浅层地温能资源的调查评价与开发利用
浅层地温能资源的调查评价与开发利用摘要介绍浅层地温能的概念与利用原理和调查评价的主要内容，分析了广东省浅层地温能开发利用潜力，并提出调查、区别和开发示范工作建议。
关键词浅层地温能地源热泵调查区划开发开发利用浅层地温能资源，既符合国家节能减排的政策，也经济实惠。
中北部的一些省市（如天津、北京、沈阳、成都等）正在开展浅层地温能资源开发利用。
据最新调查，应用浅层地热能进行供暖和制冷的地源热泵项目在我国已经超过2 500个，建筑面积已超过1亿m2。
而我们广东省无论是浅层地温能的调查评价还是地源热泵的开发利用均远远落后于全国其他省市。
究其原因，除了政策的支持力度和引导不够外，人们对浅层地温能的认识存在偏差与不足也是制约浅层地温能资源开发利用的重要原因。
本文试图就浅层地温能的概念与利用原理、调查评价、开发利用，以及浅层地温能资源在广东省开发利用前景进行阐述和探讨，希望能抛砖引玉，为促进我省浅层地温能资源的开发利用有所帮助。
1 浅层地温能的概念与利用原理1.1 概念浅层地温能是指蕴藏在地表以下一定深度（一般小于200 m）范围内岩土体、地下水和地表水中，具有开发利用价值的低于25℃的热能。
也可以理解为：赋存于地表以下200 m岩土体和地下水中，因该范围内温度与地表气温存在常年温差而形成的能量，可以理解为一种势能或位能。
正是由于这一温度差的存在，我们才能把它变成供暧、制冷的热冷源。
浅层地温能与传统地热能的区别在于温度、空间分布和利用方式等方面的不同。
由于浅层地温能的温度大大低于传统地热的温度，所以不能直接利用，它需要热泵来提温（供暧）或降温（制冷），而传统地热能可以直接利用于供热或发电等，传统地热能只本文2011年3月收到，4月改回。
分布于地热田中，而浅层地温能分布于广大地区。
1.2 利用原理浅层地温能被利用的实质是冬、夏两季地层中比较恒定的温度与外界空气的温度存在较大的反向温差。
地源热泵是利用地球表面的浅层地温能资源作为冷热源进行能量转换，从而为建筑物进行供暧和制冷的机械设备。
地源热泵系统的工作原理是利用水与地温能进行冷热交换，冬季把地温能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地温能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地温能为“冷源”。
热泵系统按照室外换热方式不同可分为三类：（1）地埋管地源热泵系统；（2）地下水地源热泵系统；（3）地表水地源热泵系统。
地埋管地源热泵系统是通过循环液（水或以水为主要成分的防冻液）在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的换热（图1）。
在冬季是通过埋在地下的封闭管道从大地收集自然界的热量，给室内供暖；在夏季，此运行程序则相反，地源热泵系统将从室内抽出的热量排入封闭管道而为大地所吸收，使房屋得到供冷。
图 1 地埋管地源热泵系统示意图地下水地源热泵系统是通过抽取及回灌地下水，让地下水在含水层中的自由流动实现系统与大地之间的换热（图2）。
在冬季是通过抽取地下水从大地收集自然界的热量，给室内供暖，同时向地下回灌较低温的水；在夏季则是从室内抽出热量通过地下水而向大地排热，使房屋得到供冷，同时向地下回灌较高温的水，形成循环。
该技术适用于地下水源丰富的地区。
地表水地源热泵系统是直接抽取地表图 2 地下水地源热泵系统示意图水，让地表水在江河或湖泊中的自由流动实现系统与大自然之间的换热（图3）。
在冬季是通过抽取地表水收集自然界的热量，给室内供暖，同时排出较低温的水；在夏季则是从室内抽出热量通过地表水而向江河或湖泊排热，使房屋得到供冷，同时排出较高温的水。
