换热器地源热泵系统是指以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。

根据热源体的性质，地源热泵系统可以分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统与地表水地源热泵系统。

地埋管地源热泵系统是使用性最广泛的地源热泵系统形式。

地埋管地源热泵系统根据地埋管换热器布置方式不同分为水平埋管式与垂直埋管式，当可利用地表面积较大，浅层岩土体的温度及热物性受气候、雨水、埋设深度影响较小时，宜采用水平地埋管换热器。

否则，宜采用竖直地埋管换热器。

图1为常见的水平地埋管换热器形式，图2为新近开发的水平地埋管换热器形式，图3为竖直地埋管换热器形式。

a单或双环路 b 双或四环路 c三或六环路图1 几种常见的水平地埋管换热器形式A垂直排圈式 b水平排圈式 c水平螺旋式图2 几种水平地埋管换热器形式a单U形管b双U形管c小直径螺旋盘管d大直径螺旋盘管e立柱状 f蜘蛛状 g套管式图3 竖直地埋管换热器形式在没有合适的室外用地时，竖直地埋管换热器还可以利用建筑物的混凝土基桩埋设，即将U形管捆扎在基桩的钢筋网架上，然后浇灌混凝土，使U形管固定在基桩内，多称之为“能量桩”。

地埋管换热器根据换热单元不同又可分为单U型换热器、双U型换热器、W 型换热器等。

天津市住房和城乡建设委员会关于颁布《天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程》的通知

天津市住房和城乡建设委员会关于颁布《天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程》的通知
文章属性
•【制定机关】天津市住房和城乡建设委员会
•【公布日期】2010.12.13
•【字号】建科〔2010〕1115号
•【施行日期】2010.12.13
•【效力等级】地方规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】建筑节能与科技
正文
天津市住房和城乡建设委员会关于颁布《天津市地埋管地源
热泵系统应用技术规程》的通知
各有关单位：
为规范天津市地埋管地源热泵供暖空调系统工程的设计、施工及验收等环节，切实保障工程质量，天津大学等单位按照我委《关于下达2010年度天津市建设系统第二批工程建设地方标准编制计划的通知》（建科教[2010]553号）的要求，对《天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程》（DB29-178-2007）进行了全面修订。

经我委组织专家审定，现批准《天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程》（DB/T29-178-2010）为我市地方工程建设标准，自2011年2月1日起在我市实施，原《天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程》（DB29-178-2007）同时废止。

各相关单位要认真执行本规程，实施过程中如有不明之处及修改意见请及时反馈给天津大学。

本规程由天津市城乡建设和交通委员会负责管理。

本规程由天津大学负责具体技术内容的解释。

本规程由天津市建设科技信息中心负责征订和发行，任何单位和个人不得翻印和复制。

特此通知
二〇一〇年十二月十三日。

宁波公共建筑地埋管地源热泵系统应用适宜性评价细则

宁波市公共建筑地埋管地源热泵系统应用适宜性评价细则1、总则1.1、为规范民用建筑项目节能评估和审查工作，提高民用建筑节能评估中对地源热泵系统应用适宜性评价方法的科学性、合理性，根据《民用建筑节能条例》、《宁波市民用建筑节能管理办法》、《宁波市绿色建筑行动实施方案》等有关法律、法规和政策规定，结合本市的地质特点和实际，制定本细则。

1.2、本细则规定了地源热泵系统应用适宜性评价的原则、方法及判断性标准，为民用建筑节能评估报告的编写提供了一套较为统一的评价依据。

1.3、本细则为《宁波市地源热泵系统建筑应用导则》的重要补充。

2、规范性引用文件（1）《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005(2009版)（2）《水（地）源热泵机组》GB/T19409-2013(2014. 10.1日实施)（3）《水（地）源热泵机组能效限定值及能效等级》GB30721-2014(2015.4.1日实施)(4)《低环境温度空气源热泵（冷水）机组第1部分：工业或商业用及类似用途的热泵（冷水）机组》GB/T 25127．1-2010（5）《冷水机组能效限定值及能源效率等级》GB19577-2004（6）《多联式空调（热泵）机组能效限定值及能源效率等级》GB21454-2008 （7）《公共建筑节能设计标准》DB33/1036-2007(8)《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012（9）《地源热泵技术手册》（徐伟主编）（10）《民用建筑可再生能源应用核算标准》DB33/1105-20143、评价原则地源热泵系统的建设，应基于对所实施项目的资源条件及项目功能需求进行适宜性评价。

