基于层次分析法的浅层地温能适宜性评价分析—以兰州市中心城区为例
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兰州城市建筑高度分析与研究
兰州市的城市建筑高度受到多种因素的影响,如城市规划、地形地貌、气候、经济与人口等。
在城市规划方面,兰州市的城市总体高度控制较为严格,中心城区的建筑高度一般不超过100米,而外围新区则有适当的提高,但多数建筑也不超过150米。
这一方针的制定主要考虑到保护市区天际线形象和城市历史文化遗产,确保城市建筑环境的视觉和文化价值。
在地形地貌方面,兰州市位于黄土高原与青藏高原的过渡地带,地势起伏不平,建筑高度的限制也受到一定程度的影响。
市区内大多数建筑高度在6层以下,而沿黄河两岸的少数建筑高度可达到20层左右。
在气候方面,兰州市雨水较少、气候干燥,这也影响了建筑高度。
因为夏季高温干燥,建筑应当有良好的通风和散热。
同时,冬季气温低,建筑应该保持温暖舒适,需要考虑节能和保温实用性。
在经济与人口方面,兰州市的发展速度相对较慢,建筑行业的投资与规模较为有限。
同时,市区内的人口密度和人均住房面积相对较低,不需要过多地提高建筑高度。
因此,综合考虑城市规划、地形地貌、气候、经济与人口等多方面因素,兰州市的建筑高度限制比较严格,以市中心为主的建筑多为中高层住宅和商业综合楼,而位于兰州市郊的一些新区则有适当提高建筑高度的政策和规划。
浅谈某市城市地质调查工作部署摘要:在某市部署城市地质调查工作,秉持立足城市规划、着眼资源需求、针对地质环境、突出成果服务的工作思路,贯彻部署原则,根据总体目标任务和具体工作任务的分解与协调,结合区域工作程度和现有资料,从五个方面部署具体工作。
关键词:城市地质;三维地质;土地质量;地热资源;地质灾害一、部署思路本着“立足当前,着眼未来,以人为本,构建和谐”的指导思想,以某市规划发展蓝图为工作部署的导向,将满足地方对地质工作的需求做为地质工作努力的目标之一。
[1]分析整理前人资料,梳理区域突出的环境地质问题,主动有效地服务城市建设和地质环境保护。
(1)立足城市规划根据某市中长期规划,核定工作部署区域为两个规划区整体区域,面积920km2,为本项目主要调查区域。
调查成果将直接服务于某市发展建设。
(2)着眼资源需求工作区除了矿产资源调查程度较高外,其余资源调查程度较低。
随着经济发展,对资源需求量增加。
工作部署充分考虑当地条件,拟开展地下空间资源调查、土地资源调查、地热能资源调查、地下水资源,调查成果为当地经济发展提供资源数据支撑。
(3)针对地质环境问题原生地质环境问题及人类活动造成的环境地质问题是制约经济发展的重要因素。
某市存在较典型的水土污染问题、地质灾害(软土、液化沙土)广泛分布问题。
(4)突出成果服务城市地质调查是应用性环境地质调查工作,调查成果将全面服务于城市经济、社会、民生发展领域。
工作部署突出调查评价数据集成、整合、转化内容。
成果将通过有效信息平台服务于各级政府,争取成为“智慧城市”建设重的主要信息源。
二、部署原则统筹部署,突出重点。
以问题和需求为导向,分清轻重缓急,统筹部署某市地质调查工作。
紧密结合地方发展规划,全区展开,层次分明,突出重点,分阶段进行。
拓展领域,强化服务。
针对城市发展需求,积极拓展工作领域,注重调查成果产品设计和转化应用。
作为应用型较强的地质调查项目,为城市发展服务,提供地方建设发展所需要的地质成果,让地方政府对地质成果满意。
绿色”浅层地温能阅读题及参考答案绿色”浅层地温能阅读题及参考答案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150米左右)范围内岩土体、地下水中,一般低于25℃的热能。
浅层地温能的以太阳辐射为主,还有一小局部地心热量。