该技术适用于地表水源丰富的地区。
图 3 地表水地源热泵系统示意图2 浅层地温能的调查评价2.1 目的和任务浅层地温能调查评价的目的是查明区域浅层地温能分布特点、赋存条件和地层热物理性参数、资源数量、质量以及分布规律，进行开发利用区划，为浅层地温能的可持续利用提供依据。
主要的工作有：⑴调查浅层地温能开发利用的现状；⑵浅层地温能的分布特点和赋存条件的调查评价；⑶浅层地温能开发利用的适宜性分区；⑷浅层地温能资源潜力评价。
2.2 调查评价的主要内容浅层地温能资源蕴藏于地下岩土体和地下水中，其储藏、运移和开发利用都受到区域地质、水文地质条件的制约。
不同地区浅层地温能资源的利用方式因为其区域地质、水文地质条件的不同而存在较大的差异。
如第四系岩性的组构、厚度、粒度、含水层厚度、富水性、水位埋深、补给条件等是影响制约浅层地温能资源开发利用的主要因素。
浅层地温能调查评价的主要内容包括以下几部分：（1）地质勘查：查明地温场的分布规律、第四系岩性的组构、水文地质条件和岩土层的热物理参数等。
（2）适宜性分区：在地质勘查的基础上，应用多种分析法进行适宜性分区，按照不同的利用方式（如地埋管式、地下水式、地表水式）分别划分适宜区、较适宜区和不适宜性区。
适宜性分区主要的考虑因素是：地温、松散层厚度、单位涌水量、回灌条件、含水层的累计厚度、岩土的导热性和地下水水质等。
（3）资源潜力评价：资源潜力评价的目的是对一个地区单位面积内的资源量进行评估。
区域浅层地温能调查应计算评价浅层地温能的可开采量和地温能的储存量。
（4）环境影响评价与监测：浅层地温能资源的开发利用对周围环境的影响是关系到浅层地温能资源能否可持续发展的重要因素，所以对周围环境的监测与评价是必不可少的。
环境影响评价的内容是根据地源热泵系统的不同换热方式，对地下水和土壤中的热平衡、浅层地温场的变化及对生态环境可能造成的影响进行评估。
评估主要分两个方面：一是对地质环境的影响评价，其中地下水式换热系统主要评价回灌水对地下水环境的影响，并对能否产生地面沉降、岩溶塌陷和地裂缝等地质环境问题进行评价；地埋管式换热系统主要评价开发过程中对地下空间利用的影响，评价循环介质泄漏对地下水质的影响；地表水式换热系统主要评价开发过程中对河流、湖泊、水库、海洋等地表水的影响，评价回水对水环境的影响，评价是否会产生地表水体内水生生物的生态环境问题。
二是浅层地温的可恢复性与浅层地温场变化趋势评价，通过地源热泵系统的长期运行监测，评价浅层地温的可恢复性，估算浅层地温能可持续利用量，同时评价地温场的变化对换热区土壤和地下水中微生物的影响。
要正确评价浅层地温能开发利用对周围环境的影响，应建立浅层地温能监测网。
对不同深度的地温、采温层的岩土质量、地下水水位和水质、地面标高等项目实施长期监测。
3 广东省开发利用浅层地温能资源之探讨3.1 广东省浅层地温能开发利用潜力分析广东省地下水资源丰富，蕴含丰富的低温地热能量。
根据目前已初步查明的资料，广东地下淡水资源几乎分布于全省各地。
根据1：50万广东省水文地质资料，全省参加资源计算的面积近20万km2，地下水天然资源储量每年近800亿m3，开采资源储量每年约105亿m3，且水质较为优良。
全省远景开发区面积21 440 km2，其中可集中开采的水源地50多个（有多个大型、特大型水源地），总面积逾万平方公里。
这些地下水资源较集中分布于雷琼自流盆地、北江、东江、西江、韩江、榕江、鉴江等流域冲积层，以及粤北地区、广花盆地、肇庆、阳春等石灰岩分布区。
如果按照我省尚未开采的天然地下淡水储量来估算，则我省浅层地温能储量可达2.9×1019J，相当于10亿t标准煤的发热量，如果按10%的利用率也超过我省“十二五”末年能源消费总量的50%，即使每年利用1%的热资源量，也将对缓解能源紧张局面起到积极作用，而且浅层地温能是完全清洁无污染的，其潜在的经济和环境效益十分巨大。
