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北京平原区浅层地温能可供暖9.59亿平方米
段金平
【期刊名称】《城市地质》
【年(卷),期】2009(4)2
【摘要】近日通过评审的《北京平原区浅层地温能资源地质勘查报告》表明，北京平原区浅层地温能资源潜力折合0．662亿吨标准煤，可供暖面积达9．59亿平方米，可满足2020年北京市总体规划中总供暖面积的要求。
该项目由北京市财政出资，北京市地勘局承担，历时3年，项目组调查了北京平原区6400平方千米范围内3米～150米的浅层地温能资源的特征和分布规律、研究评价浅层地温能资源的资源量，并进行了地源热泵适宜区划，成果总体达到国际领先水平，被评为优秀级。
【总页数】1页(P52-52)
【关键词】北京平原区;浅层地温能;地质勘查;总体规划
【作者】段金平
【作者单位】《城市地质》编辑部
【正文语种】中文
【中图分类】P621
【相关文献】
1.北京平原区浅层地温能资源地质勘查成果 [J], 卫万顺;郑桂森;王新娟;李文伟;栾英波;徐光辉;刘清晓;江剑;王泽龙
2.北京平原区浅层地温能分布规律研究 [J], 王新娟;栾英波;路明;李志萍
3.浅层地温能资源地质勘查评价体系探讨——以北京平原区浅层地温能资源地质勘查为例 [J], 卫万顺;郑桂森;栾英波;王新娟;李文伟;冉伟彦;王泽龙
4.北京平原区浅层地温能可供暖
5.59亿平方米 [J],
5.北京平原区浅层地温场特征及其影响因素研究 [J], 卫万顺;郑桂森;栾英波
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北京平原区浅层地温能分布规律研究王新娟1栾英波2路 明1李志萍1(1.北京市水文地质工程地质大队 北京市 100195 2.北京市地质矿产勘查开发局 北京市 100195)提 要 浅层地温能分布规律的研究,是浅层地温能资源合理开发利用的重要依据。
该文研究了影响北京平原区浅层地温能资源分布规律的地质构造、第四系空间结构及地下水径流条件,2008年6月地下水温测量结果。
研究表明:北京平原区浅层地温除几个地温异常区地温偏高(摄氏20几度)外,其余地区均在14.5e ~16.5e 之间,适合应用热泵系统。
该研究成果可以作为指导北京平原区浅层地温合理开发利用的依据。
关键词 浅层地温 第四系地层 地质构造 地下水径流Study of Distribu tion Law of Shallow Geothermal EnergyResources in Beijing Plain AreaWang Xinjuan 1Luan Yingbo 2Lu Ming 1Li Zhiping1(1.Beijing Hydrogeological and Engineering Geological Team2.Beijing Municipal Bureau of Geological Exploration and Development)Abstract The study of the shallow geothermal resources distribution is the important basis for the rational de -velopment and utilization of shallo w geothermal resources.In this paper,based on the impact of shallow geo -thermal of Beijing plain resources distribution of geological structure,Quaternary spatial structure and groundw -ater runoff conditions etc,combining the surveying results of groundwater temperature in June,2008,the study indicates:shallow