②我们的地球可以称得上是一个宏大的热库,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,人们还可以就近利用,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、传输和存放本钱。
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开展的必然趋势。
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,供应室内采暖;夏季时,再把室内的热能“取”出来,排放到地下储存起来。
这样,可以通过自然和人工等补给方式,保持地温能量的动态平衡,使浅层地温能得以长期循环利用。
由于电流只是用来传热,而不是用来产生热,因此热泵只需消耗较少的能量便可以提供较多的能量,通常情况下热泵每消耗1000瓦的能量,就可以得到4000瓦以上的能量。
第N 卷"第!期中"国"地"质"调"查`.@%N"].%!!,!!年,P 月!"#$#!%&'$()*+",#-&.%/'Q ;G %!,!!J.>"',%'N*))b D %V 0JV J?%!,!!%,!%,N引用格式"张承斌%基于层次分析法T 模糊综合评价模型的浅层地热能适宜性评价,,,以山东省昌乐县为例)2*%中国地质调查!!,!!!N #!$"N'TNN%#K 49/03B %-H>F 9L>@>F <5O 9@H9F >./.U =49@@.W05.F 45G &9@5/5G 0<L9=5J ./9/9@<F >?4>5G 9G ?4<;G .?5==9/J U HV V <?.&;G 545/=>O 55O 9@H9F >./"Q?9=5=F HJ<.U 349/0@53.H/F <>/-49/J./0E G .O >/?5)2*%75.@.0>?9@-HG O 5<.U 34>/9!!,!!!N #!$"N'T NN%$基于层次分析法T 模糊综合评价模型的浅层地热能适宜性评价,,,以山东省昌乐县为例张承斌山东省煤田地质局第三勘探队 山东泰安"!$',,,摘要 层次分析法T 模糊综合评价模型可有效解决传统评价分析方法难以对模糊概念进行定量评价以及受主观影响较大等问题!使评价结果更加合理&精确%综合选取单一岩体厚度&地下水埋深&含水层总厚度&地层岩性&导热系数&比热容和地温等$个评价因子!运用层次分析法T 模糊综合评价模型对山东省昌乐县浅层地热能适宜性进行了评价!将研究区划分为适宜性中等区和适宜性差区!适宜性中等区面积为PP%$'_&!!适宜性差区面积为',%!N _&!%结合昌乐县城市规划!将研究区进一步划分为一般开发区&鼓励开发区&大力发展区和限制开发区%研究区浅层地热能开发利用潜力较大!合理开发利用可带来巨大的经济和社会效益%关键词 浅层地热能-适宜性分区-模糊综合评价-层次分析法中图分类号 E#P'-E *'P"""文献标志码 Q """文章编号 !,N(T )$,##!,!!$,!T ,,N'T ,N"收稿日期 !,!,T ,$T !N -修订日期 !,!!T ,'T !#%基金项目 山东省自然资源厅'山东省重点县#市&区$浅层地温能调查评价及示范工程建设#编号"-Z 7E *$,,,,!,'N,!,,!P*$$(项目资助%作者简介 张承斌#'N)#,$!男!硕士!工程师!主要从事水文地质调查评价工作%S &9>@"),!P#*#,c^^%?.&%,"引言浅层地热能指从地表至地下!,,&储存于水体&土体&岩石中的温度d !(e !采用热泵技术提取!用于建筑物供热或制冷的地热能)'*!具有分布广泛&储量丰富&埋藏较浅&易于开发&可循环再生&清洁环保等特点!可替代化石能源!减少污染物排放%自!,'(年开始!山东省先后完成了区域以及各地市的浅层地热能调查评价!随后开展了重点县#市&区$浅层地热调查评价及示范工程建设)!