3-地热资源评价-浅层地温能讲诉.ppt

勘查要求： 地表水换热方式浅层地热能调查 目 录 五、浅层地热能开发利用评价 四、场地浅层地热能调查 一、浅层地热能的基本定义 三、区域浅层地热能调查 二、浅层地热能勘查内容与分类 (一)浅层地温能资源评价标准 浅层地温能资源评价应计算浅层地温能热容量和可利用量（换热功率） 区域浅层地温能评价的深度范围为1m至200m埋深以内。 场地浅层地温能评价的深度根据工程的需求而定。 浅层地温能资源评价标准 浅层地温能热容量 （体积法） 在包气带中，地热能热容量按下式计算： 浅层含水层中，地热能热容量按下式计算： 热容量等于各自的比热容与体积的乘积 浅层地温能资源评价标准 区域评价计算面积： 　为适宜开发利用浅层地温能的土地面积。 工程评价计算面积： 　为该工程取热的影响面积。 浅层地温能资源评价标准 (二)浅层地温能资源开发利用评价 环境影响 土壤、农作物 地下水环境 水产养殖 地表水环境 大气环境 生态环境 浅层地温能资源开发利用评价 环境影响预测： 计算替代常规能源量和节能减排量，评价浅层地温能利用所产生的大气环境效应； 评价浅层地温能开发对地下温度场的影响； 根据地源热泵工程的换热方式评价相应的生态环境影响； 提出防治浅层地温能利用产生不利环境影响的措施。 浅层地温能资源开发利用评价 浅层地温能利用环境评价： 环境影响评价内容 清洁环境效应、减排效应（CO2、SO2等） 地下水环境及地面沉降、岩溶塌陷、地裂缝 对河流、湖泊、水库、水环境、水生物的影响 ①冷（热）岛效应②热均衡 ⑵地下水位下降 大气环境效应评价 地下水系统评价 地表水系统评价 对地温场的影响 应分别估算地下换热系统不同开采方案的初投资及运行成本。 地埋管换热系统的初投资估算主要考虑埋管深度、管材、孔径和孔内结构、回填材料、地层的硬度及钻孔成本等因素；运行费用主要考虑 地下水换热系统的初投资估算主要考虑抽灌井的数量、深度及钻探试验成本； 地表水换热系统的初投资估算主要考虑取水口的远近、水质对换热管材、换热器的影响、取热方式等因素。 经济成本评估： 浅层地温能资源开发利用评价 在场地浅层地热能勘察和环境影响预测、经济成本评估的基础上制定。 开发利用方案： 浅层地温能资源开发利用评价 开发利用 方案 换热系统规模 换热方式 等等... 取热和排热温差 制定监测方案 长期检测孔设置 相关规范 * 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 　 适宜性分区因素： 　　松散层厚度(m)　　　　岩土导热性 　　恒温带温度　　　　　　回灌条件 　　含水层累计厚度(m)　　地下水水质 区域浅层地热资源调查 竖直地埋管适宜性分区 区域浅层地热资源调查 分区 单项指标 综合评判标准 第四系厚度 m 卵石层总厚度 m 含水层总厚度 m 适宜区 ＞100 ＜5 ＞30 三项指标均符合 较适宜区 ＜30或50-100 5-10 10-30 除适宜区和不适宜区以外其他地区 不适宜区 30-50 ＞10 ＜10 至少两项指标符合 区域浅层地热资源调查 地下水适宜性分区 分区 单项指标 综合评判标准 单位涌水量 m3/(dm) 单位回灌量 单位涌水量 地下水位年下降量m 特殊地区 适宜区 ＞500 ＞80% ＜0.8 / 三项指标均符合 较适宜区 300-500 50%-80% 0.8-1.5 / 除适宜区和不适宜区以外其他地区 不适宜区 ＜300 ＜50@ ＞1.5 重要水源地保护区、地面沉降严重区 任一项指标符合 (二)勘察孔取样、测试及现场 热响应试验 岩土层单层厚度大于1m的，每层应取代表性的原状土样（砂、砾石层除外）。 勘察孔取样及测试要求 每100km2调查区应不少于3个勘查孔，每个勘察孔分别进行现场采样及热响应试验。 原理 测得循环水流经地下埋管前后的温度、压差、流量。进而得到测孔的换热量 目的 获取岩土体热物性，包括岩土体导热系数、密度及比热等 热响应试验 恒温法 恒热流法 热响应试验 现场热响应试验: 对回路中循环水连续加热，测量加热功率、水的流量和进出口温度及时间，推算钻孔周围岩土的平均岩土导热系数。计算地埋管换热器传热系数。 热响应试验 热响应测试车 热响应测试车 现场热响应试验要求： 现场热响应试验时，应进行两次不同热负荷的试验。当测试孔深度在80-100米时，大负荷宜采用6—10kW，小负荷宜采用3—5kW。 现场热响应试验首先做无负荷的循环测试，获取地层初始平均温度。 对回路中的传热介质连续加热（冷）负荷。温度稳定（变化幅度小于1℃）后，观测时间不少于2