区域浅层地热能调查

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。

南阳市城市规划区浅层地热能调查评价项目水文地质勘探孔（白河南）报告南阳金地建筑基础工程有限公司二○一二年八月南阳市城市规划区浅层地热能调查评价项目水文地质勘探孔（白河南）报告编写：屈小军杨小勇审核：郭东升总工：郭东升经理：王长虹参加工作人员：王长虹郭东升杨小勇屈小军杨俊伟薛连亮张智陈军曹建华徐继炎提交单位：南阳金地建筑基础工程有限公司提交日期：二○一二年九月目录一、目的任务 (1)二、工作质量评述 (1)（一）施工工艺 (1)（二）钻探方法 (1)（三）物探测井 (2)（四）下管、填砾、止水 (3)（五）洗井及抽水 (4)三、地质及水文地质特征 (5)四、水文地质参数计算 (8)五、回灌试验 (9)六、结论与建议 (9)（一）结论 (9)（二）建议 (10)附图：序号图名1、南阳市城市规划区浅层地热能调查评价项目水文地质勘探孔（白河南）综合成果图 1:200附件：序号表名1 井管排列表2 管材产品质量证明书3 抽水试验数据记录4 水质化验分析单5 凿井工程验交单一、目的任务受河南省地质矿产勘查开发局测绘队委托，南阳金地建筑基础工程有限公司在南阳龙湾温泉旅游度假有限公司院内进行南阳市城市规划区浅层地热能调查评价项目水文地质勘探孔（白河南岸）的施工，设计单孔井深165.00米。

主要目的任务：查明白河南岸地下含水层富水性、导水性、回灌能力及地下水渗流场、温度场、水质及包气带特征等水文地质条件。

施工均满足“南阳市城市规划区浅层地热能调查评价”项目水文地质勘探孔设计书、《供水管井技术规范》（GB50296-99）要求。

二、工作质量评述（一）施工工艺在接到任务后，我公司积极组织人力物力进行施工，于2012年7月18日进驻工地，20日开始钻进，24日一径钻探至设计孔深，24日进行测井，26日扩孔钻进至设计孔深，26日下入井管，27日至28日进行投砾并采用压风机、潜水泵联合洗井，29日至31日进行抽水试验并回灌试验。

阜新城区地段浅层地热能调查与评价浅谈作者：宋波来源：《中国科技博览》2013年第12期[摘要]阜新主城区位于阜新盆地中部，通过钻孔抽（注）水试验、现场热响应试验、室内试验，综合地质、水文地质、环境与灾害地质调查成果，对调查区地下水（地表水）热泵、地埋管热泵两种浅层地热能开采方式进行了适宜性评价分区。

综合分析论证了与集中锅炉供暖，节能37%～66%，运行费用为其它供暖方式的50%以下，且减排环境效益可观。

[关键词]阜新城区地段浅层地热能赋存条件热能均衡评价中图分类号：TU472.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）12-0263-01浅层地热能资源赋存于15.0～200.0m深度范围内地下岩土体、地下水中，温度大于0℃，低于25.0℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值。

资源的产生、形成和开发利用不仅受到地层结构、岩性、岩土层的热物性、岩土体的温度、地下水静水位、地下水含水层空间结构、地下水类型、地下水的径流方向、流速、水力坡度、水温及其水质、地下水动态变化等因素影响和控制，还与城市规划、地质灾害、环境保护、水源地保护等因素密切相关。

一、浅层地热能赋存条件浅层地热能的赋存受地层构造、地质结构、地下水等因素控制，其开采分为：地下水、地表水、地埋管三种地源热泵方式。

区域地质构造不仅对地温场有控制作用，也控制了区域地形地貌和第四系的发育，同时也对城市的分布和发展具有间接的控制作用。

不同的地层岩性其热导率、比热、温度传导系数不同，比重、孔隙度、颗粒组分不同，故其赋水、导水、热交换能力皆不同。

地下水的补、径、排条件，决定着地温的开采方式，也决定着热交换速率。

阜新主城区位于阜新盆地中部，地势较平坦，细河及其支流，从城区或城区边部流过，适宜城市的建设和发展。

但由于煤矿多年的露天和井下开采降水，局部地下水位严重下降并造成污染，以致使阜新成为缺水城市。

该区域内浅层地热能资源的开发应优先考虑地埋管地源热泵方式。

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。

河南省济源市浅层地热能勘查与区划河南省济源市浅层地热能勘查与区划⼀、项⽬名称项⽬名称：河南省济源市浅层地热能勘查与区划⼆、⼯作范围、拐点坐标和⼯作⾯积“河南省济源市浅层地热能勘查与区划”项⽬⼯作区为济源市2020年城市总体规划区和建成区，地理坐标：112°30′～112°45′，35°10′～35°00′；⼯作区⾯积约300km2。