*%山东省潍坊市昌乐县周边县市区均已完成浅层地热能资源调查评价工作%随着昌乐县社会经济的发展!其节能减排压力日益增大!因此!针对昌乐县城区开展浅层地热能适宜性区划及资源潜力评价!对于当地发展清洁能源&落实新旧动能转换&实现经济社会可持续健康发展有重要意义%目前!浅层地热能适宜性评价采取的主要方法为指标法和层次分析法#9/9@<F >?4>5G 9G .4<;G .?5==!Q M E $%.Z K b X ,!!(,!,,N 浅层地热能勘查评价规范/)'*中推荐浅层地热能适宜性分区采用指标法!该方法可方便&快捷地对区域浅层地热能适宜性进行评价!但由于选取指标较少!无法做出精确&定量的评价%层次分析法是一种定量与定性相整合的多目标决策剖析方法!具有系统性强&层次分明&简洁实用等特点!近年来被广泛应用于浅层地热能适宜性评价工作!效果良好)*T #*!但其权重因子的确定常常因人而异!评价过程受主观影响较大%模糊综合评价法是一种基于模糊数学的隶属度理论!对受多种因素影响的对象进行综合评价的方法!它将定性评价转化为定量评中"国"地"质"调"查!,!!年价!即去模糊化%进行浅层地热能适宜性评价时!采用层次分析法考虑各因素对系统评价的贡献程度!再引入模糊综合评判对适宜性进行模糊综合分析)$*!可避免因个人主观影响而造成的系统误差%在充分收集研究区区域地质&水文地质&地热地质等资料的基础上!应用模糊综合评价模型对该区浅层地热能适宜性进行了评价分区!有效解决了传统评价分析方法难以对模糊概念进行精确定量评价及受主观影响较大的问题!为昌乐县浅层地热能可持续开发利用提供了依据%'"浅层地热能赋存条件A%A#浅层地质结构根据本次施工钻孔资料!!,,&以浅岩土体结构大致以岩土二元结构为主#表'$%上部土体结构主要为第四系松散岩类-下部岩体主要为临朐群玄武岩!下伏五图群砂岩&泥岩地层!部分地表A#本次施工钻孔情况B.8C A#D0'%207%3(&0'-.130(73*1钻孔编号地理位置成井深度b&第四系厚度b&基岩岩性3R,'昌乐县经济开发区前于留村),%'($%!玄武岩3R,!昌乐县宝都街道冯家庄村'!,%,*(%#玄武岩3R,*昌乐县经济开发区八里庄村'!,%'!*%)玄武岩3R,P 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"!适宜性分区研究区内第四系以黏土'粉土为主%基岩埋藏较浅%区域地下水富水性较差%且松散层和玄武岩不利于地下水回灌!碳酸盐岩类裂隙岩溶水富水性极不均匀%且富水性普遍较弱%即便局部区域富水性较强%考虑到大量抽灌灰岩水容易引发或加剧区域岩溶塌陷等地质灾害%因此%不宜将其划分为地下水换热适宜区)$%4*!综合考虑研究区的水文地质条件%将全区划分为地下水换热系统不适宜区!本文主要阐述地埋管换热系统的适宜性分区!!%:"分区方法采用模糊综合评判法和层次分析法对浅层地热能适宜性进行评价!模糊综合评判法基于模糊数学%对不方便量化的系统合成模糊关系%将一些模糊因素定量化%从而对多个因素进行评判!该方法可定量研究和处理客观存在的模糊因素%充分考虑因素的中间过渡状态)53$$*!层次分析法是一种对多目标进行分析决策的方法%将$个多目标的复杂问题分解成若干个因素%并按关系分组形成层次结构%从而确定层次中各因素的相对重要性!!%!"建立综合评价因素集因素集是以影响评价对象的各种因素为元素所组成的一个普通集合%通常用!表示!本次评价地源热泵适宜性等级的指标集为!""#$%#"%#.%#&%#7%#6%#-#%其中$#$表示松散层厚度或单一岩体厚度%#"表示地下水埋深%#.表示含水层总厚度%#&表示地层岩性%#7表示导热系数%#6表示比热容%#-表示地温"$##0#!"%"%$!地质及水文地质条件选取松散层厚度或单一岩体厚度'地下水位埋深'渗透系数以及含水层总厚度等指标)$"3$.