浅层地温能赋存条件及勘查评价方法

地热资源地热资源是指能够为人类经济开发和利用的地热能、地热流体及其有用组分。

地热资源为重要的可再生能源矿产，合理开发利用是一种清洁能源，也是医疗、旅游、化工资源。

浅层地热能是地
热资源的一部份
热泵的工作原理应用冷凝器排出的热量进行供热
应用蒸发器吸收的热量进行制冷
北京市城区地源热泵项目分布
北京市平原区地下水换热系统适宜性分区
北京市平原区地埋管换热系统适宜性分区
现场热传导试验:对回路中循环流动水连续加热，测量加热功率、水的流量和温度及其所对应的时间，推算钻孔周围岩土的平均岩土导热系数。

计算评价地埋管单位换热量
抽水井回灌井。

目前，我国第一部有关浅层地热能开发的行业标准《浅层地热能勘查评价技术规范》，面向全国广泛征求修改意见。

据中国地调局水环部韩再生介绍，该《规范》是中国地质调查局受国土资源标准化委员会水文地质工程地质环境地质分技术委员会委托编制完成的行业标准。

目前完成的征求意见稿，明确了有关浅层地热能的概念和术语，首次系统提出浅层地热能资源计算评价的方法，特别是在其核心技术——区域浅层地热能资源量的评价方法上作了有益探索；分别规定了区域浅层地热能调查和地源热泵工程浅层地热能勘查工作的目的、任务、基本工作内容、工程控制程度以及质量要求；对地源热泵工程浅层地热能勘查，提出了地下工程、水源井施工和质量要求、井群设计、水质评价和处理方法等；对区域浅层地热能调查、资源评价、资料整理和报告编写提出了要求。

该《规范》适用于区域浅层地热能调查评价和地源热泵工程浅层地热能的勘查评价，可作为浅层地热能资源开发中设计书编制、勘查工程布置、浅层地热资源评价、报告编写和审批的依据。

浅层地温能资源的调查评价与开发利用摘要介绍浅层地温能的概念与利用原理和调查评价的主要内容，分析了广东省浅层地温能开发利用潜力，并提出调查、区别和开发示范工作建议。

关键词浅层地温能地源热泵调查区划开发开发利用浅层地温能资源，既符合国家节能减排的政策，也经济实惠。

中北部的一些省市（如天津、北京、沈阳、成都等）正在开展浅层地温能资源开发利用。

据最新调查，应用浅层地热能进行供暖和制冷的地源热泵项目在我国已经超过2 500个，建筑面积已超过1亿m2。

而我们广东省无论是浅层地温能的调查评价还是地源热泵的开发利用均远远落后于全国其他省市。

究其原因，除了政策的支持力度和引导不够外，人们对浅层地温能的认识存在偏差与不足也是制约浅层地温能资源开发利用的重要原因。

本文试图就浅层地温能的概念与利用原理、调查评价、开发利用，以及浅层地温能资源在广东省开发利用前景进行阐述和探讨，希望能抛砖引玉，为促进我省浅层地温能资源的开发利用有所帮助。

1 浅层地温能的概念与利用原理1.1 概念浅层地温能是指蕴藏在地表以下一定深度（一般小于200 m）范围内岩土体、地下水和地表水中，具有开发利用价值的低于25℃的热能。

也可以理解为：赋存于地表以下200 m岩土体和地下水中，因该范围内温度与地表气温存在常年温差而形成的能量，可以理解为一种势能或位能。

正是由于这一温度差的存在，我们才能把它变成供暧、制冷的热冷源。

浅层地温能与传统地热能的区别在于温度、空间分布和利用方式等方面的不同。

由于浅层地温能的温度大大低于传统地热的温度，所以不能直接利用，它需要热泵来提温（供暧）或降温（制冷），而传统地热能可以直接利用于供热或发电等，传统地热能只本文2011年3月收到，4月改回。