广东省地下水资源具备良好的开发利用条件，原因是我省地下恒温带埋深浅，地下水位较高，岩土层含水量大且热传导性高。
根据测温资料，我省地下恒温带埋深北浅南深，一般为20～30 m，各地恒温带地温基本恒定，与地下水水位关系较密切，温度一般20～25℃，地温梯度属地热增温正常区。
广东省的主要三角洲平原和河流冲积盆地的地下水位埋深很浅，一般为5～10 m，部分地区小于2 m，非常有利于浅层地温能的开采利用。
从理论上分析，我省富水岩土体的埋管换热效率应明显高于我国北方地区在干性土壤实施工程的效果。
因此，广东省的水文地质条件特征决定了浅层地温能技术的使用前景非常广阔。
3.2 抓紧开展广东省浅层地温能的区域性调查评价、规划及开发示范工作开展广东省浅层地温能的区域性调查评价、规划及开发示范工作的目的和任务主要是：通过采用综合调查方法技术，开展全省浅层地温能调查评价工作，基本查明全省浅层地温地质背景及地热特征，论证浅层地温能的可利用储量和开发利用前景，并进行区划，为我省浅层地温能的开发利用提供基础资料。
另外，选择不同类型水文地质条件的典型区域，建立浅层地温能开发利用示范工程，为该项技术的推广应用摸索方法，积累经验，提供借鉴，带动全省浅层地温能的开发利用。
此项工作的主要工作内容如下：（1）全面收集我省现有的水文地质、工程地质以及开发利用成果等资料，进行整理归类建档，在此基础上进行综合研究分析，为各项工作顺利开展奠定基础。
（2）综合采用地热地质调查、钻探、取样和试验等工作，基本查明区域地热地质、水文地质和工程地质条件（包括含水层结构、厚度、埋深等），地下水水位分布、水量、水质情况及其动态变化，包气带岩土体结构等，浅层地温能的热来源和热成因机制，地下水水热的补给、运移、排泄条件，包气带地热能的补给、运移和排泄条件，提出浅层地温能形成的概念模型和理论参数模型。
（3）通过实测数据或经验数据,确定岩土体的热物理参数(热导率和比热)；根据已有实测数据、气象监测数据或经验数据，补充必要的地温调查工作(即钻探测量地温)，基本查明地温、水温分布及其动态，确定恒温带的温度和深度、大地热流值；确定岩土体的孔隙率(裂隙率)、含水量、密度等物理力学参数；对未进行回灌试验的空白地区，通过回灌试验评价含水层的回灌能力并求取渗透系数。
（4）根据区域性浅层地温能的调查评价，划分地源热泵的适宜区、基本适宜区和非适宜区，评估区域浅层地温能开发利用潜力和前景。
（5）开展浅层地温能示范区的建设，同时监测和评估开发利用产生的环境影响，为我省推广和综合利用浅层地温能提供示范作用。
（6）开展综合研究工作，编制广东省浅层地温能调查评价与区划报告以及浅层地温资源系列图件，为我省浅层地温能评价、开发利用和环境保护规划提供技术支撑。
4 工作建议⑴开展广州及珠江三角洲地区的浅层地温能资源调查评价工作，并进行浅层地温能开发适宜性分区。
⑵逐步开展广东省各地县市的浅层地温能资源调查评价工作。
应选择有代表性的三角洲平原区或盆地先进行，重点在韩江三角洲、广花盆地、清远市、韶关市，最终完成全省的浅层地温能资源调查评价工作，并进行浅层地温能开发适宜性分区。
⑶选取2～3个典型地区建立浅层地温能开发利用示范工程。
地热资源评价浅层地温能
工提供埋管工艺和埋管材料热
传导性能等。 砂质粉土
土壤的传热性能取决于土
细砂
壤的热导率、密度、比热容等。 粘土
土壤的含水量对其密度和导热
性有决定性影响，潮湿土壤的
热导率高于干燥土壤。
F
场地浅层地热资源调查
2. 热响应试验
取得换热孔的有 效传热系数、岩 土体平均导热系 数、地层初始温 度等参数，计算 确定换热孔的合 理间距