*!松散层厚度或单一岩体厚度直接影响钻孔的平均导热系数和换热孔的施工难度%进而影响工程投资回报率!地下水位埋深影响地埋管换热系统的换热效率%水位埋藏较浅的区域%换热器与地下水及岩土体间能更好地进行能量交换!含水层总厚度决定了地下热量传递效果%也反映了地下岩"土#体的热交换条件!"%"%"!地层属性选取地层岩性等要素指标%不同岩性反映出特定的地热生成环境%决定了热物性特征和单孔换热量的大小!"%"%.!热物性选取导热系数'比热容以及地温等要素指标!岩土体导热系数直接反映能量在岩土体中传递与交换的速率%决定了地埋管换热器换热能力的高低%也影响单孔换热量!比热容是岩土体温度改变时的吸收或释放的内能%代表了岩土体蕴藏的浅层地热能资源量的大小!地温%通过$##0深度的地温%表征不同地层地温梯度以及大地热流量的大小!!%;"建立综合评价集评价集是评价者对评价对象可能做出的各种结果所组成的集合%通常用$表示!本次评价地源热泵适宜性等级的评价集为""%$%%"%%.#%其中$%$表示好%%"表示中等%%.表示差!!%<"构建评价矩阵若因素集!中第&个元素对评价集$中第$个元素的隶属度为'&$%则对第&个元素单因素评价的结果用模糊集合表示为$(&""'&$%'&"%+%'&)#%以*个单因素评价集($%("%+%(*为行组成矩阵(&5(第!期张承斌""基于层次分析法T 模糊综合评价模型的浅层地热能适宜性评价,,,以山东省昌乐县为例 3F )!称为模糊综合评价矩阵%本次评价依据研究区水文地质及热物性条件!通过专家打分!确定B h D 上每个有序对##$!>A $的隶属度%最终得到单因素评判矩阵 为C 4''4'!4'*4!'4!!4!*4*'4*!4**4P'4P!4P*4('4(!4(*4#'4#!4#*4$'4$!4 $*%"%I#确定因素权向量各因素的重要程度有所不同!为此!给各因素#$一个权重1$!各因素的权重集合的模糊集用G 表示"GC #1'!1!!1*!1!1(!1#!1$$%本次评价通过层次分析法#Q M E $构建权向量!其主要步骤是"首先!建立递阶层次结构模型-然后!构造出各层次中的所有判断矩阵!进行层次单排序及一致性检验-最后!进行层次总排序及一致性检验!确定各要素重要性排序的权值%!%(%'"评价模型地埋管热泵系统评价体系层次结构模型由*层构成!从顶层至底层分别为目标层&属性层和要素指标层)'P T '(*%本次评价目标是地埋管换热适宜性分区!由地质及水文地质条件&地层属性&热物性*项指标构成属性层!要素层细化为导热系数&比热容&含水层总厚度等$项指标#图!$%图"#地埋管换热系统适宜性分区评价模型E 36C "#+,31.83731/;0(3(6%=.7,.130(-05%70&8,'3%5434%2%.1%J)2.(6%*/*1%-!%(%!"因子权重确定因子权重采用层次分析赋权法确定%依据评价体系的层次结构模型!应用专家打分方法!通过各因素之间的两两比较确定合适的标度!构造判断矩阵%使用3R 值检验判断矩阵的一致性!如果没有通过一致性检验则需修改判断矩阵!直至达到可以接受的一致性!最后确定各因子权重#表*$%表F#地埋管换热系统适宜性分区指标权重B .8C F#K (5%J @%3621'.(H 3(61.87%0&*,31.83731/;0(3(60&434%2%.1%J)2.(6%'*/*1%-因素综合权重导热系数,%*!''含水层总厚度,%*松散层厚度或单一岩体厚度,%'*'N 比热容,%'!*$地温#',,&$,%,),!地层岩性,%,$#N 地下水位埋深,%,P*N"%L#建立综合评价模型确定单因素评判矩阵 和因素权向量 之后!通过模糊变化将 上的模糊向量 变为 上的模糊向量 !即 C 'F 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'区位于研究区南部!