浅层地热赋存条件及地下水回灌能力的探讨
地热能开发与利用的地质条件研究

地热能开发与利用的地质条件研究地热能作为一种可再生的清洁能源,在能源领域具有广阔的发展前景。
在地热能的开发与利用过程中,充分了解和研究地质条件是非常关键的。
本文将重点探讨地热能开发与利用所需的地质条件以及对其进行研究的意义。
一、地热能开发与利用的地质条件地热能的开发与利用需要具备以下几个地质条件:1. 热储层条件热储层是地热能的主要源泉,因此其温度、深度、厚度以及渗透性等条件十分重要。
一般来说,热储层的温度应该达到一定的水平才能满足地热能的利用需求,通常要求热储层温度在70℃以上。
此外,热储层的深度和厚度对于热量的储存和释放也具有重要影响。
渗透性是指热储层中地下水或地下热水的渗流能力,其越高则利用地热能的效果越好。
2. 地热能的分布条件地球上的地热资源并不均匀分布,其热储层的存在形态和分布有差异。
地热能的开发与利用需要考虑热储层的规模及其分布的连续性。
在选择合适的开发区域时,要充分考虑这些分布特点,并分析其热能资源的潜力及可持续性。
3. 地表热流条件地表热流是指地球表面单位面积上的热量传递量,通常以瓦特/平方米(W/m²)来表示。
地表热流的大小受地壳热流和地热流的影响,而这两者与地壳的物理属性、大地构造等因素相关。
地表热流的分布状况影响了热储层的温度和分布特征,因此对于地热能开发与利用有着重要的影响。
二、地热能开发与利用的地质条件研究意义地热能的开发与利用对于可持续能源的发展具有重要意义。
通过深入研究地热能的地质条件,能够帮助我们更好地利用地球内部的热能资源,实现能源转型。
地质条件的研究对于选择合适的地热能开发区域、评估热储层的储量以及预测能源产量等都起到至关重要的作用。
同时,地质条件研究还能帮助我们预测地热能的分布规律,进一步挖掘地球内部的热能资源。
通过对地热资源的合理开发和利用,可以减少对传统能源的依赖,减少环境污染,推动可持续发展。
另外,地热能作为一种可再生能源,具有持久稳定的特点,不受季节和天气等因素的限制。
地下水地源热泵回灌分析
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地下水地源热泵回灌分析【摘要】本文对地下水地源热泵回灌分析,介绍了该技术的发展现状与应用过程中的具体措施,同时说明了水井堵塞显著增加地下水地源热泵的灌压,回扬对于减小系统灌压大有益处,尤其是对于回灌困难的系统。
【关键词】地下水地源热泵回灌一、地源热泵回灌技术的发展现状1、回灌方式及适用范围目前,地下水人工回灌类型一般有真空回灌、无压自流回灌和加压回灌。
(l)真空回灌又称负压回灌,利用真空虹吸作用,在具有密封装置的回灌井中,开泵扬水时,井管和管路内充满地下水,停泵,并立即关闭泵出口的控制阀门,此时由于重力作用,井管内水迅速下降,在管内的水面与控制阀之间造成真空,开启控制阀门和回灌水管路上的进水阀,水就迅速进入井管中,并克服阻力向含水层中渗透。
真空回灌适用于地卜水理层较深(静水位埋藏深度大于10m),含水层渗透性好的含水层。
由于回灌时,对井的滤水层冲击不强,冲浸适合老井。
(2)无压白流回灌(又称重力回灌),依靠自然重力进行回灌,即依靠井中回灌水位和静水位之差。
适用于低水位且含水层渗透性好的情况。
通过水分子同位素试验,一般地质条件下,回水层井壁截面积应为出水层截面积的四倍,方能保证井水全部自然回灌,即一出四回,因此这种回灌防范水井数量较多。
这一回灌方式是目前国内外应用最多的方式。
(3)加压问灌既适用于渗透性较差,地下水位高的含水层,也适用于低水位和渗透性好的地下含水层。
但是,由于增大,对井的过滤层和含砂层的冲击力较强。
目前加压回灌的方式一是通过回扬来增大回灌压力,另一方式是在井头安装加压装置来实现,后者在荷兰等欧美国家使用较多。
(4)同井回灌国内应用的同井回灌热泵系统是取水和回灌水在同一口井内进行,通过隔板把井分成两部分,一部分是低压(吸水)区,另一部分是高压(回水)区。
当潜水泵运行时,地下水从低压区被抽至井口换热器中,与热泵低温水换热,地下水释放完热量,再由同井返回到回水区。
在井中加装隔板来提高回灌压力,以改善回灌条件,使回灌水畅通返回地下含水层中。