geothermal of Beijing plain area is between 14.5e ~16.5e except the higher ground temperature (20degrees or more Celsius)in a few abnormal places,and it is suitable for lising heat pump sys -tems.The study results about the shallow ground temperature distribution la ws can be as the basis to guide for rational development and utilization of shallow geother mal in Beijing plain area.Keywords shallow geothermal;quaternary system stratum;geological struc ture;groundwater runoff作者简介:王新娟(1973-),女,博士,主要从事地下水资源和水环境评价及浅层地温能资源开发利用研究。
北京市平原区地下水分层质量评价北京市平原区是中国北方的一片平原地区，地下水资源丰富，被广泛用于市民生活和工农业生产等领域。
地下水质量评价是对地下水资源进行合理开发和利用的重要基础，本文将从地下水分层质量评价的角度，探讨北京市平原区地下水资源的利用和保护问题。
北京市平原区地下水分层结构复杂，主要分为地表层、中等深层和深层三大类。
地表层浅层地下水多受人类活动影响，含有大量的有机和无机污染物。
中等深层地下水多受自然影响，水质较稳定，但对部分地区影响较大的污染物含量仍需掌握，如硝酸盐、氟盐等。
深层地下水相对稳定，但含盐量较大，不适用于大规模使用。
针对各层水质特点，地下水分层质量评价一般采用物化分析和生物毒性评价相结合的方法。
物化分析包括各种物理性质、化学成分和微量元素等重要数据，通过综合分析地下水水位、水压、梯度和流向等水文地质属性来评价同层地下水质量状况。
生物毒性评价则主要是以有机物污染为主，通过对地下水中有机物和微生物之间的生态关系研究，确定地下水生物毒性与有机物之间的关系。
根据北京市平原区的实际情况，地下水分层质量评价首先需要加强浅表层地下水的监测和分析，建立健全的地下水保护与监管机制，尤其是对于城市市区及工业园区周边的地下水监测需加强。
其次，需要对中等深层地下水进行综合评价，既要关注局部污染物的含量，也要重视重金属和硝酸盐等其它重要因素。
同时，深层地下水主要是作为防渗层使用，需要针对含垢、含盐等特点进行科学选取，确保水利工程和生态环境的安全。
总的来说，北京市平原区的地下水分层质量状况是复杂的，需要综合考虑多种因素，以便制定相应的针对性保护和开发政策。
未来，需要进一步加强地下水科学与管理能力，注重科学规划和保护，推动地下水资源的合理开发和利用。
基金项目作者简介江苏赣榆人博士高级工程师刘立才王理许北京师范大学水科学研究院北京北京市水利科学研究所北京摘要鉴于目前地下水热泵系统应用的无序性为了科学合理地评价含水层对热泵系统的能量承载力采用地下热评价结果表明能够充分发挥热泵系统节能环保的优点优于均衡法和热储法热泵系统承载能力与含水层的厚度呈显著的正相关山前地区含水而东南平原区承载力较大关键词地下水热泵系统能量承载力热传递热量储存法研究背景地下水热泵系统通过地下水抽灌循环实现建筑物冬季采暖和夏季制热泵系统利用部分系统因回灌井堵塞浪费了地热突破严重这就需要耗费大量的电能才能实现热量转移另外相邻热泵系统的抽灌井群间严重的相互干生过程缓慢的科学应用平原区水文地质条件及分区自山前向东南平原区第四系地层结构由山前粗颗粒的相应地浅层地下水北京地区热泵系统的抽灌井深度限制在以浅层地下水作为热泵系统的冷热源既达到了充分利用清洁能源的目由于山前含水层层为统一计算以内的含水层叠加等效按照单一含水层的等效渗透系数和厚度可将平原区分为各亚区含水层的渗透系数和厚度见表图北京平原浅层地