面积P%!#_&!%该区正处于大规模城镇化建设阶段!城镇化建设程度较低!新城区内供暖等基础设施较为紧张!属地埋管换热系统适宜性中等区%建议大力推广地埋管地源热泵技术!缓解环境压力!为新城区发展助力% !区位于研究区东部!属昌乐县朱刘街道!面积'*%!$_&!%该区城镇化建设程度很低!供暖等基础设施比较紧张%该区为工业园区!规划与潍坊开发区接轨!是下一步合村并居及新农村改造的重点区域!属地埋管换热系统适宜性中等区%建议大力推广地埋管地源热泵技术!鼓励新农村建设或旧村改造采用地埋管地源热泵%#P $ 区为限制开发区!面积共',%!N _&!!分为 '& !两个亚区!位于研究区西南及北部%该区浅层地热能适宜性评价为地埋管换热适宜性差区!不适宜大规模建设地源热泵系统%建议进一步提高勘查精度!结合工程建设实际情况!开展场地浅层地热能勘察工作!在严格论证的基础上!适度开发利用地埋管地源热泵系统%+$N +中!国!地!质!调!查"#""年$%一般开发区!"%鼓励开发区!&%大力推广区!'%限制开发区! (%研究区范围!)%房屋建筑!*%县界!+%水系!,%道路!$#%铁路! $$%山体及注记"图!"研究区浅层地热能开发利用区划#$%&!"'()(*+,-(./0.12/$*$30/$+.3+.$.%-0,+4 560**+7%(+/6(8-0*(.(8%9$./6(5/21908(0'!结论及建议#$$基于昌乐县的地质条件%水文地质特征%热物性及岩性组合条件等&将昌乐县城市规划区划分为浅层地热能适宜性中等区和适宜性差区&适宜性中等区面积''%*$-."&适宜性差区面积$#%",-.""#"$根据评价结果及昌乐县城市规划&将昌乐县研究区划分为一般开发区%鼓励开发区%大力发展区和限制开发区'个大区"建议在工程建设前先进行场地浅层地热能开发利用勘察&为地埋管热泵系统的设计提供依据"#&$相对于指标法&模糊综合评价法具有评价结果更合理且定量化的优点&其关键在于评价矩阵的构建和因子权重的确定"为保证评价结果的可靠性&建议选取&/(名浅层地热能研究领域相关专家进行打分"参考文献#:(4(8(.;(5$'$(!韩再生&冉伟彦&佟红兵&等%0123#""()"##,浅层地热能勘查评价规范'4(%北京*中国标准出版社&"##,%56714&8679:&3;7<5=&>?6@%0123#""()"##,4A>B C D C E B6?C;7D;F4G6@@;HI>;?G>F.6@J7>F<KL7M>N?C<6?C;767O J M6@P6EC;7'4(%=>C Q C7<*4?67O6F ON R F>N N;D S GC76&"##,%'"(!李卫洲%山东省临沂市浅层地热能特征及开发利用'0(%北京*中国地质大学#北京$&"#$,%T C91%3G>S G6F6B?>F C N?C B N67O0>M>@;A.>7?;D4G6@@;HI>;?G>F E .6@J7>F<K C7T C7K C S C?K&4G67O;7<R F;M C7B>'0(%=>C Q C7<*S GC76 U7C M>F N C?K;D I>;N B C>7B>N#=>C Q C7<$&"#$,%'&(!卫万顺&李宁波&冉伟彦&等%浅层地温能开发利用中的关键问题研究'V(%城市地质&"##,&'#&$*$W(%9>C94&T C X=&8679:&>?6@%4?POK;7?G>->K 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乐陵市浅层地热能开发利用资源潜力评价发布时间:2022-10-10T07:53:03.656Z 来源:《工程建设标准化》2022年第11期第6月作者:孟锦尹承亮薛成永卢雨徐博凯[导读] 通过对乐陵市浅层地热能赋存条件的研究,结合岩土样测试及现场热响应试验等数据的分析[1],孟锦尹承亮薛成永卢雨徐博凯山东钰镪地质资源勘查开发有限责任公司,山东泰安 271000摘要:通过对乐陵市浅层地热能赋存条件的研究,结合岩土样测试及现场热响应试验等数据的分析[1],运用层次分析法对研究区进行了开发利用适宜性分区,同时进行了浅层地热能开发利用资源潜力评价及经济效益分析。