分布于地热田中，而浅层地温能分布于广大地区。

1.2 利用原理浅层地温能被利用的实质是冬、夏两季地层中比较恒定的温度与外界空气的温度存在较大的反向温差。

地源热泵是利用地球表面的浅层地温能资源作为冷热源进行能量转换，从而为建筑物进行供暧和制冷的机械设备。

广东省浅层地温能资源赋存条件浅析
浅层地温能是指蕴藏在地表水或地表以下一定深度（一般为恒温带～200m 埋深）范围内的岩土体和地下水中具有开发利用价值的一般低于25℃的热能。

浅层地温能是深层地热能与太阳能共同作用的产物，是广义的地热资源。

变温层中的浅层地温能受太阳辐射的影响，变化大；恒温层中的浅层地温能来源于太阳辐射和地球内部的热能，地温略高于当地年平均气温1～2℃，相对稳定；恒温面以下，地温场完全由地球内热控制，地温随深度的增加而升高。

地热资源评价浅层地温能地热资源是指地壳内部的热能资源，包括浅层地温能和深层地热能。

浅层地温能是指地下1000米以及更浅的地层中贮存的热能。

浅层地温能是一种可再生的能源资源，具有稳定、可持续、无污染等特点，在能源领域的应用前景广阔。

浅层地温能的评价主要包括资源量评估和能力评估两方面。

首先，地热资源量评估是评价地热资源丰度的重要指标。

通过地热勘探和地质勘查等方法，可以确定地下浅层地温能资源的分布、面积和厚度等地质特征。

地热资源量可以通过测定地下温度梯度、埋深等参数以及地热流动方程进行统计计算。

地热资源量的评估对于合理开发利用地热能具有重要意义，也对能源规划和地热资源定价等方面具有指导作用。

其次，浅层地温能的能力评估是评价地热资源可开发利用程度的关键因素。

能力评估主要包括资源品质评估和可利用能力评估两方面。

资源品质评估主要衡量地温梯度、地下温度等浅层地温能的质量。

地下温度是影响地热能可开采程度的关键因素，地下温度越高，浅层地温能的可利用程度越高。

可利用能力评估主要考虑地质热适应性和地热利用方式等因素。

地下地质条件对于地热能的开采利用具有重要影响，包括地热渗透性、地热导热性等因素。

同时，地热能的利用方式也会影响地热资源的可利用程度，如热泵地源热泵、地热采暖等方式。

浅层地温能的评价还需要考虑其可持续性和环境影响等因素。

浅层地温能是可再生能源，相对于传统化石能源具有较低的碳排放和环境污染等特点，对于缓解能源短缺和减少环境污染具有积极意义。

同时，地热能的开采利用对地下地热环境可能产生一定的影响，如地热资源耗竭、地下水源污染等问题需要加以关注。

总之，浅层地温能作为一种可再生的能源资源，具有较大的开发潜力和应用前景。

地热资源评价是为了合理开发利用地热能，需要对地热资源量和能力进行评估。

同时，也需要考虑其可持续性和环境影响等因素，以实现地热能的可持续发展。

乌鲁木齐市浅层地温能调查评价初步认识浅层地温（热）能是蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水等地质体中具有开发利用价值的热能，是指通过地源热泵换热技术利用的蕴藏在地表以下恒温带至200m以内，温度相对稳定，受地域和气候环境影响不大，温度低于25℃的热能。

地热资源是指能够经济的为人类所利用的地球内部的热资源。

目前可利用的地热资源有：天然出露的温泉地热资源；通过热泵技术可开采利用的浅层地热资源；通过人工钻井直接开采利用地热水（汽）资源和干热岩体中的地热资源。

浅层地温能从不同分类角度可以划归为：可再生能源，清洁能源，非燃料能源、新能源、过程能源、低品位能源和非商品能源。

与传统意义上的地热相比，具有分布广泛、储量巨大、可循环再生、清洁环保、经济实惠、安全性强和可就近利用等优点，符合循环经济发展需求。

浅层地温能资源具有资源和能源的双重属性，但与其它的固体、液体、气体矿产资源不同，也与太阳能、水能等不同，在地球的表层都有分布，在适合的地方都可以开发利用。

2 浅层地温能的开发利用浅层地温能存在的本质是冬、夏两季地层中比较恒定的温度与外界空气存在较大的反向温差，利用浅部地层进行热能储存，即冬天利用地热源向建筑物供热，将建筑物交换后的冷源回灌入地层中，夏季将建筑物交换后的热能又回灌到地层中储存，因此，它可以季节性地成为地源热泵系统的低温冷、热源，通过消耗少量的机械能，为建筑物供暖制冷。