水源热泵回灌技术分析及强制回灌技术的探索

水源热泵回灌技术分析及强制回灌技术的探索摘要:地下水源热泵通过“地下水抽出—能量交换—回灌”的循环过程,实现了夏季地下水温度升高,冬季地下水温度降低,以达到调节室内温度的目的。
因此,在地下水源热泵系统中,除了需要抽取足够的地下水量外,还应该把同量的地下水回灌到原来的含水层中,以使水资源得到循环利用。
在地下水源热泵的运行过程中,地下水的回灌是一个非常重要的环节,地下水回灌技术是地下水源热泵系统的关键技术。
但在回灌过程中,常常出现抽出来的水不能全部回灌的现象。
如果长期不能正常回灌就会导致承压含水层厚度减小,进而导致地下水储量的减少、地面沉降等问题。
若沉降量较大或出现差异沉降过大,还可能造成地面建筑物变形或破坏。
因此,进行地下水源热泵系统回灌理论和回灌条件及方法分析有着重要的意义和实用价值。
关键词:水源热泵回灌强制回灌方式1 国内外研究应用现状对于水源热泵(water source heat pump,简称WSHP)技术,地面上热泵系统的设备和技术都已经相当成熟,而主要的技术/瓶颈0为地下水回灌系统。
很多地区的水源热泵工程存在回灌困难的问题,一些单位将不能回灌的地下水偷偷排入河道或者下水管网,不但造成了洁净淡水资源的极大浪费,也使水源热泵技术在很多地区遭到了人们的排斥。
但水源热泵效率高、占地少的特点又是地源热泵无法比拟的。
因此,积极研究回灌技术,对地下水水源热泵技术的健康发展具有积极的意义。
国内对水源热泵回灌技术进行系统研究的不多,多数工程基本通过经验设计,这些工程里面采用压力回灌的比例也极少。
以北京为例,多数工程都是采用增加回灌井数量的方式来解决回灌困难问题的。
2 地下水源热泵回灌率低机理分析地下水源热泵回灌率低的原因主要有两个:①井的过滤器及井周围的堵塞问题;②抽水后水位下降带来的含水层骨架的压密问题。
2.1 堵塞机理分析地下水源热泵回灌难的一个主要问题是井的过滤器及井周附近含水层的堵塞问题。
通常根据成因将堵塞分为物理堵塞、化学堵塞和生物堵塞 3 种类型。
浅层地热能的特点
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---本文出自华誉能源总裁张军的新书《地热能、余热能与热泵技术》第2.2章节浅层地热能的特点与意义浅层地热能接近常温,品位较低,需要通过热泵技术将其品位提升后加以利用。
浅层地热能既可以作为热泵的低温热源用于供热,也可以作为热泵的冷却源用于制冷。
通过热泵技术将浅层地热能用于建筑的供热和制冷具有很多优势,同时也存在很多需要注意的问题。
※浅层地热能的优势(1)分布广泛。
浅层地热能在地球表层以下接近均匀分布,到处都有,从地下水、地下土壤和江河湖海等地表水中都能采集到浅层地热能,可以根据项目的条件在周边就近提取和利用,不需要大规模的集中开采和远距离输送,不需要大规模一次性投资建设。
(2)储量巨大。
据测算,我国近百米内的土壤每年可采集的浅层地热能是我国目前发电装机容量4×108kW的3750倍,而百米以内地下水每年可采集的浅层地热能也有2×108kW。
(3)稳定持续。
浅层地热能是一种温差势能,其温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源。
(4)清洁环保。
浅层地热能作为一种清洁的可再生能源,主要通过热泵技术进行采集利用。
利用浅层地热能不会像利用化石燃料那样排放大量的CO2、SOX、NOx、粉尘等燃烧产物,对环境造成严重污染,引起温室效应、酸雨、土地沙漠化等问题。
因此,开发利用清洁无污染的浅层地热能资源已是社会发展的必然趋势。
※浅层地热能的不足(1)浅层地热能是一种品位很低的能源,不能作为独立的能源使用,必须借助热泵才能利用,运行时需要消耗一部分高品位能源,主要是电能。
同时,浅层地热能的有效利用是一项系统工程,涉及能量的采集、提升、释放等三部分。
如果应用条件不合适、设计施工不合理、产品性能不合格或者运行管理不到位,都有可能造成投资过大或者运行成本过高,使用户的经济负担过重,不利于浅层地热能的推广应用。
(2)浅层地热能的采集受所在地水文地质条件的影响较大。
地下水地源热泵回灌分析