适宜性评价基于以下原则：3.1、在满足如下条件下宜全部或部分采用地源热泵系统：（1）政府投融资的民用建筑项目及新建建筑面积在二万平方米以上的酒店、医院等公共建筑；（2）项目全面或部分设置空气调节系统（分体空调系统除外）；（3）室外场地能满足地埋管换热器按热负荷进行设计所需面积要求；（4）若室外场地不能满足上述第3条要求，但项目有集中热水供应，且建筑物无地下室或仅为一层地下室，可采用建筑物下敷设地埋管换热器来满足要求。

滨海新区浅层地热能利用方式适宜性分区评价

滨海新区浅层地热能利用方式适宜性分区评价唐永香;李嫄嫄;俞礽安;李波;田新民;张芬那;黄志【摘要】针对天津市滨海新区,对浅层地热能利用方式(地下水地源热泵、地埋管地源热泵)适宜性分区评价进行探讨,获得了两种浅层地热能利用方式的分区范围和面积.该地区只有极少数区域适宜采用地下水地源热泵,绝大部分区域适宜或较适宜采用地埋管地源热泵.【期刊名称】《煤气与热力》【年(卷),期】2014(034)001【总页数】5页(P21-25)【关键词】滨海新区;地下水地源热泵;地埋管地源热泵;适宜性分区【作者】唐永香;李嫄嫄;俞礽安;李波;田新民;张芬那;黄志【作者单位】天津地热勘查开发设计院,天津300250;天津地热勘查开发设计院,天津300250;中国地质调查局天津地质调查中心,天津300170;天津地热勘查开发设计院,天津300250;天津地热勘查开发设计院,天津300250;天津地热勘查开发设计院,天津300250;天津市滨海市政府建设发展有限公司,天津300385【正文语种】中文【中图分类】TU995由于传统能源日趋紧张，世界各国都在积极寻找清洁可替代能源。

储集在地表浅层(一般为距地表200 m以内)范围内具有开发利用价值的地热能(热储介质为地下水体、岩土体)，采用热泵技术(地下水地源热泵、地埋管地源热泵技术)加以利用后，不仅可以供暖，还可以制冷，环境效益好，应用前景广阔［1－7］。

浅层地热能的储集、运移、开发利用受区域地质、水文地质等条件制约，因此不同区域的浅层地热资源规模和利用方式存在较大差异［8－9］。

本文对天津滨海新区(以下简称研究区)浅层地热能利用方式(地下水地源热泵、地埋管地源热泵)适宜性分区进行评价。

1 研究区域概况① 地理特征研究区位于天津市区东南部，毗邻渤海，包括塘沽、汉沽、大港三个行政区和天津经济技术开发区、天津港保税区、天津港区以及东丽区、津南区的部分区域。

属于滨海冲积低平原，地势由西向东微倾，海拔－1～3 m，属暖温带半湿润大陆性季风气候，年平均气温为11.0～13.3℃，年均降水量为590～613 mm，平均冻土深度为49 cm。

河北地区地埋管地源热泵适宜性分区研究

河北地区地埋管地源热泵适宜性分区研究王红涛1，刘自强2，张子平1，刘伟2，王建辉2【摘要】地埋管地源热泵以浅层地热能资源作为供冷冷源和供热热源，是建筑节能领域内最高效的技术之一。

近年来地埋管地源热泵技术在河北省发展尤为迅速，但也出现了诸多问题。

地埋管地源热泵的适宜性研究得到越来越多人的重视。

本文通过对河北地区（主要是京津以南河北地区）地质构造以及水文条件的勘察了解，运用河北省地源热泵检测中心与河北省科学院能源研究所联合开发的的岩土热响应测试仪，对该地区做了大量的热响应试验测试，积累了丰富的数据资料。