浅层地温能开发是通过地源热泵系统实现的，地源热泵系统主要由地下换热系统、热泵机组和室内末端系统三部分组成。

地下换热系统可分为地埋管、地下水和地表水换热系统；热泵机组主要由蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀组成；室内末端系统则由风机盘管、地板采暖散热器、毛细管等构成。

浅层地温能的开发利用就是通过热泵技术的热交换方式，将赋存于地层和地下水中的低位能转化为可以利用的高位能，达到供热制冷的目的。

热泵技术原理主要是通过压缩机做功，用冷凝器排出的热量进行供热，用蒸发器吸收的热量进行制冷。

浅层地热能调查评价方法分析①作者：陈功懋来源：《科技创新导报》2019年第25期摘 ; 要：目前我国对于浅层地热能的开发应用力度较大，重视程度较高，发展前景广阔。

就全国大部分省市来说都在不遗余力地发展浅层地热能事业。

本文将针对浅层地热能的调查评价方法进行分析，主要从浅层地热能的相关概念以及自身特点和发展现状出发分析进行浅层地热能调查评价的必要性，并作出方法分析。

关键词：浅层地热能 ;调查评价 ;方法分析中图分类号：TK521 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码：A ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章編号：1674-098X（2019）09（a）-0112-021 ;浅层地热能的相关概念和特点分析浅层地热能是地热能源的一部分，主要是在地下200m以上的深度存在其温度较为稳定略高于当地平均气温的3℃～5℃，是一种清洁可再生的能源储量丰富。

浅层地热能具有以下特点：（1）分布范围广。

浅层地热能是在地表范围内接近于均匀分布的，也就是说基本上每块区域都蕴藏着浅层地热能。

在地下水，地下土壤以及大江大河中都可以采集到浅层地热能资源。

因此在进行调查评价时可以就周边地区进行浅层地热能资源的勘探，不需要跨地区进行调查，也不需要大规模的开采调查在小范围内查验即可。

这种特点也免去了资源分布不均所带来的时间和效益上的损失。

减少大规模投资所进行的人力物力的支出。

（2）贮存量丰富。

由于我国地大物博的特点，我国浅层地热能的储藏量也是十分丰富是发电量的上千倍，因此对于浅层地热能进行调查评价可以有效节约电力资源的输出，减缓我国目前资源利用紧张的问题。

因此浅层地热能的调查利用可以开辟我国能源发展的新道路。

（3）能源稳定性好持续性较高。

由于浅层地热能分布在地下，因此很大程度上可以避免受到地表温度和环境变化的影响导致能源供应的不稳定状态。

因此浅层地热能在冬季的能源温度要高于地表，夏季的能源温度要低于地表。

浅层地温能勘察规范篇一：绿色浅层地温能阅读题及答案阅读下面的文章，回答第1-4题。

（11分）"绿色"浅层地温能①你听说过"浅层地温能"吗？它是蕴藏在地表以下一定深度（一般小于200米）范围内岩土体、地下水和地表水中，一般低于25℃的热能。

浅层地温能的来源以太阳辐射为主，还有一小部分来自地心热量。

②我们的地球可以称得上是一个巨大的热库，它的资源量非常丰富，其内部的总热能约为地球储存的全部煤炭所蕴含能量的1.7亿倍，具有经济价值的浅层地温能大约是现在全球能源消耗总量的45万倍。