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地下水地源热泵回灌分析【摘要】本文对地下水地源热泵回灌分析,介绍了该技术的发展现状与应用过程中的具体措施,同时说明了水井堵塞显著增加地下水地源热泵的灌压,回扬对于减小系统灌压大有益处,尤其是对于回灌困难的系统。
【关键词】地下水地源热泵回灌一、地源热泵回灌技术的发展现状1、回灌方式及适用范围目前,地下水人工回灌类型一般有真空回灌、无压自流回灌和加压回灌。
(l)真空回灌又称负压回灌,利用真空虹吸作用,在具有密封装置的回灌井中,开泵扬水时,井管和管路内充满地下水,停泵,并立即关闭泵出口的控制阀门,此时由于重力作用,井管内水迅速下降,在管内的水面与控制阀之间造成真空,开启控制阀门和回灌水管路上的进水阀,水就迅速进入井管中,并克服阻力向含水层中渗透。
真空回灌适用于地卜水理层较深(静水位埋藏深度大于10m),含水层渗透性好的含水层。
由于回灌时,对井的滤水层冲击不强,冲浸适合老井。
(2)无压白流回灌(又称重力回灌),依靠自然重力进行回灌,即依靠井中回灌水位和静水位之差。
适用于低水位且含水层渗透性好的情况。
通过水分子同位素试验,一般地质条件下,回水层井壁截面积应为出水层截面积的四倍,方能保证井水全部自然回灌,即一出四回,因此这种回灌防范水井数量较多。
这一回灌方式是目前国内外应用最多的方式。
(3)加压问灌既适用于渗透性较差,地下水位高的含水层,也适用于低水位和渗透性好的地下含水层。
但是,由于增大,对井的过滤层和含砂层的冲击力较强。
目前加压回灌的方式一是通过回扬来增大回灌压力,另一方式是在井头安装加压装置来实现,后者在荷兰等欧美国家使用较多。
(4)同井回灌国内应用的同井回灌热泵系统是取水和回灌水在同一口井内进行,通过隔板把井分成两部分,一部分是低压(吸水)区,另一部分是高压(回水)区。
当潜水泵运行时,地下水从低压区被抽至井口换热器中,与热泵低温水换热,地下水释放完热量,再由同井返回到回水区。
在井中加装隔板来提高回灌压力,以改善回灌条件,使回灌水畅通返回地下含水层中。
地下水地源热泵单井回灌率计算方法探讨
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WESTERN RESOURCES 2021浅层地热能是从地表至地下200m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,这类低温热源可以大大地降低传统供暖与制冷的能耗,节约成本,具有较强的开发潜力,是一种绿色能源[1]。
地下水含水层的回灌能力直接影响地下水地源热泵工程中回灌井的数量,从而影响地下水地源热泵工程建设和运行的成本,是浅层地热能调查评价工作的重要调查内容[2-4]。
单井回灌率是表征地下水含水层的回灌能力的重要参数。
1.常规计算方法作为表征地下水含水层回灌能力的参数,单井回灌率即为单井的回灌量与出水量的比值,一般情况下不同降深(或升程)单井的出水量(或回灌量)不同[5],因此单井回灌率采用单井单位升程的回灌量(单位回灌量)与单井单位降深的出水量(单位出水量)的比值进行计算(见公式(1))。
X=q灌/q出公式(1)其中:X——单井回灌率,单位%;q灌——单位回灌量,q灌=Q灌/S灌,单位L/(s.m);q出——单位出灌量,q出=Q出/S出,单位L/(s.m)。
通常采用回灌试验最大升程的回灌量除以最大升程计算单位回灌量,采用抽水试验最大降深的出水量除以最大降深计算单位出水量。
下面以2019年开展的兰陵县乡村振兴浅层地温能调查评价项目中L1号孔抽水、回灌试验(见表1)为例进行探讨。
表1兰陵县L1号孔抽水、回灌试验数据表L1号孔于2019年11月19日至2019年11月22日开展了抽水和回灌试验,其中抽水试验进行了3次降深,抽水延续时间41.5h,最大降深8.82m,对应的单位出水量0.86L/(s.m);回灌试验进行了1次升程,回灌延续时间50h,最大升程7.17m,对应的单位回灌量0.83L/(s.m)。
根据常规方法进行计算,L1号孔单井回灌率为96.5%。
2.存在问题分析从表1中看出,抽水试验过程中不同降深时计算的单位出水量是不同的,计算的单位出水量在降深最低时最大,降深最大时最小,单位出水量随降深的增大而减小。