D 提出可持续开发利用
E 提出可持续开发利用的方案建议
浅层地热能勘查的目的与分区
需要解决的问题： 1、特定水文地质条件和气候特征下，地
下含水层的流动和传热机制； 2、地下含水层储能与水热调蓄的能力。
由于各地区地质和水文地质条件的复杂性和多变性，导 致各地区岩（土）层的导热性和水文地质参数差异巨大，在 一个地区能成功应用的地下换热系统，在另一地区往往并不 适用。
勘查要求：
• 勘察井深度一般宜小于200m，当有多个含水层组 且无水质分析资料时，应进行分层勘查，取得各 层水化学资料；
• 勘察井工作量按下表确定。
地下水换热方式浅层地热能调查
勘察井工作量
工程热负荷q/ kW
q<500
勘察井数量数量/ 个
1~2
500≤q<2000
2~3
q≥2000
≥3
注：工程热负荷取冷、热负荷中较大者。
地热资源与浅层地热能区别
温度 (℃)
深度 (m)
利用性
建筑中 利用
平面 分布
垂向 分布
地热
＞25
n×10２ ～n×10３
发电、 直接利 用
供暖、 供热水
地热田
热储中
浅层 地温
北京浅层地温能勘查开发利用情况调查
北京浅层地温能勘查开发利用情况调查经济快速增长，能源形势日趋严峻，节能减排呼声日益高涨。
作为重要的新型能源，浅层地温能的利用和开发已经成为实现可持续发展的一个重要途径。
近年来，我国浅层地温能开发迅速，但勘查评价滞后一直就是制约浅层地温能发展的瓶颈。
浅层地温能资源家底不清，给城市的专项规划和管理工作造成被动；缺乏勘查评价的技术标准，为浅层地温能资源无序开发带来隐患；因为缺乏长期监测数据，开发利用后地质环境变化无从得知……2006年4月28日，北京市地勘局向北京市政府提交了《北京市浅层地温能开发利用现状、问题与对策战略研究》成果的报告。
报告得到北京市政府的高度重视，北京市财政局同意开展浅层地温能资源地质勘查工作。
三年项目周期结束，2009年8月7日，“北京市平原区浅层地温能资源地质勘查”成果报告会在京召开。
由北京市地质勘察技术院、水文队、地调院、勘察院联合实施的这一项目，查明了北京平原区6400平方公里范围内3米～150米的浅层地温能资源特征和分布规律，研究评价了浅层地温能的资源量，并进行了开发利用方式适宜性区划，成果内容居世界科学前沿，总体达到国际领先水平。
一年前，在举世瞩目的第29届奥林匹克运动会期间，北京市地勘局地质勘察技术院实施的奥运村再生水热泵冷热源系统工程，让41.3万平方米的奥运村真正实现了制冷供暖零排放、无污染，也实现了中国政府向世界的“绿色奥运”的承诺。
2009年8月7日，“北京市平原区浅层地温能资源地质勘查”成果报告会在位于北京西四环的地质大厦召开。
历时3年，由北京市财政出资，北京市地勘局承担，北京市地质勘察技术院、水文队、地调院、勘察院联合实施的这一项目，查明了北京平原区6400平方公里范围内3米～150米的浅层地温能资源特征和分布规律，研究评价了浅层地温能的资源量，并进行了开发利用方式适宜性区划，成果内容居世界科学前沿，总体达到国际领先水平。
为使地质工作成果更好服务于首都经济发展，北京市地勘局邀请国土资源部和全市10余家委办局参加成果报告会暨交接仪式，向其介绍项目取得的最新进展，并无偿地与相关政府部门、研究机构成果共享，回报社会，希望藉此大力推动浅层地温能健康有序发展，有效缓解北京化石燃料紧张和环境压力巨大的问题。
广西浅层地温能资源潜力评价及开发利用模式探讨
地、峰丛谷地、峰林谷地、孤峰平原等地貌形态， 后者有中低山、丘陵、滨海平原，地貌类型复杂多样。 笔者对广西主要地级市浅层地温能资源潜力进行评 价，并探讨了浅层地温能资源开发利用的条件和模 式，为广西浅层地温能的开发利用提供参考。