三、地质概况1．以往⼯作程度上世纪六⼗年代以来济源市开展了⼤量的基础地质、矿产地质、⽔⽂地质环境地质⼯作，与本次调查有关的主要⼯作成果有：1960～1961年完成的1∶25万济源市地质总结报告；1964年提交的1∶20万洛阳幅区域地质测量报告书；1981年完成的1∶5万河南省济源市、沁阳县北部地区区域地质调查报告；1962年完成的1:5万济源县平原地区农⽥供⽔⽔⽂地质勘察报告；1983年完成的济源市⽔利区划；1985年完成的1∶20万洛阳幅区域⽔⽂地质普查报告；1995年完成的河南省济源市济源盆地地下⽔资源评价；2009年完成的济源市环境地质调查评价报告等。

这些成果为本次⼯作的开展奠定了基础。

2．项⽬区⼯作背景济源市属中温带⼤陆性季风型⽓候。

年平均⽓温为14.4°C，年平均降⾬量648mm，集中在七、⼋、九三个⽉，全年⽆霜期230天。

济源市属黄河流域，⽔系主要为黄河⼲流及其⽀流，主要有沁河、济⽔、蟒河等。

其中黄河境内长58km，沁河境内长41km，蟒河境内长46km，济⽔境内长10km。

另有包括⼩浪底⽔库、王屋⼭⽔库等在内的⼤⼩⽔库22座。

济源市位于我国地形第⼀阶梯与第⼆阶梯的交界处，北部和西部为太⾏⼭和中条⼭，南部和东南部为黄⼟丘陵。

全市⼭地、丘陵、平原等地貌类型齐全，总的地势形态是西北⾼，东南低。

其中⼭区⾯积占全市总⾯积67.8%，丘陵区占全市总⾯积的20.4%，平原区占全市总⾯积11.8%。

⼯作区与浅层地热能关系密切的地层主要为新近系、第四系。

山西省浅层地热能已基本查明
4月10日，从山西省国土资源厅获悉，省内外多名专家对包括太原盆地在内的山西六大盆地重点地区浅层地热能调查评价报告进行评审，标志着山西省六大盆地重点地区浅层地热能赋存条件已基本查明。

浅层地热能是一种既可恢复又可再生的低温能源，广泛存在于大地表层中。

以往，这种低温能源因品位不高（通常温度小于25℃），往往被人们所忽视。

随着制冷技术及设备的进步和完善，成熟的热泵技术使浅层地热能的采集、提升和利用成为现实。

浅层地热能的开发利用，不但能够节约大量煤炭等能源，另一主要贡献就是降低温室气体二氧化碳的排放，同时能够大幅减少烟尘、煤渣、二氧化硫和氮氧化物的排放。

自2011年开始，山西将“六大盆地重点地区浅层地热能调查评价”作为重要的地质勘查项目进行部署。

太原盆地浅层地热能开发利用的总能量折合标准煤908万吨，冬季可供暖面积为4754万平方米，夏季可制冷面积为7923万平方米。

据有关研究资料表明，每发展1000万平方米的地源热泵技术，可以节约56万吨标准煤，减排二氧化碳205.52万吨、烟气75亿吨、颗粒物2.5万吨、二氧化硫1.34万吨。

太原盆地查明主要城市规划区567平方公里范围内，3米至150米浅层地热能的分布特点、赋存条件及开发利用潜力。

DB41/T 2118—2021浅层地热能场地勘查规范1 范围本文件规定了浅层地热能场地勘查分级、地下水和地埋管换热系统浅层地热能勘查、浅层地热能资源计算与评价等要求。

本文件适用于以地下水、岩土体为低温热源，采用热泵技术进行供热、制冷的浅层地热能开发利用工程的前期场地勘查。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 14848 地下水质量标准GB 50019 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50021 岩土工程勘察规范GB 50027 供水水文地质勘察规范GB 50366 地源热泵系统工程技术规范DZ/T 0148 水文水井地质钻探规程DZ/T 0181 水文测井工作规范DZ/T 0225 浅层地热能勘查评价规范CJJ/T 291 地源热泵系统工程勘察标准JGJ/T 87 建筑工程地质勘探与取样技术规程NB/T 10097 地热能术语3 术语和定义GB 50027、GB 50366、NB/T 10097界定的术语和定义适用于本文件。

3.1浅层地热能从地表至地下200 m深度范围内，储存于水体、土体、岩石中的温度低于25 ℃，采用热泵技术可提取用于建筑物供热或制冷等的地热能。

[来源:NB/T 10097—2018,2.1.6]3.2地源热泵系统以岩土体、地下水和地表水为低温热源，由水源热泵机组、浅层地热能换热系统、建筑物内系统组成的供暖制冷系统。

根据地热能交换方式，可分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。

[来源:NB/T 10097—2018,2.5.6]1DB41/T 2118—20213.3地下水换热系统与地下水进行热交换的地热能交换系统，分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。