浅层地热资源的基本内涵与资源勘查评价的基本理念

由于各地区地质和水文地质条件的复杂性和多变性,导 致各地区岩(土)层的导热性和水文地质参数差异巨大,在 一个地区能成功应用的地下换热系统,在另一地区往往并不 适用。
目前,由于一些水源热泵工程承包方不了解各地区地 质、水文地质条件和回灌工艺,盲目承包水源热泵系统工 程,导致出现了许多不该出现的问题,如抽取的地下水回灌 不下去,不仅浪费了宝贵的地下水资源,还造成了不良的生 态、环境和经济后果。
191 更多资料请访问……地学之旅有利于含水层储能的水文地质条件:含水层分布平缓、地下水流速缓慢,储水容积大; 含水层中地下水热交换速度缓慢,温度变化小; 地下水中不含有害气体和化学成分; 回灌水源的水质和水温满足储能要求; 深层含水层以储热为主,浅部含水层以储冷为主; 含水层具备灌得进、存得住、保温好、抽得出等条件; ……192 更多资料请访问……地学之旅供暖:夏灌冬用供暖:夏灌冬用 制冷:冬灌夏用制冷:冬灌夏用193 更多资料请访问……地学之旅严寒地区供暖:夏灌冬用在寒冷地区,只在冬天利用热泵从地下提取热 量,容易打破区域热平衡,致使土壤或地下水温度有 可能逐渐降低,导致热泵系统效率降低或能耗增大; 土壤冻结的影响:水份冻结会释放大量潜热,在 吸收同等热量的情况下,土壤降低的温度幅度小,因 此对换热器的传热有利;194 更多资料请访问……地学之旅夏热冬暖地区制冷:冬灌夏用在南方夏热冬暖地区,只在夏天利用热泵 向地下释放热量,容易打破区域热平衡,致 使土壤或地下水温度有可能逐渐升高,导致 热泵系统效率降低或能耗增大。
195 更多资料请访问……地学之旅其他地区:供暖——夏灌冬用 其他地区:制冷——冬灌夏用冬季供热负荷>夏季供冷负荷:土壤或 地下水温度有可能逐渐降低; 冬季供热负荷<夏季供冷负荷:土壤或 地下水温度有可能逐渐升高;196 更多资料请访问……地学之旅二、浅层地热能勘查的主要目的和内容区域浅层地热资源调查: 1、目的:实施浅层地热资源开发利用适宜性 评价。
分享案例解析北京深层地热回灌两大关键因素

分享案例解析北京深层地热回灌两大关键因素北京从上世纪70年代开始进行深层地热供暖,已经实施40多年,积累了丰富的监测数据和实践经验。
如今从中央到北京市都高度重视地热这一清洁能源的利用,经过对北京地热供暖的长期研究,认为北京市推进规模化深层地热供暖必须实现热量、流体量和流体化学的采灌均衡,保证资源的可持续利用,关键技术包括:资源勘查和评价、地热回灌制约因素研究、地热回灌衰减防治、地热动态监测等。
这些关键技术的研究成果对于其他地区和其他形式的地热供暖也有非常大的借鉴意义。
本文节选自由北京市地质工程勘察院徐巍、李海京、丁桂伶、杨亚军、王小玲、鲁鹤、张俊华、王雨石撰写的题为《北京市深层地热供暖的关键技术研究》一文的第二章节“地热回灌技术”内容,供业界交流探讨。
原文刊登于“四季春·2018第十届中国国际地源热泵行业高层论坛会刊”。
投稿邮箱:***************地热供暖要求必须采用“采灌结合”的方式进行,因此地热回灌是地热供暖的必要条件。
北京地区从上世纪90年代开始实施地热回灌,到2000年以后达到生产性回灌规模,其中小汤山热田从2001年开始有1家单位回灌,到2004年增加到6家回灌,热田的灌采率迅速突破50%,供暖尾水实现全部回灌,热田的地热水消耗量减少了一半,热储压力由每年2m左右的下降速度突然减缓,后来地热供暖单位逐步增加,目前热田的供暖单位达到12家,是北京市供暖规模最大的热田,供暖尾水仍然保持全部回灌,热储压力逐渐趋稳,不再下降。
北京市现有7个热田实施了地热回灌,供暖尾水90%实现回灌,2017年6个热田的热储压力全部转降为升,地热回灌效果非常明显。
经过我们的研究,地热回灌关键技术主要包括:1、地热井回灌能力制约因素分析北京市的热储类型全部为岩溶裂隙型热储,大部分开采与回灌选择同一热储层,影响回灌能力的制约因素如下。
(1)地热地质条件地热井的回灌能力与地热地质条件密切相关,热储的岩溶裂隙发育,出水能力强,则回灌能力也强。
浅层地热能勘查评价

能利用环境评价和经济评价是勘查中的必要内容。浅层地热能资源计算评价方法是本文首次系统提出的。
