河北省衡水市区浅层地热能特征及应用前景分析

随着城市规模的不断扩大,对能源的需求越来越大,同时对环境保护的要求也越来越高.浅层地热能作为一种可循环利用且节能环保的能源逐渐受到人们的重视.本文通过对衡水市区地质、水文地质条件特点的分析,对衡水市区浅层地热能资源进行了评价和计算,结果表明衡水市浅层地热能资源丰富,适宜地埋管换热系统的开发利用,且开发潜力巨大,前景广阔.     

郑州市区浅层地热能调查与评价研究

为了探求郑州市区浅层地热能的资源量与开发利用潜力,采用体积法对郑州市区200 m以内深度范围浅层地热容量进行了计算,计算结果为4.94×1014 kJ/℃,并推求出郑州市区夏、冬两季总换热功率为591.03×104 kW,每年折合标准煤共计21.46万吨.结合层次分析法对郑州市区浅层地热能开发利用情况进行分区,结果表明...     

许昌市浅层地热能评价

以线热源理论为基础,通过对许昌市城区不同区域岩土体进行垂直埋管试验,测试获取各岩土层热物性参数,计算浅层地热能可利用量和地热能储存量,为许昌市推广和发展土壤源热泵这一极具节能与环保潜力的浅层地热能应用提供理论基础和技术支撑。同时,通过对许昌市浅层地热能评价方法的介绍,为同类城市浅层地热能评价提供可借鉴的方法。     

鲁北平原地下咸水浅层地热能开发利用条件研究

为了解决鲁北平原区农村冬季清洁供暖问题,扩大地下水地源热泵系统的应用规模,以区内广泛发育的咸水体为研究目标,在简述第四纪地层特征的基础上,阐明了第四纪含水砂层与咸水体的分布特征,总结了区内以往开展的4个浅层地热能勘查项目所施工的水文地质勘探孔抽水试验与回灌试验成果.结果表明:研究区咸水含水层单井涌水量320~475 m3/d,单位涌水量12.76~28.3 m3/(d·m),自然回灌条件下单井回灌量30~56 m3/d,单位回灌量5.85~17.5 m3/(d·m);单眼开采井可供暖面积为3481.02 m2,可满足约35户农村住宅的冬季供暖需求;研究区在进行浅层地热能开发时建议优先选择地下水地源热泵系统,对于供暖/制冷能耗需求较小的农村单户建筑,可选择地埋管地源热泵系统进行分散式供暖/制冷.     

郑州市地下水源热泵适宜区浅层地热能资源量评价

采用数值模拟法确定了郑州市地下水源热泵适宜区最佳井间距,评价了郑州市地下水源热泵适宜区浅层地热能资源。     

区域尺度地埋管地源热泵与能源地下结构开采浅层地热能评价综述

随着浅层地热能的大规模开发利用,针对地埋管地源热泵和能源地下结构的研究正由单个、单体尺度逐渐转向区域尺度。相较于地埋管地源热泵,能源地下结构占地面积小、成本低,在大规模城市建设及地下空间开发中具有良好的优势。从热物性参数和地下城市热岛效应两方面总结浅层地热能理论潜力现有研究成果,简述浅层地热能的开发形式,重点针对区域尺度地埋管地源热泵与能源地下结构的适应性评价进行系统综述,从适宜性分区、热交换潜力、满足建筑物能源需求效果三方面建立相应的区域尺度能源地下结构评价体系,以我国山东临朐县和德国巴登-符腾堡州地埋管地源热泵及我国南京大学仙林校区能量桩的区域性研究为案例进行深入分析,归纳当前研究中存在的问题,并对区域尺度能源地下结构的下一步研究进行展望。     

浅层地热能在岩溶地区的开发应用

地埋管换热系统是采集浅层地热能的一种热交换系统,文章介绍了用地埋管换热系统,在岩溶发育的碳酸盐岩地层中开发利用浅层地热能的成功经验,为在岩溶地区开发利用浅层地热能提供技术性参考。     

浅层地热能开发回灌井施工技术研究——以郑州市东、西部新城区为例

地下水回灌是浅层地热能开发利用中不可缺少的环节,回灌井是实施回灌的关键设施,其施工技术是影响回灌效果的重要因素。选取郑州市东部新城区、西部新城区浅层地热能开发的回灌井为研究对象,分析不同区域地质条件的差异,通过回灌井结构分析地下水的回灌机理,论述影响回灌效果的因素。结合试验井施工情况,论述泥浆正循环钻进、泵吸反循环钻进、冲击钻进等不同钻进工艺的适用条件和施工中存在的问题,以及钢筋砼管、钢管和U-PVC管等不同成井管材对回灌效果的影响,探索提高单位回灌量的针对性措施,为今后郑州市及周边地区浅层地热能开发回灌井的施工提供参考。     