利用二维线热源传热模型采用“恒功率”和“恒温法”对测试项目的岩土导热系数和单位埋深的换热量做了相应的求解计算，结合地质构造从经济性和换热效率两方面综合考虑对地埋管地源热泵在河北地区的适宜性进行了一定的划分，得到并不是所有的地方都适合做地埋管地源热泵项目。

研究旨在为河北地区地热能的开发与利用起到一定的推动作用，为河北省地埋管地源热泵热泵的设计、施工等方面提供一定的参考。

【期刊名称】河北省科学院学报【年(卷),期】2013(030)004【总页数】9【关键词】浅层地能；地源热泵；热响应试验；适宜性0 引言能源是社会发展和人类赖以生存的物质基础，随着社会的发展和科技的进步，人们对能源的消耗越来越多，无论是工业生产还是人们对生活品质要求的提高方面都对能源的依赖性越来越强，从而导致了能源的枯竭、环境污染等严重后果。

开发利用可再生无污染的新能源的任务迫在眉睫。

研究表明，地下10－200m 的深层土壤其温度保持恒定，接近当地大气年平均温度，而且基本不受外界环境影响，因此浅层地热是一种真正的分布广泛而且稳定可靠的可再生资源［1］。

浅层地能作为可再生能源的重要组成部分，因其埋藏浅、分布广、开采容易、可再生、储量大、清洁环保和可用性强等诸多特点，并借助于地源热泵对其加以利用，目前广泛用于城市建筑供暖、制冷行业，能有效缓解城市煤、电、气等常规能源的供应压力，并能有效的改善大气的环境［2］。