关 键 词: 浅层地热能; 地源热泵; 勘查; 评价
中图分类号: P314.1
文献标志码: A
文章编号: 1000- 3657( 2007) 06- 1115- 07
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 ( 一般为恒温带至 200 m 埋深) , 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 。北 京 市 应 用 浅 层 地 热 能 作 为 冷 、热 源 的 集 中 采 暖 、 制冷系统, 每年以 15%~20%的速度增长。目前全市采用这种 技术的供暖建筑面积已超过 500 万 m2。浅层地热能利用系统 具 有 绿 色 环பைடு நூலகம்保 、高 效 节 能 、运 行 成 本 低 、可 持 续 利 用 、技 术 成 熟、不消耗地下水等特点, 应用前景广阔, 原则上 适 用 于 任 何 地层和建筑[1]。目前, 全国利用浅层地热能供暖( 制冷) 面积约 为 2000 万 m2, 但占整个住宅能耗的比率仍很低, 具有进一步 加大开发利用的潜力。
地热回灌技术要求
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地热回灌技术要求地热回灌技术是一种利用地下热能的方法,它可以将地下热能转化为可用的能源,同时还能够减少对环境的影响。
然而,地热回灌技术也需要遵循一定的要求,以确保其安全可靠地运行。
本文将介绍地热回灌技术的要求,包括技术要求、设备要求和环境要求等方面。
技术要求地热回灌技术要求采用先进的技术手段,确保热能的高效利用和回灌效果的最大化。
具体要求如下:1.地热回灌井的设计和施工要符合国家相关标准,保证井筒的完整性和稳定性,防止井筒坍塌、漏水等问题。
2.地热回灌井的井眼直径要符合设计要求,保证热能的回灌效果。
3.地热回灌系统的管道要采用高强度、耐腐蚀的材料,保证系统的安全可靠性。
4.地热回灌系统的管道布置要合理,避免管道过长、弯曲过多等问题,影响热能的传输效率。
5.地热回灌系统要配备先进的监测和控制设备,实时监测井筒和管道的运行状态,确保系统的正常运行和安全稳定。
设备要求地热回灌技术要求使用先进的设备,保证系统的高效运行和长期稳定。
具体要求如下:1.地热回灌井的钻机要具备高效、安全、环保等特点,能够满足井筒设计和施工的要求。
2.地热回灌系统的泵站要具备高效、稳定、可靠等特点,能够实现热能的高效回灌。
3.地热回灌系统的监测和控制设备要具备高精度、高灵敏度、高可靠性等特点,能够实时监测系统的运行状态和控制系统的操作。
4.地热回灌系统的热交换器要具备高效、耐腐蚀、长寿命等特点,能够实现热能的高效传输和转换。
5.地热回灌系统的配电系统要具备高效、稳定、安全等特点,能够保证系统的正常供电和运行。
环境要求地热回灌技术要求保护环境,减少对环境的影响,确保系统的可持续发展。
具体要求如下:1.地热回灌井的施工要遵循环境保护法律法规,保护地下水资源,避免对生态环境的影响。
2.地热回灌系统的管道要避免破坏地表植被和土壤,保护生态环境。
3.地热回灌系统的泵站要采用低噪音、低振动的设备,减少对周边环境的影响。
4.地热回灌系统的热交换器要采用环保材料,避免对环境产生污染。
汉中市浅层地热能开发利用适宜性及潜力研究
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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。
地热回灌方案
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地热回灌方案
地热回灌方案是指将开采出来的地热水资源或热能转化为热能后,通过回灌系统返回地下,以达到可持续利用地热资源的目的。
回灌方案需要考虑多个方面,包括回灌水质、回灌量、回灌路径、回灌方式等。
以下是地热回灌方案的一些关键问题:
1. 回灌水质:地热水资源回灌需要考虑水质问题,确保回灌水的水质优于开采井的水质,以避免对地下生态系统造成污染。
2. 回灌量:回灌量需要根据地热资源的开采量、回灌地的地下水位等因素来确定,以确保地下温度稳定,防止地下热能的流失。