[来源:GB 50366—2009,2.0.10]3.4地埋管换热系统传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统，又称土壤热交换系统。

浅层地热能的勘察利用研究摘要：浅层地热能是地球内部产生的储存在地表以下恒温带200米处、温度低于25℃的热量，是一种绿色无污染的替代能源和清洁能源，所以我们要将该能源利用地利用起来。

为了保证浅层地热能的合理开发利用，我们有必要根据地区发展建设对能源的需求，以地质勘查为基础，制定合理的开发利用规划，确定适宜的开发利用方式，做到有序开发、合理利用、科学管理浅层地热能资源，提高能源的利用效率。

本文将通过分析地热能勘查工作的重要性，总结目前地热能开发利用的现状，并提出合理高效开发利用地热能的建议对策。

关键词：地热能；勘察；能源利用1 地热能开发利用勘察的重要性加强勘察工作是科学利用浅层地热能的需要。

第一，我国浅层地热能资源分布数量不清楚，其开发利用受到很大限制并具有一定的风险性，但地热能勘察评价滞后阻碍了地热能的可持续发展，因此展开地热能开发前期的勘察工作是开发利用地热能规划和管理的基础性工作；第二，地热能在我国各个地区的分布比较不均匀而且结构各异，在开发利用方式及规模上都会受到地质及导热性能等条件的制约，所以在进行地热能开发利用前必须对浅层地热能所在的地质条件有一个充分认知，了解，特别是对工程中采集和释放热的能力、强度与当地地质环境组成、地质环境中流体部分的活动能力和岩土固体颗粒部分的热传导能力关系的勘察；第三，即使是同个地区但不同地段的地层颗粒度和含水层厚度、渗透系数也存在着差别，所以我们也须通过勘察评价，分地段实行不同开发利用方式；因此，通过了解掌握地区的地质背景，经济条件和施工条件等因素，才能从宏观上把握地质条件和地温场的分布，为科学开发利用，编制专项规划提供有效的决策依据。

2 地热能开发利用的现状2.1 缺乏社会认知度在国外，人们在很早之前就开始普遍开发利用地热能，对地热能的认知度也相当高。

但在我国由于技术不成熟，对地热能的开发使用比较晚，社会上相当部分的人对地热能认知不足，尤其是对地热能能源的特点及其热泵技术了解比较少，就连部分从事地热能开发利用的专业设计人员对地热能的了解也是比较缺乏的，因此，由于地热能开发技术的缺乏，直接影响到了其开发利用的进程和使用范围。

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。

合肥市阳光花园住宅小区浅层地热能勘查评价摘要：合肥市阳光花园住宅小区中央空调拟采用地源热泵系统，为查明场地地质背景条件，施工了一眼200m深的水文地质勘探井和2眼各100m深的地埋管热响应测试孔。

本文根据勘查、试验结果，结合场地条件，确定了浅层地热能开发利用方案，并采用热储法对场地浅层地热能资源进行了评价，希望为其它场地浅层地热能勘查评价提供借鉴。

关键词：热储层；水源热泵；土壤源热泵；竖直埋管；热储法0 引言浅层地热能是指蕴藏在地表以下一定深度范围内（<200m）岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能，是一种清洁的可再生资源，因其能量主要来源于太阳辐射和地球深部的热传导，温度相对恒定，几乎不受环境气候变化的影响。

与深层地热相比，浅层地温能分布广泛、储量巨大、再生迅速、采集方便，其开发利用对于节能减排，保护环境具有重要的作用。

在能源短缺和环境污染的双层压力下，这一清洁可再生的新能源日益受到城市中央空调用户的青睐。

1拟建工程概况阳光花园住宅小区位于合肥市东至路与望江路交叉口，为一近南北走向的长条状地块，拟建五栋高层住宅，并附有3-5层社区用房。

总建筑面积74300m2，其中高层住宅面积为32400m2，商业用房8400m2，幼儿园1200m2，地下室9600m2。

制冷工况负荷：2436kW，制热工况：1628kW。

2 地质条件与系统选择阳光花园住宅小区地形较为平坦，仅局部有微小起伏，地面高程38.22~40.67m。

第四系松散层厚36m左右，岩性均为粘性土；下伏白垩系张桥组[1-2]，岩性主要为棕红色泥质砂岩，本次200m深的勘查钻孔揭露该层厚度164m，单井出水量70m3/d，因水量贫乏，中央空调不宜采用地下水源热泵系统[7]。

抽水试验测得地下水温度为18.5℃，考虑到冬季和夏季地温与气温温差均在10℃左右，适宜采用土壤源热泵系统对小区浅层地热能进行开发。

土壤源热泵系统主要是通过在地下一定深度内埋设PE管，再通过管中循环的液体与岩土体进行热交换获取浅层地热能。