镇江市浅层地热能地埋管地源热泵开发利用适宜性分区

镇江市浅层地热能地埋管地源热泵开发利用适宜性分区宁迪;骆祖江;葛鹏;陆玮;杜菁菁【摘要】为了实现镇江市节能减排及浅层地热能的有效开发和可持续利用,系统分析镇江市基础地质条件和岩土体热物性特征,结合浅层地热能资源开发利用现状,采用层次分析法对地埋管地源热泵开发利用进行适宜性分区.研究区总面积752.4 km2,地埋管地源热泵的适宜区面积422.55 km2,主要分布在江心洲、世业洲、高桥、大港及丹徒新区等地区;较适宜区面积116.09 km2,主要分布在市区、谏壁等地区,两者占全区面积的71.59％.研究成果可为镇江市及其他地区合理开发利用浅层地热能资源提供借鉴.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2018(036)010【总页数】8页(P1607-1614)【关键词】浅层地热能;适宜性分区;层次分析法;Arcgis;镇江市【作者】宁迪;骆祖江;葛鹏;陆玮;杜菁菁【作者单位】河海大学地球科学与工程学院,南京 211100;河海大学地球科学与工程学院,南京 211100;江苏省地质矿产局第三地质大队,南京 210000;河海大学地球科学与工程学院,南京 211100;河海大学地球科学与工程学院,南京 211100【正文语种】中文【中图分类】P314.2浅层地热能是赋存在地球表层岩土体中的低温地热资源，是一种具有可再生、分布广、储量大、清洁环保、经济实惠、安全性强和可用性强等优点的新型优质清洁能源［1-2］，它的出现为解决能源短缺和环境污染两大社会难题带来曙光［3-4］.与深层地热能相比，浅层地热能开发利用价值更大，前景更广泛.浅层地热能的开发利用必须结合具体的区域地质背景、浅层地热能赋存条件，充分分析其适宜性，才能有效地维护生态环境的平衡，避免因开发方式及建筑场地选择不当等引发环境问题［5-7］.适宜性分区研究可为浅层地热能的合理开发和规划布局提供依据［8-9］.本文在系统分析镇江市区域地质特征、水文地质特征、地温场特征的基础上，借助层次分析法建立该地区浅层地热能适宜性分区评价模型，利用该模型进行适宜性分区研究，为镇江市缓解能源短缺、环境污染的矛盾，开展浅层地热能资源评价及开发利用工作及政府管理提供科学依据，并为其他地区开发利用浅层地热能提供经验［10-13］.1 研究区地质特征镇江市位于江苏省西南部，地处长江三角洲地区西部、长江下游南岸，地理坐标为东经119°13'28″～119°49'30″，北纬32°02'12″～32°17'16″. 研究区范围为镇江市区西起高资，东至姚桥，北至青年团农场，南至丹徒新区，面积752.4 km2，见图1.图1 镇江市地理位置示意图Fig.1 Location of Zhenjiang city镇江市地势西高东低，南高北低，地貌类型可划分为低山丘陵、岗地、谷地、长江漫滩.丘陵、岗地以第四系上更新统下蜀组粉质黏土为主，谷地表层为全新统粉质黏土，下部为下蜀组粉质黏土，第四系厚度较小.基岩由志留系、泥盆系、侏罗系的砂、页岩，石炭系、二叠系、三叠系的碳酸盐岩，以及火山岩、侵入岩组成.漫滩区第四系分布广泛，包括下更新统（Q13）、中更新统（Q21-Q22）、上更新统（Q31-Q32）、全新统（Q41-Q43）. 区内分布有孔隙水、裂隙水和岩溶水，大气降雨入渗是地下水的主要补给来源.研究区岩石圈厚度100 km左右，大地热流值58～62 mW/m2，地温梯度为21～24℃/km，总体属于地温正常区.恒温层深度为15～20 m，初始地温为18.7～19.5℃，比热容为0.740～1.658 kJ/（kg·K），综合导热系数测试结果为1.993～3.032 W/（m·K）.岩土体导热性能良好、含水率较高、部分地区第四系厚度较大、漫滩区地下水丰富，恒温层埋深15～20 m，浅层地热能赋存条件良好.2 应用层次分析法建立评价指标及权重计算2.1 层次分析法原理层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）是美国运筹学家沙旦（T.L.Saaty）于20世纪70年代提出的，是一种将所研究的问题以定性与定量分析相结合的多层次多目标决策分析的方法［14］.本文应用层次分析法对镇江地区采用地埋管地源热泵的开发利用方式确定适宜性分区的指标权重.实现步骤①建立递阶层次结构模型，包括目标层（O，Object）、属性层（A，Attribute）、要素指标层（F，Factor）三个层次；②构造判断矩阵；③层次单排序及一致性检验；④层次总排序及一致性检验.2.2 建立地源热泵结构模型及确定指标权重2.2.1 确定评价指标及建立结构模型结合研究区具体地质条件及区域浅层地热能开发利用经验，听取专家建议及参考其他城市经验指标，根据《浅层地热能勘查评价规范》（DZ/T 0255—2009）的具体要求，本次镇江市浅层地热能资源评价及开发利用研究选取以下评价指标：水文地质条件（地下水资源量、地下水水质）、岩土体热物条件（导热系数、比热容）、施工成本条件（第四系厚度、基岩可钻性）［15-18］.现分述如下：1）水文地质条件①地下水资源量.