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北京市浅层地温能资源评价及开发利用前景分析 王立发 江剑 董殿伟 北京市地质矿产勘查开发局 北京市地质工程勘察院 北京市水文地质工程地质大队 2009.10 中国地下水信息中心能力建设 主要内容 一、 “北京市平原区浅层地温能资源地质勘查”项目概况 二、北京市平原区区域特征 三、浅层地温能评价 四、热泵的适宜性条件区划 五、浅层地温能开发利用现状及特点 六、北京市开发利用浅层地温能的优势及前景 中国地下水信息中心能力建设 北京平原区浅层地温能资源地质勘查项目 北京市地质矿产勘查开发局2006－2008年实施完成的“北京平原区浅层地温能资源地质勘查项目” 共设置了“北京地区浅层地温能资源开发利用现状调查”、“典型地区浅层地温能资源开发利用相关参数研究”、“北京平原区浅层地温能资源专项地质勘查”、“北京平原区浅层地温能开发利用监测站网建设及环境影响评估”和“浅层地温能资源开发利用经济效益分析研究”五个专题，首次对北京平原区浅层地温能资源赋存、开发利用条件和资源量等内容进行了系统调查评价，建立了浅层地温能资源调查评价方法体系，初步分析了北京平原区浅层地温能资源潜力，对北京平原区浅层地温能的开发利用方式适宜性进行了分区，详细分析了浅层地温能资源开发利用的能耗等。 中国地下水信息中心能力建设 地理概况 　北京市地处华北平原的西北边缘，全市土地面积16410.54km2。地势西北高、东南低，西、北、东三面环山，西部山区统称为西山，属太行山脉；北部山区统称军都山，属燕山山脉；东南部是一片缓缓向渤海倾斜的平原。北京平原区面积6400km2，海拔高度10～55m，西北部地势高，东南部地势低，平均坡度1-2‰，是典型的山前倾斜平原地形。 中国地下水信息中心能力建设 水文 北京市有五大水系分别是：大清河水系、永定河水系、北运河水系、潮白河水系、蓟运河水系 中国地下水信息中心能力建设 气候条件 　　北京气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。年平均气温10～12℃，1月气温最低，月平均-7～-4℃，7月气温最高，月平均25～26℃。极端最低-27.4℃，极端最高42℃以上。2005年平均气温为13.2℃，二月份最冷，平均气温-2.9℃，七月份最热，平均气温27.9℃。高温，低温度可分别超过40 ℃和-20 ℃以下。 中国地下水信息中心能力建设 水文地质条件 水文地质条件 中国地下水信息中心能力建设 地下水系统划分 1）拒马河冲洪积扇孔隙水系统； 2）永定河冲洪积扇孔隙水系统； 3）潮白河-蓟运河冲洪积扇孔隙水系统(Ⅲ区) ： 3.1）南口冲洪积扇及山前河流洪冲积平原孔隙水子系统（Ⅲ1区） 3.2）潮白河冲洪积扇子系统（Ⅲ2区） 3.3）蓟运河冲洪积扇子系统（Ⅲ3区） 　　由此可见，北京市平原区具有良好的地温背景条件和水文地质条件，为浅层地温能的利用提供了条件。 中国地下水信息中心能力建设 北京市平源区浅层地温能评价 　　选用静态储量法对北京平原区浅层地温能进行了计算，首先确定潜水水位，再确定主要地层厚度、物性参数。 　　在潜水位以上为包气带，其下为含水层和相对隔水层，热量储存于岩土体颗粒、包气带的空气及岩土体含的水中，热储法分别计算储热量，并进行累加。 中国地下水信息中心能力建设 参数确定 可以确定主要参数分为评价范围参数和岩土体物性参数两个方面，分别如下： 1）选定的评价区范围为北京平原区6400km2； 2）主要计算适宜区的浅层地温能资源，岩土体底面埋深分地下水式和地埋管式分别确定：地下水式地源热泵适宜区为100m，第四系厚度小于此值时按照实际深度选取；地埋管式地源热泵适宜区为150m，第四系厚度小于此值时按照实际深度选取； 3）岩土体孔隙率、岩土体天然含水率等参数是通过取样、土样分析测试获得； 4）岩土体比热容选取经验数据进行计算评价； 5）本次计算静态储量选择温差1℃。 中国地下水信息中心能力建设 评价结果 区县 资源量（kJ） 区县 资源量 区县 资源量 昌平 2.198×1013 密云 3.128×1013 海淀 1.355×1014 朝阳 1.966×1014 平谷 9.4×1013 怀柔 5.642×1013 大兴 3.372×1013 石景山 1.55×1014 门头沟 8.01×1012 房山 9.65×1013 市区 1.482×1014 通州 3.546×1014 丰台 5.402×1013 顺义 3.256×1014 合计 1.9×1015 　　经计算，北京平原区浅层地温能静态储量为1.9×1015kJ，即5.39×1011kwh, 折合标准煤6620万t。 中国地下水信息中心能力建设 热泵的适宜性条件区划 　　只有在