结果表明:研究区内均为地埋管热泵适宜性好区;研究区内全部应用地埋管地源热泵系统,120m深度内浅层地热能开发,夏季可制冷面积2497.00×104m2,冬季可供暖1303.20×104m2。
200m深度内浅层地热能开发,夏季可制冷面积3915.43×104m2,冬季可供暖2598.80×104m2。
因此,研究区浅层地热能开发利用潜力大,可带来巨大的经济效益。
关键词:浅层地热能;适宜性分区;资源潜力;层次分析法;乐陵市0 引言浅层地热能属于可再生绿色能源,具有地质环境和地下水恢复速度快、对大气无污染等特性,能源利用率高,比传统方式节能50%-75%。
真正实现了供暖(冷)建筑使用区域的零排放零污染。
一套设备,冬季供暖,夏季制冷,并提供日常生活热水,可实现一机三用功能,节约总体投资,占地少等优势。
因此,开展浅层地热能资源调查及适宜性区划研究具有重要的现实意义。
该文以地质勘查项目为依托,开展浅层地热能适宜性分区及资源潜力评价工作,为合理开发利用浅层地热能资源提供科学依据,对其他相近地区推广利用浅层地热能提供参考。
1 浅层地热能赋存条件1.1浅层地质结构特征研究区位于鲁西北平原(图1),属黄河泛滥冲击平原,形成了巨厚的第四系松散堆积层,200m以浅具多元结构,岩性为粉土、粉质粘土、细砂、粉砂。
汉中市浅层地热能开发利用适宜性及潜力研究朱红玉;刘建强;杜少少【摘要】浅层地热能是清洁的绿色能源,合理的开发利用在能源结构调整、强化雾霾治理、应对气候变化等方面有非常重要的意义.以汉中市的浅层地热能资源为研究对象,在野外调查、现场热响应试验及分析整理前人研究成果的基础上,对汉中市浅层地热能资源进行调查评价.查明了浅层地热能赋存条件,对浅层地热能开发利用适宜性评价,可知汉中市全区均适宜或较适宜采用地下水热泵系统开发利用浅层地热能.同时对该市浅层地热能热容量、供暖/制冷潜力进行计算,分析环境效益和经济效益,为政府统一规划利用浅层地热能资源提供科学依据.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】5页(P46-50)【关键词】浅层地热能;适宜性分区;潜力;供暖/制冷潜力;社会经济效益【作者】朱红玉;刘建强;杜少少【作者单位】陕西省地质调查中心,陕西西安710016;陕西省地质调查中心,陕西西安710016;陕西省地质调查中心,陕西西安710016【正文语种】中文【中图分类】P314.1浅层地热能是蕴藏在地表以下200 m以浅岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能[1],具有分布广、成本低、易开采、无污染、直接利用等特点。
在合理开采的情况下,浅层地热能是一种取之不尽、用之不竭的自然资源[2]。
通常用于夏季制冷、冬季供暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。
浅层地热能的合理开发利用,在能源结构调整、强化雾霾治理、应对气候变化等方面有非常重要的意义。
汉中市位于陕西省西南部,是汉王朝的发祥地,长江第一大支流汉江的源头,秦巴山片区三大中心城市之一。
近年来,汉中市政府为优化能源结构,治理雾霾污染,改善生态环境,大力推广使用地热能,浅层地热开发与省内其它地区相比程度较高。
汉中市浅层地热能开发最早始于2007年,截至2015年底,已建和在建各类利用工程共33处,主要分布在汉江一级阶地,总建设面积132.66×104 m2,开发利用方式为地下水地源热泵。