水作为热载体，水量越充足，与大地进行热交换效率越高.该指标直接影响浅层地热能资源的赋存、储量、开采潜力及地温恢复能力，制约浅层地热能资源利用.②地下水水质.根据《地下水质量标准》（GB/T 14848—93）的具体要求评价水质好坏.若水质较差，排水管和换热设备容易被堵塞或腐蚀，会增加前期工程投资和后期运行成本［19］.2）岩土体热物条件①导热系数.作为岩土体热物性重要指标，它影响地温场的展布形态，是资源计算和工程设计指标，也是设计地源热泵地热换热器的重要参数［20］.②比热容.其对单位埋管换热量的影响非常大，第四系土体比热容与孔隙度、含水率呈正相关关系.含水量越大，则土体热容量越大，温度越稳定.3）施工成本条件①第四系厚度.一般来说，第四系厚度越大，含水层厚度越大，供给水量越大.其次，第四系土体作为热泵热源，其厚度大小直接影响蓄能量及浅层地热能资源量.②基岩可钻性.浅层地热能开发利用都是依靠地埋管换热器，而地埋管换热器的施工难易程度对浅层地热能资源开发利用有制约作用.基岩硬度、破碎程度直接决定施工成本.基岩硬度越大，破碎程度越高，成孔难度越大，钻探成本越高，地源热泵工程难以推广［21］.因此，此次镇江市浅层地热能资源评价考虑钻探难易程度. 根据以上分析，以地埋管地源热泵适宜性分区作为目标层，水文地质条件、岩土热物条件、施工成本条件为属性层，地下水资源量、地下水水质、导热系数、比热容、第四系厚度、基岩可钻性6个评价因子为要素指标层，建立地埋管地源热泵适宜性分区层次结构模型，见图2.图2 地埋管地源热泵适宜性分区层次结构模型Fig.2 The Hierarchy model ofclosed-loop ground-source heat pumps suitability partitioning根据各评价因子对适宜性分区的影响，结合国内外相关研究的分级评价赋值标准，确定镇江市地埋管地源热泵的赋值标准，见表1.2.2.2 确定指标权重在层次分析法中，结构模型中上一层次的元素作为准则对下一层元素起支配作用，根据标度值表比较两相邻要素的重要程度，用1～9标度表示，进而构造判断矩阵，列表并计算各个要素在目标层所占权重.标度值表见表2.表1 地埋管地源热泵各指标赋值表Tab.1 Index classification assignment of closed-loop ground-source heat pumps评估因子具体评估标准赋值地下水资源量（单井涌水量）/（m3/·d-1）水文地质条件地下水水质（水质、硬度）导热系数λ/（W·m-1·K-1）岩土热物性条件比热容C/（kJ·kg-1·K-1）第四系厚度/m施工成本条件基岩可钻性确定分区标准＞1000 100～1000＜100好、低差、高＞2.400 2.000～2.400＜2.000＞1.200 1.050～1.200＜1.050≧60 20～60＜20好中等差9 6 3 8 4 9 8 7 9 7 5 1 0 6 3 9 6 3表2 标度值表Tab.2 Table of scales标度1 3 5 7 9 2，4，6，8倒数含义表示两因素相比，具有相同的重要性表示两因素相比，前者比后者稍重要表示两因素相比，前者比后者明显重要表示两因素相比，前者比后者强烈重要表示两因素相比，前者比后者极端重要表示上述相邻判断的中间值若因素i与因素j的重要性之比为aij，那么因素j与因素i重要性之比为aji=1/aij根据标度值表，确定各评价因子的赋值，构建判断矩阵并列表计算出各属性层对目标层的权重，见表3～6.综合表3～6，地埋管地源热泵评价因子权重结果见表7.表3 地埋管地源热泵适宜性分区A评价因子权重计算表（CR＜0.10；对A的权重：1）Tab.3 The evaluation factor weights calculation table of A in the closed-loop ground-source heat pumps suitability partitioning（CR＜0.10；The weight of A：1）地埋管地源热泵适宜性分区A水文地质条件B1岩土热物条件B2施工成本条件B3水文地质条件B1 1 3 3岩土热物条件B2 1/3施工成本条件B3 1/3 1 3 3 1评价因子权重0.142 8 0.428 6 0.428 6表4 水文地质条件B1评价因子权重计算表（CR＜0.10；对B1的权重：0.142 8）Tab.4The evaluation factor weights calculation table of Hydrogeological conditions B1（CR＜0.10；The weight of B1：0.142 8）水文地质条件B1地下水资源量C11地下水水质C12地下水资源量C11 1 1/3地下水水质C12 3 1评价因子权重0.750 0.250表5 岩土热物条件B2评价因子权重计算表（CR＜0.10；对B2的权重：0.428 6）Tab.5The evaluation factor weights calculation table of Geothermal conditions