浅层地热能开发利用适宜性分区方法研究--以安徽省浅层地热能调查评价为例

通过对安徽省浅层地热能开发利用适宜性分区方法进行研究,提出以浅层地热能资源赋存及技术经济、环境条件为评价因子,以关键因子为必要条件,采用关键因子法、层次分析法及综合指数法进行适宜性分区的方法;该综合评价方法能客观反映评价区开发利用适宜性特征。适宜性分区是贯穿于浅层地热能调查评价工作全过程并指导合理开发利用的重要基础性工作,其分区方法及评价因子选取需要紧密结合实际、因地制宜。     

淮北平原浅部地下水换热系统适宜性评价

安徽省淮北平原广泛分布着宜于利用的浅层地热能,具有以地下水换热方式开发利用的前景。本文利用层次分析(AHP)法,以MapGIS、Access为平台,评价安徽省淮北平原浅部(评价深度50m)地下水换热系统适宜性。参考国内外最新研究成果,结合评价区地质环境特点,在评价因素分类、等级划分和评价指数分级等方面进行了深入研究,评价结果体现了浅部孔隙水系统的基本特点,具有较强的规律性。     

地质条件及埋管形式对地埋管换热器换热性能影响研究

利用北京市35个现场换热孔岩土热响应试验数据,分析了地质条件和埋管形式对地埋管换热器换热性能的影响。研究结果表明地质条件对地埋管换热性能具有显著影响:地层初始平均温度每变化1℃,换热能力相差8%左右;基岩地层的地埋管换热能力平均比松散层高35%;换热孔处地下水流速从0.14 m/d增至0.91 m/d, Pe值从18增加至113,由于热对流换热作用加强,延米换热量提升13%。在相同地质条件下,套管式换热器冬季延米取热量比双U型换热器高约40%;换热深度从150 m增加至300 m时,双U型和套管式换热器延米取热量均略有升高。     

双U型地埋管换热器换热性能试验研究

双U型地埋管换热器(DUBTHE)在实际应用中易出现管路交叉,引起热短路,造成换热性能降低,直接影响浅层地源热泵系统的运行效率。以西安某浅层地源热泵项目为工程背景,基于无限长线热源理论和斜率法,通过现场岩土热响应试验、不同测温法测温试验,研究了岩土初始平均温度、导热系数和体积热容,及管卡间距对DUBTHE换热性能的影响。结果表明：多点式测温线缆测得的岩土初始平均温度为17.08℃,更接近实际地层温度。该地层的岩土综合导热系数和综合体积热容分别为1.65 W/(m·K)、2.81×10⁶ J/(m³·K)。DN25 DUBTHE的夏、冬季单位延米换热量随着管卡间距减小而增加,且增速随管卡间距的减小先增大后减小。当管卡间距分别为1、2、3、4 m时,DN25 DUBTHE的夏季单位延米换热量较无管卡分别提高了21.03%、19.48%、15.16%、3.92%;DN25 DUBTHE的冬季单位延米换热量较无管卡分别提高了20.83%、19.48%、14.94%、3.79%。工程中最优的管卡布置方式为2 m或3 m管卡间距的DN25 DUBTHE。...     

基于层次分析法-模糊综合评价模型的浅层地热能适宜性评价——以山东省昌乐县为例

层次分析法-模糊综合评价模型可有效解决传统评价分析方法难以对模糊概念进行定量评价以及受主观影响较大等问题,使评价结果更加合理、精确。综合选取单一岩体厚度、地下水埋深、含水层总厚度、地层岩性、导热系数、比热容和地温等7个评价因子,运用层次分析法-模糊综合评价模型对山东省昌乐县浅层地热能适宜性进行了评价,将研究区划分为适宜性中等区和适宜性差区,适宜性中等区面积为44.71 km²,适宜性差区面积为10.29 km²。结合昌乐县城市规划,将研究区进一步划分为一般开发区、鼓励开发区、大力发展区和限制开发区。研究区浅层地热能开发利用潜力较大,合理开发利用可带来巨大的经济和社会效益。     

地下水流系统特征——以白垩系地下水盆地为例

以不同的研究尺度,白垩系地下水盆地可以划分为若干地下水流系统.水流系统的发育受含水层补给和排泄条件及含水系统结构控制.每一个水流系统都具有整体性、相关性、等级结构性、时序性、动态平衡性、功能性等特征.     

