广西浅层地温能资源潜力评价及开发利用模式探讨

广西赋存丰富的浅层地温能资源。文章在分析广西地级市浅层地温能赋存条件的基础上,经过野外现场钻探及热响应试验研究,获取了地层岩性及热物性等相关参数,并对这些城市的浅层地温能资源量进行分区计算,结果显示,广西地级市在200m深度范围内的浅层地温能总热容量为14.91×10~(14)kJ/℃。地下水热泵系统换热功率为41.0×10~6kW,地埋管热泵系统换热功率为85.18×10~6kW。同时,针对冬无严寒、夏季炎热的浅层地温能制冷及制热水耦合开发利用模式进行分析,为广西的浅层地温能开发利用提供参考。     

烟台市城区浅层地热能评价

浅层地热能是一种可再生的新型环保能源,近年来浅层地热能开发利用受到烟台当地政府的高度重视。该文在系统搜集烟台市城区基础地质、水文地质、地热地质等资料的基础上,通过采用抽水试验、回灌试验、现场热响应试验等工作手段,基本查明了浅层地热能开发利用涉及的地下水富水性特征、地下水回灌系数、岩土体热物性参数及岩土体结构等系列基础条件。采用层次分析法与模糊数学法对烟台市城区地下水源热泵与地埋管地源热泵两种浅层地热能开发利用方适宜性进行了评价,其中地下水地源热泵适宜区分布于牟平城北部,面积约53.66km~2;较适宜区分布于黄垒河、柳林河、夹河、辛安河等河流下游地区,面积约91.99km~2;地埋管地源热泵适宜区分布于调查区大部分地区,面积约739.09km~2;较适宜区分布于区内冲洪积平原和丘陵地区,面积约261.58km~2;不适宜区分布于福山邢家山、王家庄一带,面积合计2.29km~2。经概算烟台市城区100 m以浅,浅层地热容量为165.41×10~(12)kJ/℃,其中适宜区浅层地热容量为120.76×10~(12)kJ/℃,较适宜区浅层地热容量为44.26×10~(12) kJ/℃。城区地下水地源热泵系统适宜区与较适宜区冬季换热功率为24.40×10~5 kW,夏季换热功率为48.80×10~5 kW;地埋管地源热泵系统适宜区与较适宜区夏季换热功率为1.04×10~8 kW,冬季换热功率为0.79×10~8 kW。该成果为促进烟台市节能减排,新旧动能转换提供了翔实可靠地基础数据。     

章丘区浅层地温能资源研究与评价——以地埋管换热方式为例

通过对章丘区浅层地温能赋存条件的研究,结合现场热响应试验、岩土样品测试等数据,采用层次分析法和指标法对研究区进行了地埋管地源热泵系统开发利用适宜性分区,并概算了浅层地温能资源量、评价了开发利用资源潜力、进行了经济和社会效益分析。结果表明:适宜性区面积76.38km²,占研究区面积的95.48%;适宜区内120m以浅浅层地温能热容量21.3228×10¹²kJ/℃。研究区全部利用地埋管地源热泵系统,夏季可制冷面积5353.1278×10⁴m²,冬季可供暖面积6504.6662×10⁴m²。浅层地温能开发利用潜力巨大,经济和社会效益明显。     

淄博市周村区浅层地温能开发利用资源潜力评价

通过对周村区浅层地温能赋存条件的研究,结合岩土样测试等数据的分析,运用层次分析法对研究区进行了开发利用适宜性分区,同时进行了浅层地温能开发利用资源潜力评价及经济效益分析。结果表明:适宜性中等区面积共53.89km~2,占研究区面积的89.76%;研究区内全部应用地埋管地源热泵系统,夏季可制冷面积873.57×10~4 m~2,冬季可供暖1 265.80×10~4 m~2。因此,研究区浅层地温能开发利用潜力大,可带来巨大的经济效益。     

指标法与层次分析法在浅层地温能适宜性评价中的应用讨论

浅层地温能是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,浅层地温能具有可再生、环保、经济、寿命长等特点。本文以指标法和层次分析法为分区方法,通过对莱阳市城区浅层地温能赋存条件的研究,并结合相关的测试分析数据,开展浅层地温能开发利用适宜性分区(开发利用方式以地埋管换热系统为例),最终将2种方法得出的结果进行对比分析。通过指标法进行适宜性分区,得出的分区结果为:评价区全区均为地埋管换热适宜性中等区,面积55.0km~2;通过层次分析法进行适宜性分区,得出的分区结果为:地埋管换热适宜性分区划分为适宜性中等区和适宜性差区,其中适宜性差区仅在评价区内东北方向小面积出露,面积约为1.1km~2,约占全区面积的2.0%,其他区域均为地埋管换热适宜性中等区,面积约为53.9km~2,约占全区面积的98.0%。通过对比2种方法得出的分区结果并结合评价过程中选取的评价指标、使用的评价方式等,得出如下结论:2种方法评价的结果相近,但层次分析法考虑到的因素更加全面,方法更加科学,使用更加灵活,取得的评价分区结果更加准确。     