B2（CR＜0.10；The weight of B2：0.428 6）岩土热物条件B2导热系数C13比热容C14导热系数C13 1 1/3比热容C14 3 1评价因子权重0.750 0.250表6 施工成本条件B3评价因子权重计算表（CR＜0.10；对B3的权重：0.428 6）Tab.6The evaluation factor weights calculation table of Construction cost conditions B3（CR＜0.10；The weight of B3：0.428 6）施工成本条件B3第四系厚度C15基岩可钻出性C16第四系厚度C15基岩可钻性C16 1 1 1 1评价因子权重0.50 0.50表7 地埋管地源热泵适宜性分区评价指标权重表Tab.7 The evaluation factor weights calculation table in the closed-loop ground-source heat pumps suitability partitioningA-目标层B-属性层水文地质条件B1（0.124 8）地埋管地源热泵适宜性分区评价岩土热物条件B2（0.428 6）施工成本条件B3（0.428 6）C-指标层地下水资源量C11（0.750）地下水水质C12（0.250）导热系数C13（0.750）比热容C14（0.250）第四系厚度C15（0.50）基岩可钻性C16（0.50）指标权重0.107 2 0.035 6 0.321 4 0.102 7 0.214 3 0.214 33 浅层地热能适宜性分区3.1 分区评价模型采用Arcgis软件，通过对选取的6个指标进行单因子评价及综合叠加评价，进行地埋管地源热泵开发利用方式的适宜性分区评价，见图3.图3 Arcgis栅格叠加示意图Fig.3 Arcgis Raster overlay schematic利用层次分析法确定的各评价指标权重值，根据评价模型进行评价.评价模型为：式中：P为综合评价得分；Wi为第i个因子的权重值；Pi为单因子评价得分.根据综合指数法进行分区评价，既考虑了各评价因子的贡献，又考虑了评价的完整性.3.2 单因子评价利用Arcgis软件，结合分区标准，对地埋管地源热泵适宜性分区选取的六大指标进行单因子评价，包括地下水资源量、地下水水质、导热系数、比热容、第四系厚度、基岩可钻性，见图4～图9.图4 镇江市地下水资源丰富程度分区图Fig.4 Groundwater resources abundance zoning in Zhenjiang city图5 镇江市地下水水质条件分区图Fig.5 Groundwater quality zoning in Zhenjiang city图6 镇江市岩土体导热系数分区图Fig.6 Thermal conductivity of Geotechnical zoning in Zhenjiang city图7 镇江市岩土体比热容分区图Fig.7 Specific heat capacity o Geotechnical zoning in Zhenjiang city图8 镇江市第四系厚度分区图Fig.8 Quaternary thickness zoning of Zhenjiang city图9 镇江市基岩可钻性分区图Fig.9 Bedrock drillability zoning in Zhenjiangcity3.3 综合评价及分区优化处理以Arcgis为数据处理平台，将六个指标单因子分区图进行综合叠加评价，对综合叠加结果每个图元点数值进行分级处理，划定地埋管地源热泵各个适宜区的分数范围，见表8.各评价因子综合叠加分析结果见图10.从图10可以看出，世业洲、江心洲、高桥、大港及丹徒新区等大部分地区为地埋管地源热泵开发利用的适宜区.通过地层分析，这些地区第四系厚度较大，基岩为泥岩、角砾岩、凝灰岩等，可钻性好，平均比热容值较高、地下水含水量较为丰富，与实际相符；市区大部分区域、谏壁地区为地埋管地源热泵开发利用的较适宜区，这些地区导热系数高、比热容值较大，地下水资源量较丰富、第四系厚度多为20～40 m，基岩以砂岩、灰岩为主，可钻性相对较差，与实际较符；高资南部、韦岗大部分地区、丁卯、江大等地区基岩为花岗闪长岩、可钻性差，第四系厚度较小、比热容较低、地下水资源量小，这些地区划分为地埋管地源热泵开发利用的一般区，与实际相符.表8 地埋管地源热泵适宜性分区指标值Tab.8 Partition level settings of closed-loop ground-source heat pumps指标适宜类型0～5.86一般适宜区5.86～6.50较适宜区6.50～8.70适宜区采用层次分析法可以定性与定量相结合，适宜性区划评价结果可靠性较好，通过Arcgis软件进行可视化处理，可充分考虑浅地层温能开发利用的利弊条件.但评价结果仍存在局部调整的地方，根据实际情况将综合叠加结果优化处理为一般区，使评价结果更加真实、客观，见图11.镇江保护山体面积约65.08 km2，为禁止开发区，对图11的优化结果及各分区的面积进行统计分析，见表9.