据专家测算，我国地处北纬30°～42°的许多城市，地下近百米深度内，土壤中每年可采集的浅层地温能能量是目前国内发电装机容量的3750倍，地下水中每年可采集的浅层地温能能量也有2亿千瓦。

③浅层地温能是一种清洁无污染的能源。

这种能源的开发利用只需消耗少量的电能，就可以提取大量的能量，也不向大气排放二氧化碳等气体，对外界环境影响极小。

由于浅层地温能资源无处不在，人们可以就近利用，就地取（排）热，为建筑物供暖或制冷，而地下水的水质、水量不发生任何变化。

与传统能源相比，可节省大量运输、传输和存放成本。

④可见，浅层地温能具有众多的优点，开发利用浅层地温能已是社会发展的必然趋势。

现在的问题是，我们该如何利用这种比人类体温还要低很多的能源呢？科技人员采用了"热泵"原理。

"热泵"和"水泵"类似。

大家熟悉"水泵"吧，它是一种利用管道将水从低位抽到高位的机械，只不过"热泵"传递的是热能。

我们居住的室内环境和地层土壤中的温度一般情况下具有一定的温差。

冬季时，我们利用热泵可以把地下的热能"抽"出来，供给室内采暖；夏季时，再把室内的热能"取"出来，排放到地下储存起来。

关于广东浅层地温资源赋存条件的相关研究廣东省无论是在浅层地温能的调查评价还是地源热泵的开发利用方面均远远落后于全国其他省市，这一局面使得广东省的许多能源研究人员有所担忧。

究其原因，除了政策的支持力度和引导不够外，关键还是人们对浅层地温能的认识存在偏差，特别是对广东省适不适合开发利用浅层地温能以及它的前景有所怀疑。

那么为了促进广东省的地温能资源的开发和利用，我希望这篇文章能有所帮助。

标签：浅层地温能赋存条件（影响因素）发展前景0引言分析了广东省的实际问题，下面我主要就浅层地温能的概念、赋存条件以及由此造成的广东省地温能开发利用前景进行阐述和讨论，以此来更好的促进广东省对地温能资源的合理开发和利用，也更好更快的迎合广东省经济的发展要求。

1浅层地温能的概念浅层地温能是指什么，它是指在地表以下的一定范围内的那些具有开发和利用价值的热能，这些热能可能来源于岩土体、地下水以及地表水。

也就是说，运用地源热泵换热的技术来合理的利用地表以下一定深度（一般小于200米），温度在25℃以下的热能。

对这些热能的利用方式主要是通过传热介质于岩土体进行热交换的地理管换热系统、地下水进行热交换的地下水换热系统以及地表水进行热交换的地表水换热系统来达到的。

也可以理解为：赋存于地表以下200米岩土体和地下水中，因该范围内温度与地表气温存在常年温差而形成的能量，可以理解为一种势能或位能。

也正是由于这一温度差的存在，我们才能把它变成供暖、制冷的热冷源。

而这些浅层地温能的形成是赋存在什么条件下呢？这是一个值得深思的问题，据有关资料显示，地质条件等一些自然因素都会对浅层低温场有严格地控制作用。

下面我们将对广东省浅层地温能的赋存条件进行一一详解。

2影响浅层地温能赋存的条件2.1自然地理条件2.1.1优越的气候条件我们都知道，广东省的气候类型是属于热带和亚热带季风气候区，全省各地的年平均气温是在20～24℃。

进一步具体用数据分析，它一年中气温最高的月份是在7月和8月，并且全省在多年来的平均气温都是要大于28℃的；它一年中的最低气温是在1月份，并且大多数情况下平均气温都是在13.5℃左右波动。

浅层地热能勘查评价姜再富发表时间：2018-03-20T14:52:32.510Z 来源：《基层建设》2017年第35期作者：姜再富[导读] 提要：为了保证浅层地热能的合理开发，必须进行勘查评价。