下水水文地质亚区分布表水文地质亚区含水层及黏性土参数序号含水层代表岩性等效渗透系数平均厚度有效孔隙度体积比热容热导率纵向弥散度横向弥散度中砂中细砂中砂砂砾石中细砂中细砂中粗砂砂砾石粗砂砂卵砾石卵砾石卵砾石卵砾石卵砾石砂卵石砂砾石砂砾石砂砾石粗砂粗砂砾石砂卵砾石种方法因热泵应用实际过程中要根据建筑物能量需求设计以单位面积含水层对地下水热泵系统的能量负荷承载力作为本次评价目标数值法评价多应用于注入含水层的水的冷热丘变化计算和地源热泵应用过程中地温场的模拟评价原则以单个热泵系统可以长以保证多评价流程水位降以单井出水能力作抽递数学模型在北京地区年内冬季采暖期一般为季制冷期一般为北京地区地下水热泵系统抽灌井之间的能量转移温差一般为在抽灌平衡下允许一定程度热突破不低于通过不并开展相邻热各亚区单井出水能力估算及地下热传递模型求解定足够大的边界范围以抽水井参数选取及使用资料黏性土和砂层的热导率一般为在上述参数取值范能边界条件抽灌井形成的水动力场影响范围以外黏性土厚度为各亚区按照以内地下水黏性土参数见表将研究区域的侧面垂向上不同点具设定地下水天然状态水力坡度为个侧面的水压力值和北京平原区地下水初始温度根据测定结果设为学模型及定解条件如下式中为有效孔隙度为水的比热将偏微分方程进行离方向的三维网格剖分时间离散的步长取经数值法求解上述数学模型可计算出热泵系统运行过程中各结点的水北京地区地下水热泵系统的采暖期一般较制冷期多个月系统长期运行要消耗场地部分浅层地热于则可以保证夏季回灌水温度不高于在各水文地质亚区地下热传递模型的数值法计算过程直至满足温度约束条件根据各亚区地下热传递数值模型计算出的抽灌场地各结点水压力和温度的计算结果地下水流场的影响范围以场地外围地下水升降幅度为界温度场影响范围以温度场影响半径和地下水流场的影响半径计算结果见表从表中可以看出温度场的影响半径约为流场影响半径单位面积含水层可承载的能量负荷计算究竟应该采用水动力场影响范围还是应采用地下温度场影假定相邻热泵系统抽灌场地如图所示其中经地下热传递模型计算当而当为温度场影响半径时两热泵系统场地的地下温度场基本不相互干图所示的第水文地质亚区当为温度场影响半径时相邻热泵系统抽灌场地年采暖期末相邻热泵场地温度场分布而利用温度场影响范计算结果见表能量负荷与的比值能量均衡法和热量储存法评价能量均衡法评价条件北京地区因年内采暖期为仍以年为热泵运行年限设定场地初始温度为当抽灌场地的年平均温度不低于冬季采暖期回灌水的温度不低于如此抽灌场地每年温度平均下降幅度不应小于抽灌场地因温度下降年内损失的热量为式中为水的质量比热容为含水层的孔隙式中计算出的各水文地质亚区的单位面积含水层可支撑的能量负荷见表热量储存法评价热储法是一种浅层地热能资源量评价方法评价一定含水层体积内储存的热可引入该方法估算各水文地质亚区单位面积含水层对地下水热泵系统的能量负荷承载利用该方法评价单位面积含水层可承载的能量负荷北京市地下水热泵系统年内一次制冷或采暖的平均时间为假定夏季注入地下的热量可补偿冬季自地下提取的热量能量提取温差式中各亚区单位面积含水层可承载的能量负荷计算结果见表种评价方法分析对比据表能量均衡法估算的而热储法估算的根据热储法和能量均衡法的种方法计算结果的差异性有其深刻的内在原因而能量均衡法和热量储存法是静态计算方现单位面积含水层的承载力与厚度关系值与含这与均衡法和热储法推导出的与因各亚区含水层介质比热容相差不大图从图上可以直单位面积含水层能量负荷承载力分区及探讨根据各水文地质亚区单位面积含水层对地下水热泵系统能量负荷的承载力的计算结果可将平原区值可分为所浅层含水层单位面积承载能量负荷分级根据数值法层地下水含水层厚度较大单位面积含水层利用地下水热泵系统可承载的能量负荷较高而西部山前地对于管理部门而言最为关注的是地下水热泵系统运行期的地下水回灌率回灌率越高在基于此在山前地区均衡法和热储法是静态计算方法而数值法真实反映出抽灌场地与外界存在热量交换的开其评价结果优划分为北京平原区单位面积能量负荷与含水层厚度正相关与地下水回灌的难易程度相矛山前参考文献薛禹群等含水层热量输运中自然对流和水贝尔?河北省地质局水文地质四大队国土资源行业标准李。