图10 镇江市地埋管地源热泵适宜性分区图Fig.10 Closed-loop ground-source heat pumps suitability zoning in Zhenjiang city图11 镇江市地埋管地源热泵适宜性分区优化图Fig.11 The optimizationdiagram of closed-loop ground-source heat pumps suitability partitioning in Zhenjiang city表9 地埋管地源热泵适宜性分区评价结果统计表Tab.9 The Evaluation result table of closed-loop ground-source heat pumps suitability partitioning in Zhenjijang city评价结果适宜区较适宜区一般适宜区禁止开发区总计面积/km2 422.55 116.09 148.66 65.08 752.4比例/%56.16 15.43 19.76 8.65 100分布范围世业洲、江心洲、高桥、大港新区、姚桥、丹徒新区、丁岗等地区主城区-高资、丁卯、谏壁、乔家门韦岗、南徐等山体保护区研究区4 结论1）层次分析法用于浅层地热能开发利用进行适宜性分区划分，结果正确、客观、可信.2）对镇江市进行了地埋管地源热泵适宜性评价，根据评价结果，适宜区面积422.55 km2，占研究区面积的56.16%；较适宜区面积116.09 km2，占研究区面积的15.43%；一般区面积148.66 km2，占研究区面积的19.76%，禁采区面积65.08 km2，占研究区面积的8.65%.【相关文献】［1］宋小庆，段启杉.贵阳市土壤源浅层地温能适宜性分区及资源量评价［J］.长江科学院院报，2015，32（12）：14-17.［2］王楠，曹剑峰，赵继昌，等.长春市区浅层地温能开发利用方式适宜性分区评价［J］.吉林大学学报（地球科学版），2012，42（4）：1139-1144.［3］ VANGKILDE-PEDERSEN T，DITLEFSEN C，HOJBERG A L.Shallow geothermal energyin Denmark［J］.Geological Survey of Denmark and Greenland Bulletin，2012，26：37-40.［4］王琰，骆祖江，李伟，等.浅层地温能开发与地下水环境影响模拟预测［J］.太阳能学报，2015，36（5）：1231-1238.［5］付延玲，骆祖江，王增辉.用聚类分析模糊综合评判评价地质环境质量［J］.煤田地质与勘探，1999（6）：47-50.［6］谢纪海，夏冬生，陶良，等.武汉都市发展区浅层地热能应用潜力评价与研究［J］.资源环境与工程，2018，32（2）：254-258，306.［7］马金涛.长春市区浅层地温（热）能资源适宜性分区研究［D］.长春：吉林大学，2013. ［8］苑雷，陈刚.改进层次分析法下的浅层地温能适宜性评价［J］.可再生能源，2013，31（7）：112-115.［9］张甫仁，朱方圆，彭清元，等.重庆主城区浅层地温能适宜性分区评价［J］.重庆交通大学学报（自然科学版），2013，32（4）：647-651.［10］王红涛，刘自强，张子平，等.河北地区地埋管地源热泵适宜性分区研究［J］.河北省科学院学报，2013，30（4）：50-58.［11］徐晓，骆祖江，常晓军.江苏丹阳市滨江新城浅层地温能开发利用适宜性分区研究［J］.中国煤炭地质，2017，29（5）：45-52.［12］董殿伟，江剑，王立发，等.北京市平原区地源热泵系统适宜性分区评价［J］.北京水务，2010（2）：12-14.［13］潘俊，宋佳蓉.地埋管地源热泵适宜性评价研究［J］.建筑与预算，2017（6）：34-38. ［14］《运筹学》教材编写组.运筹学［M］.北京：清华大学出版社，2005.［15］周阳，穆根胥，刘建强，等.基于层次分析法的关中盆地主要城市浅层地热能适宜性分区特征研究［J］.节能，2017，36（2）：24-27，2.［16］于慧明，杨泽，都基众.基于层次分析法的沈阳市地埋管地源热泵适宜性评价［J］.地质与资源，2016，25（6）：563-566.［17］陈信锐，付强.层次分析法在浅层地温能开发适宜性评价中的应用［J］.工程技术研究，2016（8）：38-39.［18］宋小庆，彭钦.基于层次分析法的贵阳市地埋管地源热泵适宜性评价［J］.地下水，2015，37（3）：48-49，112.［19］陈信锐，付强.层次分析法在浅层地温能开发适宜性评价中的应用［J］.工程技术研究，2016（8）：38-39.［20］杨卫波.土壤源热泵技术及应用［M］.北京：化学工业出版社，2015.［21］王秉忱，田廷山，赵继昌.我国地温资源开发与地源热泵技术应用及存在问题［C］//地温能与热泵技术应用高层论坛——水/地源空调及地热泵采暖与地下能源的平衡分会会议，2007. ［22］左丽明，王平，刘有才，等.渤海新区地埋管式地源热泵适宜性细化分区［J］.能源与节能，2017（4）：62-64.。