换热器长度，m； 1 为地埋管束的等效半径，m，单
[ 作者简介 ] 朱明占（1984-），男，2009 年毕业于中国地质大学（武汉），水文与水资源工程专业，硕士学位，主 要从事地热地质、水文地质与地质灾害勘查评价方面的研究工作，工程师。
[ 基金项目 ] 国家财政基金项目：主要城市浅层地温能开发区 1 穐 5 万水文地质调查，由中国地质调查局于 2014 年组 织实施。编号：1212011140886501-07。
D=
22πL | t1 − t4 | 1 llnn r2 + 1 llnn r3 + 1 llnn r4
1 r1
2 r2
3 r3
式中： 为单孔换热功率，W； 1 为地埋管材
料的热导率，W/m·℃，PE 管为 0.42W/m·℃； 2
为换热孔中回填料的热导率，W/m·℃； 3 为换热
孔周围岩土体的平均热导率，W/m·℃； 为地埋管
的计算公式参照（1）中计算式，但厚度采
用 2。
2.1.2 U 形地埋管换热功率计算
根据现场热响应试验取得的热导率或地埋管换
热器传热系数等基础数据，计算出单孔换热功率。
浅层地温能论文
广东地质GUANGDONG GEOLOGY浅层地温能资源的调查评价与开发利用邓高(广东省地质建设工程勘察院，广州 510080)摘要介绍浅层地温能的概念与利用原理和调查评价的主要内容，分析了广东省浅层地温能开发利用潜力，并提出调查、区别和开发示范工作建议。
关键词浅层地温能地源热泵调查区划开发开发利用浅层地温能资源，既符合国家节能减排的政策，也经济实惠。
中北部的一些省市（如天津、北京、沈阳、成都等）正在开展浅层地温能资源开发利用。
据最新调查，应用浅层地热能进行供暖和制冷的地源热泵项目在我国已经超过2 500个，建筑面积已超过1亿m2。
而我们广东省无论是浅层地温能的调查评价还是地源热泵的开发利用均远远落后于全国其他省市。
究其原因，除了政策的支持力度和引导不够外，人们对浅层地温能的认识存在偏差与不足也是制约浅层地温能资源开发利用的重要原因。
本文试图就浅层地温能的概念与利用原理、调查评价、开发利用，以及浅层地温能资源在广东省开发利用前景进行阐述和探讨，希望能抛砖引玉，为促进我省浅层地温能资源的开发利用有所帮助。
1 浅层地温能的概念与利用原理1.1 概念浅层地温能是指蕴藏在地表以下一定深度（一般小于200 m）范围内岩土体、地下水和地表水中，具有开发利用价值的低于25℃的热能。
也可以理解为：赋存于地表以下200 m岩土体和地下水中，因该范围内温度与地表气温存在常年温差而形成的能量，可以理解为一种势能或位能。
正是由于这一温度差的存在，我们才能把它变成供暧、制冷的热冷源。
浅层地温能与传统地热能的区别在于温度、空间分布和利用方式等方面的不同。
由于浅层地温能的温度大大低于传统地热的温度，所以不能直接利用，它需要热泵来提温（供暧）或降温（制冷），而传统地热能可以直接利用于供热或发电等，传统地热能只本文2011年3月收到，4月改回。
分布于地热田中，而浅层地温能分布于广大地区。
1.2 利用原理浅层地温能被利用的实质是冬、夏两季地层中比较恒定的温度与外界空气的温度存在较大的反向温差。
浅层地温能调查评价工作部署与项目管理(林良俊)
3处浅层地热能开发利用示范工程。
截至2010年底，全国应用浅层地温能供暖制冷的
建筑物面积超过1.3亿平方米。
目前，全国31个省市区共有87个城市有开发利用 工程项目，80%集中在我国东北南部和华北地区。
北京国家大剧院、奥运村、上海世博
会等标志性工程都使用了浅层地温能。
我国政府部门重视浅层地温能开发利用
30 25 20 15
月 月 月 月 月 月 月 月 月 月
夏天
月平均气温
制冷期
浅层地温
月 月 三 月 四