龙口市浅层地温能赋存条件及开发适宜性分区

浅层地温能作为绿色可再生能源,若能得到广泛应用可大大降低城市建筑能耗、缓解环保压力。本文通过现场热响应试验、水文地质钻探与调查研究,查明了龙口市研究区范围内地层的热物性参数、水文地质条件、地温场特征及浅层地热赋存条件,结合层次分析法与指标法展开适宜性分区,并得到以下研究成果：研究区浅层地温能主要分布于深层黏土、砂层及基岩中;钻孔平均导热系数为2.11W/m·K,平均换热量为42.53W/m;研究区地下水型换热系统适宜区面积为0.995km2,适宜性中等区面积为29.21km2,适宜性差区面积为34.795km2;地埋管型换热系统适宜性中等区面积为59.886km2,适宜性差区面积为4.94km2。     

临沂城区浅层地热能利用方式适宜性分区研究

临沂城区浅层地热容量丰富,利用潜力大,具有较好的开发利用前景。通过对该区进行地埋管勘查和地下水换热方式勘查研究,结合水文地质条件、工程地质条件等控制因素对该区进行了适宜性分区,区内只有部分区域适宜采用地下水换热方式,绝大部分区域较适宜采用地埋管换热方式。     

基于层次分析法的浅层地温能适宜性研究——以南宁市为例

浅层地温能是一种可再生的新型绿色能源,也是一种特殊的矿产资源,利用前景广阔。文章根据南宁市地形地貌、气候特征、水文地质特征、地温场分布,对南宁市浅层地温能资源赋存状况进行了分析,并运用层次分析法确定了浅层地温能适宜性分区评价体系中的各评价指标的权重。在此基础上,基于GIS平台的空间分析模块进行地下水水源热泵和地埋管土壤源热泵适宜性分区研究。结果显示,地下水式地源热泵适宜区面积为109.8 km2,集中在地下水丰富、回灌能力强的地区;地埋管地源热泵适宜区面积为108.8 km2,分布在施工条件较好,并且岩土综合热传导系数和比热容较大的地区,这些地区地层的换热能力和蓄热能力较强,钻进条件良好,开发利用的经济效益较好。     

鲁西地区不同岩性地层热响应试验结果浅析

为研究地埋管换热器在不同岩性地层的换热情况,在鲁西黄河冲洪积平原、山前冲洪积平原和低山丘陵区进行了以粉土、粉质粘土、细砂,粘土、粉质粘土、中粗砂,灰岩和花岗岩为研究对象的热响应试验,初步试验结果表明:每延米换热量(W/m)和平均热导率(W/m·k)花岗岩灰岩粉质粘土、中粗砂粉土、粉细砂。在岩溶地下水富水性强,径流速度快的地段灰岩平均热导率花岗岩。此项研究结果可为不同岩性地层浅层地温能开发利用工程地埋管换热器类型的选择,浅层地温能评价和开发利用提供基础数据。     

地埋管换热影响岩土体传热因素及热影响范围分析

该文介绍了地埋管换热器传热模型,对影响地下岩土体传热的地埋管换热功率、持续时间、热泵机组运行的方式与模式、换热器规格、管外回填材料以及地质-水文地质条件等因素进行了探讨,认为周围岩土体热响应范围大小与换热功率大小和持续时间长短、管外回填材料和周围岩土体导热性能高低呈正相关性,热泵机组间歇运行方式有利于地温场的及时恢复,冬季制热夏季制冷模式能削弱单一负荷聚集产生的热影响程度,同等能条件下双U型De32地埋管较单U型De25地埋管热影响范围要大。由于地埋管换热器吸热或放热不平衡而引起的冷热量累积效应,渗流速度越大,热影响范围则越大。济南东部碎屑岩区某模拟夏季工况试验表明,其他条件相同的前提下,8 k W换热功率持续运行,以换热孔为中心,岩体温度响应速率和影响幅度与径向距离成负相关性,距离越近,响应速率和影响幅度越大,反之就越小;47天后,地埋管换热器热影响范围大于5m。     

“裸管”地热换热器数值传热模型研究

介绍了一种特殊地热换热器———"裸管"换热器,并详细分析了其孔内外的传热;通过合理划分网格,利用有限容积法建立了钻孔内外的数值模型,利用该模型对裸管式地热换热器进行了校核计算。在此基础上,对湖北十堰某工地的实际钻孔进行了现场测试,测试结果和数值计算结果误差在5%以内,证明该数值模型是可行可靠的;此外,由于套管式地热换热器布置形式和裸管的相似性,本文的数值模型对套管地热换热器也是适用的。     

Research on ground heat exchanger of Ground Source Heat Pump technique

Ground Source Heat Pump technique and its operating principle are described in this paper. Ground heat exchanger is the key technique of ground source heat pump and its pattems are discussed. Software is helpful to design ground heat exchanger. A project of Chinese Ground Source Heat Pump is introduced and its market is more and more extensive.     