吉林省煤田地质局一〇二勘探队吉林省梅河口市 135000提要：为了保证浅层地热能的合理开发，必须进行勘查评价。

区域浅层地热能调查查明区域浅层地热能资源数量、质量以及分布规律，进行开发利用区划，为浅层地热能可持续利用提供依据。

关键词：浅层地热能；地源热泵；勘查；评价1.概述地热能是地球内部产生的储存在地表以下的热量。

浅层地热能是指地表以下一定深度范围内，温度低于25℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地热能。

浅层地热能是地热资源的一部分。

浅层地热能是赋存在地球的表层岩土体中的低温地热资源。

浅层地热能资源丰富，分布广泛，温度稳定，开发技术臻于成熟，目前已经广泛应用于供暖和空调制冷，是一种很好的替代能源和清洁能源。

近10 年以来，浅层地热能利用技术逐步得到推广，日益受到人们的重视，成为目前地热能利用新的增长点。

其分布普遍、埋藏浅、可持续利用，并且可以作为化石能源的替代资源，减少温室气体。

中国广大平原松散地层分布区，或具备地下换热条件的基岩出露区，都具有开发利用浅层地热能的条件。

开发利用浅层地热能必须以地质勘查评价为基础。

对于土壤源换热系统，需要掌握一定区域内地热承载力、地温场特征、岩土体热传导系数等参数，土壤源换热系统的设计要根据浅层地热资源所赋存的地热地质条件而定。

地下水换热系统需要有丰富和稳定的地下水源作为保证，水文地质条件必须适合于同层回灌。

在建设地下水换热系统时，需要避免不同含水层之间的水质污染、热污染问题的发生。

建设地下水换热系统的地下水井应避开地下水水源地保护区和地下水严重污染的区域。

目前，在建设浅层地热能利用系统前大多数没有开展地热能资源勘查和环境影响评价，从而造成能源利用效率不高，部分浅层地热能利用系统工程出现了明显的环境安全隐患。

附录A 计算方法（资料性附录）A.1浅层地热能热容量计算采用体积法计算浅层地热能热容量，应分别计算包气带和饱水带中的单位温差储藏的热量，然后合并计算评价范围内地质体的储热性能。

a)在包气带中，浅层地热能热容量按下式计算：R S W AQ Q Q Q =++…………………………………………（A.1）1(1)S S S Q C Md ρϕ=-…………………………………………（A.2）1W W W Q C Md ρω=…………………………………………（A.3）1()A A A Q C Md ρϕω=-…………………………………………（A.4）式中：Q R ——浅层地热能热容量，kJ/℃；Q S ——岩土体中的热容量，kJ/℃；Q W ——岩土体所含水中的热容量，kJ/℃；Q A ——岩土体中所含空气中的热容量，kJ/℃；ρS ——岩土体密度，kg ／m 3；C S ——岩土体骨架的比热容，kJ ／kg ·℃；φ——岩土体的孔隙率（或裂隙率）；M——计算面积，m 2；d 1——包气带厚度，m ；ρW ——水密度，kg ／m 3；C W ——水比热容，kJ ／kg ·℃；ω——岩土体的含水量；ρA ——空气密度，kg ／m 3；C A ——空气比热容，kJ ／kg ·℃；b)在饱水带中，浅层地热能热容量按下式计算：WS R Q Q Q +=…………………………………（A.5）式中：Q R ——浅层地热能热容量，kJ/℃；Q S ——岩土体骨架的热容量，kJ/℃；Q W ——岩土体所含水中的热容量，kJ/℃。

Q W 的计算公式如下：2Md C Q W W W φρ=……………………………………………（A.6）式中：d 2——潜水面至计算下限的岩土体厚度，m 。

Q S ——计算公式参照A.2中计算式，但厚度采用d 2。

A.2地下水方式换热功率计算适用于取得地下水循环利用量后，计算换热功率，公式如下：q h Q Q n τ=⨯⨯…………………………………（A.7）51.1610h w w w Q q T C ρ-=∆⨯⨯………………………………（A.8）式中：Q q ——为评价区地下水换热功率，kW ；Q h ——为单井换热功率，kW ；n ——为计算面积内可钻孔数量；τ——为土地利用率。