10 5 0 -5
十
十
供暖期
一
四
五
六
七
八
九
十
二
一
冬天
-10
二
浅层地温能开发利用方式
浅层地温能开发是通过地源热泵系统实现， 地源热泵系统主要由三部分组成：
地下水
地下换热系统 水源热泵机组 室内末端系统
资料与成果管理
• 地质调查项目实施过程中形成的知识产权归地
调局所有。实施单位、承担单位、项目组成员 享有署名权，具有获得奖励等权利。
• 发表论文和专著、成果宣传等应注明受中国地
质调查局地质调查项目资助。专著应向中国地 质图书馆上缴一份。
谢
谢！
重点调查面积 532 580 484 386 386 580 436 484 580 580 386 386 338 194 386 386 386 436 386 386 484 242 386 580 484 484 484 436 338 12616
一般调查面积 2852 4350 870 870 966 4834 918 1160 3866 3866 774 774 774 484 436 774 774 966 774 774 1354 532 966 4350 1450 1450 1354 1256 676 45240
3-地热资源评价-浅层地温能
区域浅层地热资源调查
调查要求：
调查深度宜控制在地表下200m深度内。调查内 容包括 ：
岩土层岩性结构； 含水层分布及埋藏条件； 地下水水文、水温、水质及动态变化； 岩土体的热物理性质及物理性质参数（孔隙率、密度等）； 地温场自然分布特征及热响应规律
区域浅层地热资源调查
浅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
试验井要求：
抽水回灌试验应在地下水换热适宜区内进行，每 100km2应不少于3处。试验井的位置应具有代表
性，试验井可为条件适宜的水井、已建成或新建
的换热井，不具备上述条件的应专门施工勘察井。
抽水及回灌试验
回灌试验： 同层回灌试验
单井回灌试验 对井回灌试验 群井回灌试验 确定回灌井
回灌量
压力随 时间的 变化
浅层地热能勘查的目的与分区
有利于含水层储能的水文地质条件：
含水层分布平缓、地下水流速缓慢，储水容积大；
含水层中地下水热交换速度缓慢，温度变化小；
地下水中不含有害气体和化学成分； 回灌水源的水质和水温满足储能要求； 深层含水层以储热为主，浅部含水层以储冷为主； 含水层具备灌得进、存得住、保温好、抽得出等条件； ……
-10
北京地区浅层地温变化曲线
勘查与评价
目 录
一、浅层地热能的基本定义
二、浅层地热能勘查内容与分类 三、区域浅层地热能调查 四、场地浅层地热能调查 五、浅层地热能开发利用评价
(一)浅层地热能勘查的目的与分区
浅层地热能勘查的主要任务
A 采用综合勘查方法，查明浅层地热能地质条件 B 确定可开发利用的地区及合理利用量 C 进行浅层地热能开发利用的环境影响预测、 经济成本评估 D 提出可持续开发利用 E 提出可持续开发利用的方案建议
邯郸市城区浅层地温能开发利用现状及存在问题分析
邯郸市城区浅层地温能开发利用现状及存在问题分析介绍了邯郸市城区浅层地温能开发利用的基础条件和开发利用现状，同时也分析了在开发利用工程中存在的问题，对邯郸市合理开发浅层地温能资源提供了基础。
标签：地温能开发热泵系统1前言浅层地温能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℃，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。
浅层地温能的温度一般高于当地平均气温3～5℃，温度比较稳定，分布广泛，开发利用方便。
