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1、邢臺(tái)市區(qū)淺層地?zé)豳Y源及潛力評(píng)估摘要：從邢臺(tái)市區(qū)城市發(fā)展對(duì)淺層地溫的資源需求出發(fā)，結(jié)合該區(qū)淺層地?zé)崮苜x存情況進(jìn)行了淺層地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)，經(jīng)計(jì)算200m以上淺層地?zé)醿?chǔ)存總量為597.60X1012kJ。地埋管適宜區(qū)和較適宜區(qū)淺層地?zé)峥衫昧繛?141470.63kW。地下水換熱系統(tǒng)適宜區(qū)和較適宜區(qū)淺層地?zé)峥衫昧繛?25957.384kWo并分析了淺層地?zé)崮軒?lái)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值，提出了適宜邢臺(tái)市區(qū)的淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的對(duì)策。關(guān)鍵詞：淺層地?zé)幔粺醿?chǔ)；地下水換熱系統(tǒng)；邢臺(tái)市區(qū)中圖分類號(hào)：P314文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）10
2、0162041引言淺層地?zé)崾侵傅乇硪韵乱欢ㄉ疃确秶ㄒ话銥楹銣貛е?00m埋深）內(nèi)，溫度低于25°C,在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下具備開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的地球內(nèi)部的熱能資源。其熱能主要來(lái)自地球深部的熱傳導(dǎo)，由于埋藏淺（深度小于2⑻m）、溫度低（一般溫度低于25°C），所以也稱為“低溫地?zé)崮堋?。淺層地?zé)崮艿臏囟纫话愀哂诋?dāng)?shù)仄骄鶜鉁??5QC，溫度比較穩(wěn)定，分布廣泛，開(kāi)發(fā)利用方便。淺層地?zé)崮艿睦?，主要是通過(guò)熱泵技術(shù)的熱交換方式，將賦存于地層屮的低品位熱源轉(zhuǎn)化為可以利用的高品位熱源，既可以供熱，又可以制冷。位于太行…山前傾斜平原區(qū)的邢臺(tái)市區(qū)淺層地?zé)崮苜Y源是
3、比較豐富的地區(qū)，具有一定的淺層地?zé)崮軒园l(fā)前景。近幾年來(lái)也已經(jīng)有少數(shù)單位幵始使用淺層地?zé)崮苓M(jìn)行冬季取暖和夏季制冷。但是邢臺(tái)市區(qū)未進(jìn)行過(guò)專項(xiàng)的淺層地?zé)崮苜Y源調(diào)査工作，地溫的利用和推廣呈現(xiàn)出很大的盲0性。因此，需要對(duì)邢臺(tái)市區(qū)淺層地?zé)崮苜Y源進(jìn)行調(diào)查評(píng)價(jià)，為該區(qū)合理開(kāi)發(fā)利用淺層地?zé)崮芴峁┗A(chǔ)科學(xué)依據(jù)。筆者通過(guò)收集資料和開(kāi)展淺層地?zé)崮芾脳l件調(diào)查，選擇有代表性地段進(jìn)行原位熱傳導(dǎo)試驗(yàn)，以獲得地層綜合換熱能力，初步查明調(diào)查區(qū)淺層地?zé)崮苜Y源數(shù)量、質(zhì)量以及分布規(guī)律，進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用區(qū)劃，為淺層地?zé)崮芸沙掷m(xù)開(kāi)發(fā)及合理開(kāi)發(fā)利用提供基礎(chǔ)資料和依據(jù)。2淺層地?zé)崮苜Y源賦存
4、概述淺層地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用與其賦存條件息息相關(guān)，而資源賦存主要依附于氣候條件地質(zhì)條件和巖土熱物性等。2.1氣候概況本區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，冬季寒冷少雪，盛行東北風(fēng)，夏季炎熱多雨，盛行東南風(fēng)。該區(qū)歷年平均氣溫13.5°C，極端最低氣溫-22.4°C（1958年1月16日），極端最高氣溫41.8°C（1961年6月12日）。多年平均降水量516.1mm（1956?2006年），最低228.2mm（1972年）,最高1269.0mm（1963年），日降水量最大為304.3mm（1963年8月4日），降水量年際間變化大，且具10?1
5、1年的周期性特點(diǎn)。年內(nèi)則多集屮于6?9月份，占全年的70%以上。最大年蒸發(fā)量2190.6mm，最小年蒸發(fā)量1257.1mm,平均年蒸發(fā)量1887.0mm。區(qū)最大風(fēng)速18m/s,最大季節(jié)性凍土深度41cm,平均相對(duì)濕度為59.6%，年平均日照時(shí)數(shù)為2297h,全年無(wú)霜期200d?？傮w上該區(qū)四季分明，適宜開(kāi)發(fā)利用淺層地?zé)崮堋?.2地質(zhì)概況邢臺(tái)市從大的地貌單元上位于山西高原與華北平原的過(guò)度地帶上，區(qū)內(nèi)地勢(shì)是西高東低，地形起伏較大，形態(tài)復(fù)雜。自西向東依次為中低山、低山、低丘壟崗和山前傾斜平原等地貌景觀。工作區(qū)位于太行山東麓山前沖洪積傾斜平原上（圖
6、1）,區(qū)內(nèi)地形較為平坦，起伏不大，總的地形西高東低，地面標(biāo)高在126?55m之間，自然坡降2.75%。左右，該區(qū)地層由老至新有：下古生界?W陶系，上古生界石炭系、二疊系和新生界第四系。邢臺(tái)市自西向東跨越兩個(gè)水文地質(zhì)區(qū)，以閃丘一邢臺(tái)一峰峰弧形斷裂為界，中西部為百泉泉域巖溶水、孔隙水水文地質(zhì)區(qū)，東部為孔隙水水文地質(zhì)區(qū)。地下水資源豐富，由于地下巖土的含水率高，對(duì)于地埋管的地源熱泵工程，可提升其熱交換率，非常有利于熱泵工程的應(yīng)用。2.3巖土體熱物性特征概況巖土體熱物性特征包括巖土體的熱導(dǎo)率比熱容以及地溫場(chǎng)特征等，其反映了巖土體的蓄熱和導(dǎo)熱能力，是
7、影響淺層地?zé)崮苜Y源賦存的重要影響因素。巖土體熱物性在實(shí)際工作中通常由巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)獲取。由巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果可知，工區(qū)巖土熱導(dǎo)率為0.8501?1.574W/mK,比熱容為1.481?1.746kJ/（kg?°C）（表1）。在地溫梯度方面，工區(qū)內(nèi)地溫梯度基本介于1.5°C/100m與2.0°C/100m之間。區(qū)內(nèi)的地溫梯度總體是西南和東部偏高，地溫梯度值等于或大于2.0°C/100m,西北與南部的南康莊-南陳村-柴家莊-后樓下一帶地溫梯度值小于或等于1.5°C/100m。工作區(qū)的恒溫層深度為35m,恒溫層溫度15.5°C,多年平均地面溫度
8、15.5?15.9°C。在大地?zé)崃鞣窖?，根?jù)河北省環(huán)境地質(zhì)勘査院編制的《邢臺(tái)市地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》中給出的平均熱流值作為研究大地?zé)崃髦导矗?0mW/m2o3淺層地?zé)豳Y源儲(chǔ)量及換熱功率計(jì)算研宄