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ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎ；ＡｎａｌｙｔｉｃＨｉｅｒａｒｃｈｙＰｒｏｃｅｓｓ；ｒｅｉｆｎｅｄｐａｒｔｉｔｉｏｎ；Ｂｏｈａｉｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｒｅｇｉｏｎ
２０１７年第４期（总第１３９期）
ＥＮＥＲＧＹＡＮＤＥＮＥＲＧＹＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ
纷２０１７年４月
渤海新区地埋管式地源热泵适宜性细化分区
左丽明，王平，刘有才，马旺
ＳｕｉｔａｂｉｌｉｔｙＥｌａｂｏｒａｔｉｏｎＰａｒｔｉｔｉｏｎｏｆＢｕｒｉｅｄＰｉｐｅＧｒｏｕｎｄＳｏｕｒｃｅＨｅａｔＰｕｍｐＵｓｅｄｉｎＢｏｈａｉ
（河北省地矿局水文工程地质勘查院，河北石家庄０５００２１）摘要：根据勘查及试验成果，渤海新区研究区均为地埋管式地源热泵的较适宜区。为了更加直观地展示工作区内较
适宜性条件的相对优劣，采用层次分析法对本次较适宜区进行了进一步的细化分区．其细化分区成果不仅对政府的开发利用规划具有重要的意义，同时能为后续工程开发利用提供参考。关键词：较适宜区；层次分析法；细化分区；渤海新区中图分类号：ＴＫ５２９文献标识码：Ａ文章编号：２０９５ — ０８０２一（２０１７）０４ — ００６２ — ０３
ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＲｅｇｉｏｎ
ＺＵＯＬｉｍｉｎｇ，ＷＡＮＧＰｉｎｇ，ＬＩＵＹｏｕｃａｉ，ＭＡＷａｎｇ
（ＨｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄＭｉｎｅｒａｌＢｕｒｅａｕｏｆＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００２１，ＨｅｂｅＣｈｉｎａ）
Ｏ引言
河北省海岸带重点工业园区作为河北沿海经济的重要支柱点，在浅层地热能研究利用方面尚处在起步阶段，只有很少的政府办公楼及住宅小区开发利用浅层地热能。考虑到河北省沿海区域相关或专门的浅层地热勘查工作较少，很难为浅层地热能大范围的推广利用提供基础依据，亟待查明沿海重点工业园区浅层地热资源的分布与储量，为河北沿海浅层地热能的广泛开发利用提供技术参考。