作为清洁可再生能源，浅层地温能的利用摒弃了使用传统燃料的很多副作用，比如排放大量二氧化碳、二氧化硫、粉尘等燃烧产物，严重污染环境，引起温室效应、酸雨、土地沙漠化等问题。
2浅层地温能开发利用现状邯郸市是河北省开发利用浅层地温能比较早的城市之一，其历史可以追塑到上个世纪九十年代。
中煤水文地质局生活小区是区内最早开发利用浅层地温能冬季取暖夏季致冷的工程，该工程安装的为地下水式地源热泵系统。
区内安徽绿寰地能空调有限公司邯郸分公司长年从事地源热泵系统的设计、施工、安装、检测、调试和维护工作，且在区域上小有名气。
河北工程大学城建学院设有土壤源热泵机组试验室，专门从事土壤源热泵性能研究与测试。
邯郸市的浅层地温能资源的开发主要以地下水源热泵系统为主，主要利用深度为30～80米的含水层，浅层地下水温度为13℃～17℃，是公认的节能环保型空调系统类型。
截止到2010年底，城区内现有利用地源热泵系统开发浅层地温能的工程项目20余个。
共为建筑物供暖制冷面积约15.55×104㎡。
大多数为地下水式换热系统只有少部分为地埋管式换热系统。
2.1地下水式地源热泵系统利用现状地下水式地源热泵系统利用工程主要分布在城区东半部，共供暖致冷面积13.586×104㎡，服务对象包括住宅楼、办公楼、商场、饭店宾馆、医院、学校等，可利用温差3～5℃，抽灌井间距5～80m，抽水量20～75m3/h，回灌水量10～75m3/h，抽水与回灌井的数量最省的为对井，最多的达11眼，井深为50～270m，井管结构大部分为水泥管，只有少部分为钢筋水泥或钢管。
浅层地温能赋存条件及勘查评价方法
循环液 平均温 度
(℃)
地埋管 回填料 周围岩 换热功率
材料热 热导率 土体平 （KW）
导率 (W/m·℃)
(W/m·℃)
均热导 率 (W/m·℃)
现场 测试
理论 计算
12 13.4 41.7 0.42
1.8
1.65
8
6.89
立水桥 121 12 16.5 43.6 0.42
于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土。砂土透水性好。
粉土：粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且
塑性指数等于或小于10的土。
粘性土：塑性指数大于10的土，防水性能好，不易被水冲蚀
流失，具有较大粘聚力。
松散沉积物是由大小不等的颗粒组成的，固体颗粒 构成土的骨架，其间布满相互贯通的孔隙。孔隙中被水和 空气充填。
（孔隙水）
3—分选不良的，含泥、砂的砾石； 4—经过部分胶结的砂岩；
（孔隙水）
5—具有结构性孔隙的粘土； 6—经过压缩的粘土；
（束缚水）
7、8—具有溶隙及溶穴的可溶岩 （裂隙水）
地下水是一种重要 的地质营力，其主要作 用是应力的传递者与热 量及化学组分的传输者。
2、地下水分类 地壳表层十余公里范围内，都或多或少存在着空隙，
山西太原市西部某工地（双U）K＝6.3 w/（m℃），R＝0.16，热阻小是因为105 米内砂卵石层厚32米。（单U）测得K＝5.5 w/（m℃），现场换热试验拟合得的地层 平均热导率是2.6w/（m ℃）。
北 京 立 水 桥 试 验 孔
试验孔基本情况： （1）120m双U。分别在钻孔内的30～123m处安装温度传感器6个。 （2）4月份空载循环8天，温度下降0.4 ℃，日变幅度±0.1 ℃，末期稳定在17.9 ℃。 （3）加热8天，加热电功率是8kw，实际加热量6.8kw，末期的平均温度稳定在34.9℃， 温升了17 ℃，每延米换热量56.7w/m，K=3.3w/ （m ℃），每延米的总热阻R＝ 0.303m℃/w
北京市浅层地温能资源评价及开发利用前景分析
评价分区结果