Research on ground heat exchanger of Ground Source Heat Pump technique

Ground Source Heat Pump technique and its operating principle are described in this paper. Ground heat exchanger is the key technique of ground source heat pump and its pattems are discussed. Software is helpful to design ground heat exchanger. A project of Chinese Ground Source Heat Pump is introduced and its market is more and more extensive.     

郓城县浅层地热能勘查评价

浅层地热能是地热资源的组成部分,分布广,利用价值大,既可缓解能源紧张矛盾,又有利于保护环境。该文分析了郓城县浅层地热能条件,对地埋管换热方式有关热物性参数进行了测试,对郓城县浅层地热能资源进行了计算评价,并进行了效益分析。     

Simulation and analysis for anthropogenic heat release

Heat balance of urban ecosystem is a key point for the study of urban climate and micro-climate pattern and its change mechanism. Urban heat island effect is becoming increasingly serious,which is mainly caused by the change of the earth's surface cover and the anthropogenic heat release. In this study,the simulation experiment for the anthropogenic heat release was designed according to the heat balance principle. A set of buildings of miniature city were used to constitute the residential area,U grooves were applied to simulate the single building,and the fluorescent lamps in the U groove were regarded as the heat sources of the anthropogenic heat release. The simulation experiment was launched with long-short wave sun photometer,sonic anemothermometer and heat flow gauge in the experiment site. Then the net solar radiation,sensible heat flux and heat flux into the ground were determined. The quantities of the anthropogenic heat release were calculated based on the heat balance principle,and were compared with the theoretical power consumption of the fluorescent lamps. The root mean square error( RMSE) of the simulation for the anthropogenic heat release reaches0. 078 W·m- 2,a comparatively high precision,which showes that the anthropogenic heat release can be accurately determined through the simulation experiments. This study provided a scientific method for the purpose of monitoring the anthropogenic heat release.     

近50年河南省武陟县高温天气的气候特征初探

利用河南省武陟县1961—2010年5—9月日极端最高气温资料,统计分析了武陟县极端最高气温与高温天气的特征,以期能对提高气候预测水平和农业生产有一定帮助。结果表明：武陟县高温天气主要出现在6—7月,高温天气的时间分布具有明显的周期性;年极端最高气温的变化大体上经历了从高到低又到高的过程;持续高温天气主要出现在6月,连续≥3d的高温天气过程出现最多,平均每年出现1．9次;武陟县夏季酷热与极端最高气温高、持续高温天气出现次的年份,集中在20世纪60年代中期以及90年代后期至今的两个时间段内。     

Interannual variability of latent and sensible heat fluxes in the South China Sea

The South China Sea (SCS) is significantly influenced by El Nio and the Southern Oscillation (ENSO) through ENSO-driven atmospheric and oceanic changes.We analyzed measurements made from 1960 to 2004 to investigate the interannual variability of the latent and sensible heat fluxes over the SCS.Both the interannual variations of latent and sensible heat fluxes are closely related to ENSO events.The low-pass mean heat flux anomalies vary in a coherent manner with the low-pass mean Southern Oscillation Index ...     

成都市城市热岛效应分析

城市热岛效应是城市气候最显著的特征之一.基于地理信息系统和不同时次的遥感影像,探讨成都市地表温度、热岛强度、热岛等级的分布特征及其演变.结果表明:成都市热岛效应明显且夜间夏强冬弱,地表温度呈条状分布;日间城市多数区域属于弱热岛以上等级,中心城区偏向强热岛和极强热岛,夜间强热岛面积扩张,冬季热岛等级增加明显;2002～2012年,城市热岛等级增加,强热岛面积扩张,但存在昼夜和季节性差异.     

成都市城市热岛效应分析

城市热岛效应是城市气候最显著的特征之一。基于地理信息系统和不同时次的遥感影像,探讨成都市地表温度、热岛强度、热岛等级的分布特征及其演变。结果表明:成都市热岛效应明显且夜间夏强冬弱,地表温度呈条状分布;日间城市多数区域属于弱热岛以上等级,中心城区偏向强热岛和极强热岛,夜间强热岛面积扩张,冬季热岛等级增加明显;2002~2012年,城市热岛等级增加,强热岛面积扩张,但存在昼夜和季节性差异。     

An improved algorithm of simulation on air-sea turbulent heat fluxes in China seas

With a global GSSTF2 and NCEP/NCAR reanalysis database and observation data at the Yong Xing station of Xisha Island in the South China Sea, we simulated the turbulent sensible and latent heat flux at sea surface in Chinese and neighboring seas (hereafter termed as China seas) using a common bulk method with some improved parameters. Comparing the simulated results with the observed and reanalyzed data, the improvement yielded higher accuracy, a smaller mean square deviation within 10 W/m2, and a smaller average relative error at about 25%. In addition, spatial resolution was improved to 0.1°×0.1°. The simulation is able to replay the main features of regional and seasonal variation in turbulent heat fluxes, and also the general pattern of heat flux changes during the summer monsoon outbreak in the South China Sea.