四川省红层丘陵区浅层地下水水质现状及评价——以宜宾市屏山地区为例

在对四川省屏山县进行野外地质调查基础上,对调查区浅层地下水质进行了分析测试,并采用改进的内梅罗水质指数方法结合水质统计分析以及SUFER8.0对浅层地下水质量进行评价.评述了该地区中红层区和非红层区浅层地下水水质,提出了一些预防和治理措施,为四川省红层找水打井工程的工作开展和地下水环境的保护和利用提供了参考.     

地下空间资源开发利用地质环境适宜性评价——以常德市为例

常德市为省域次中心城市及湘西北中心城市、综合交通枢纽和生态宜居城市,随着城市社会经济的快速发展,城市逐步进行地下空间资源的开发利用.运用层次分析法和变权评价方法,针对研究区60 m以浅的地下空间资源开发利用进行适宜性分析评价,按照0～10 m,10～30 m,30～60 m等3个层次进行评价,得出研究区地下空间资源开发...     

南昌市地下空间开发地质环境适宜性评价——以九龙湖新城为例

地下空间开发地质环境适宜性评价对于科学合理地开发利用城市地下空间资源具有重要作用。在全面收集分析已有地质资料的基础上,构建适用于南昌市九龙湖新城地下空间开发利用的地质适宜性评价体系。通过研究南昌市九龙湖新城地质环境条件,从构造地质条件、水文地质条件、工程地质条件和环境地质问题等4个方面选取了12个评价指标,运用“专家-加权平均统计法”和“专家-层次分析法”两种方法对比来最终确定评价因子的权重,采用模糊聚类综合评判法进行地下空间适宜性评价。评价结果表明,南昌市九龙湖新城地下空间开发适宜性分为适宜性、较适宜性、适宜性较差、适宜性差四级。浅层(0～15 m),适宜性面积为9.13 km²,占比12.38%;较适宜性面积为44.63 km²,占比60.53%;适宜性较差面积为15.66 km²,占比21.24%;适宜性差面积为4.31 km²,占比5.85%,中层(15～30 m):适宜性面积为70.25 km²,占比94.75%;较适宜性面积为3.89 km²,...     

地下热流系统及其开发工程配置——以河南省开封市区为例

河南省开封地区在地下300~1600 m松散沉积物内,广泛分布低温(25~67℃)地下热水。根据区内50眼地热井(井深440~1580 m)资料,可分为6个亚热储层,并设计了各亚热储层的合理开发工程配置方案,以改进目前仅按用水需要的地热井布局。按照该设计方案,可使现状地热井的单井出水量平均增幅达到500~600 m3/d(80 m设计降深,除最深部亚热储层为14 m3/d外);现有49眼地热井的总出水量可由目前的43224.0 m3/d增加到设计开发工程配置方案下的150744.0 m3/d(110眼井)。通过模拟预报,研究区内地下热流系统在20 a开采期内,其水温变化很小,可以保证稳定、持续开采的要求。     

非饱和带土体-浅层地下水系统氟的地球化学——以河北邢台山前平原为例

邢台山前平原浅层高氟地下水分布区，浅层地下水与非饱和带土体构成了一个完整的水文地球化学系统。在该系统中，非饱和带土体的氟源强度及浅层地下水体聚集和保存氟的条件是影响非饱和带土体浅层地下水之间氟迁移和富集的两个关键因素。其中前者直接受控于土体的矿物成分、化学成分和粒度组成，而后者主要取决于浅层地下水的化学成分特征。大气降水入渗条件下，非饱和带土体浅层地下水系统氟迁移和富集动态模拟实验结果表明，非饱和带土体是浅层地下水重要的供氟源，非饱和带水土系统氟的地球化学反应主要为水相络合反应、溶解／沉淀反应和吸附／解吸     

基于模糊数学理论的煤矿地下空间开发利用适宜性评价——以白源煤矿为例

针对煤矿地下空间开发利用适宜性评价进行了研究,提出了基于模糊数学理论的煤矿地下空间开发利用适宜性评价方法,为煤矿企业转型脱困焕发新生和资源枯竭型城市的转型发展提供新思路。首先建立评价指标体系,包括空间资源量、稳定性因素、安全性因素、空间环境因素、经济性因素等5大类以及相应的20小项评价指标,同时确定了体系中各个指标的评定等级标准;其次利用层次分析法确定评价指标权重;最后运用模糊数学理论进行综合评判。并以萍乡市白源煤矿为例开展煤矿地下空间开发利用适宜性评价,结果为较适宜。