根据浅层地温能适宜性区划结果，北京平原区地下水 式地源热泵适宜区和较适宜区主要位于永定河冲洪积扇、 潮白河冲洪积扇和拒马河冲洪积扇的中上部，第四系颗粒 较粗，岩性以砂砾石或砂卵砾石为主，含水层赋水性好， 单井出水能力较大，地层回灌能里也好，适宜和较适宜区 面积为1345km2。地埋管适宜区和较适宜区则位于各冲 洪积扇中下部，地层颗粒细，含水层回灌能力差，而地层 可钻性强，适宜和较适宜区面积3496 km2。
北京市冲洪积平原蕴藏了巨大的浅层地温能资源，在各冲洪积扇的 中上部，含水层富水性极好，回灌条件较好，适宜建设地下水式地源 热泵系统；在各冲洪积扇的中下部，地层岩性以细颗粒为主，钻进条 件好，适宜建设地埋管式地源热泵系统。
作为我国首都的北京，人口密度大，经济发达，对供暖制冷的巨大 需求尤为突出，根据北京市总体规划目标，到2020年北京市供暖总面 积达到10亿 m2。
评价分区结果
因此，对于 北京平原区，在冲 洪积扇中上部适合 用地下水式地源热 泵系统开发利用浅 层地温能资源，在 冲洪积扇下部及冲、 洪积平原区适合用 地埋管方式开发利 用浅层地温能。
浅层地温能开发利用现状
据不完全统计，截止 到2007年9月底，北京市地 源热泵项目数量已达到479 个，服务面积已达近1000万。 其中，地下水式地源热泵项 目数量为415个，服务面积 800多万 m2，占81%，地埋 管式地源热泵项目64个，服 务面积200多万 m2，占19%。
为促进浅层地温能的合理开发、科学利用，市发改委、水务局和国土 资源局还组织编制了《北京市平原区浅层温资源评价及利用规划》。
结论
北京市受气候条件影响具有巨大的制 冷和供暖需求，具备利用地源技术的优越 水文地质条件和资源储量，地源热泵在北 京得到了快速发展，截至2007年9月底， 项目数量已达到479个，服务面积已超过 1000万m2。目前在相对成熟的理论研究 成果的指导下和政府部门的政策支持下， 北京市开发利用浅层地温能有了更广阔的 前景。
鲁西地区浅层地温能地热地质条件与开发利用适宜性评价
数， 然 后 累加求 和 ， 根据求 和值 大小 进行 综合 适 宜性
分区。 ２ ． ２ 评 价 体 系 的 构 建
般 富水 性较 弱 ， 单 井 涌水 量 多 小 于 ５ ０ ０ ｍ。 ／ ｄ ； 山
评 价 体 系 由 目标 层 、 属性 层 和 要 素指 标 层 ３层 构成 ， 目标层 为适 宜 区划 分 ］ 。地 埋 管 地 源 热 泵 属
一
般小 于 １ Ｏ ０ ｍ。 ／ ｄ ， 局 部地 段 大 于 ５ ０ ０ Ｉ Ｔ Ｉ 。 ／ ｄ ， 水位
霎 囊 萋
该 区含 水岩 组类 型包 括松散 岩类 孔 隙地下 水 和
据对 上层 指标 的影 响大 小 对 各 评 价要 素 进 行 赋 值 ；
最后 ， 运用 栅格 数 据处 理 方 法 对 研 究 区进 行 网络 剖 分， 将 每一 栅格 的各 评 价 要 素 剩 以 相对 应 的权 重 系
碳 酸盐 岩类 裂隙 岩溶水 等 ２种类 型 。松散 岩类 孔 隙
分地 区大 于 ５ ０ ０ ０ ｍ。 ／ ｄ 。地 下水位 埋深 由山前往 平
原 地 区逐步 变浅 ， 一般 地 区埋深 ４ ～１ ０ １ Ｔ Ｉ 。
１ ． ２ 鲁 中 南 中低 山丘 陵 区
矩 阵检 验通 过 ， 软 件 将 自动生 成各 层 各 要 素 的权 重 系数 ； 其次 ， 利 用 Ｍａ ｐ ＧＩ Ｓ软件 将 野 外调 查 、 取 样 分 析 和以往 研究 成果 的数 据 编 制 评 价要 素 分 区 图 ， 根
ｌ 鲁 西 地 区 地 埋 管 热 泵 适 宜 性 分 区 ｌ
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