3. 回灌路径:回灌路径需要根据回灌地的地形、地质条件等因素来确定,以确保回灌水流道的顺畅性。
4. 回灌方式:回灌方式包括自然回灌和强制回灌两种。
自然回灌是指将开采的地热水资源的自然流向回灌地,而强制回灌则是通过泵站将地热水资源强制输送到回灌地。
5. 回灌控制:回灌控制需要根据地下温度、水位等参数进行实时监测和调整,以确保回灌效果的稳定性和可持续性。
地热回灌方案是地热资源可持续利用的重要手段之一,需要考虑多个方面的关键问题,以确保回灌效果的可持续性和地下生态环境的稳定。
南宁市浅层地温能赋存条件及资源量研究_梁礼革
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[作者简介]梁礼革(1966-),男,1988年毕业于长春地质学院,长期从事水文地质、地热地质与浅层地温能调查评价工作。
高级工程师。
[基金项目]南宁市浅层地温能调查评价财政支撑项目,编号:1212011120166。
<<<科技园地南宁市作为广西的首府,是中国面向东盟交流与合作的区域性国际城市,是广西北部湾经济区中心城市,城区以已建成的环城高速公路为界,面积约为440km2。
目前,广西壮族自治区能源自给率仅为1/4,南宁“电荒”、“油荒”、“煤荒”现象已经较为突出,其中建筑能耗占全社会总能耗将近1/5[1-3]。
南宁市具有优越的水文地质条件,其地下水资源丰富,埋藏浅,易于开发利用,较适宜水源热泵的应用。
因此,合理开发利用新型环保的能源———浅层地温能,对经济发展将会起到极大的推动作用[4-5]。
1研究区概况1.1地质概况工作区位于南宁断陷盆地内,总体地形地貌为由北西、南西、南东海拔200 ̄450m的低山丘陵过渡到中部80 ̄100m高程平坦开阔的河谷阶地。
出露地层岩性主要有:分布于北部外围高峰林场一带的寒武系砂岩、粉砂岩、泥岩;分布于东南部和西南部的石炭系灰岩、生物碎屑灰岩、白云岩、白云质灰岩等;中部、东部广泛分布第三系泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩等;第四系广泛分布于市区邕江河流阶地,岩性主要是上部粘性土,下部砂砾石层。
1.2水文地质条件根据地下水的赋存条件、含水介质结构及水力特征,工作区内地下水可划分为4种类型,即松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碎屑岩基岩裂隙水和碳酸盐岩类裂隙溶洞水。
其中地下水丰富的为松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类裂隙溶洞水,富水性均为中等—丰富,单孔涌水量一般可达30~50m3/h以上。
地下水位埋深:孔隙水一般为7~15m,裂隙溶洞水一般为10~20m,年动态变幅小(<3m);地下水温一般恒定于23.8℃~24.8℃之间。
经抽水回灌试验发现,地下水回灌率一般为50%~80%甚至更高,水质良好,动态稳定,适宜于地下水式地源热泵开发利用。
浅层地热能高效开发利用关键技术研究与示范
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浅层地热能高效开发利用关键技术研究与示范
浅层地热能是指地下500米以内的地热资源,其开发利用可以为能源供应提供可持续、清洁的解决方案。
高效开发利用浅层地热能的关键技术主要包括以下几个方面的研究与示范:1. 地热资源评估:通过地质勘探和地球物理测试等方法,对地下地热资源进行准确的评估和预测,确定地热资源的分布、温度、储量等参数,为后续的开发利用提供依据。
2. 地热能钻探技术:开展浅层地热能钻探技术研究,提高钻探效率和成功率。
包括钻探机构的设计优化、钻探方法的改进和新技术的应用等方面。
3. 热储层开发技术:通过注入热媒体以及人工刺激等方式,提高地下热储层的渗透性和导热性能,增加地热能的开采量和有效利用。
4. 地热井技术:开展地热井系统的设计、施工和运维技术研究,提高地热井的热交换效率和可靠性。
包括井筒设计、封堵材料的选择、井壁绝热材料的应用等方面。
5. 热泵技术:开展地热能与热泵技术的融合研究,提高热泵系统的能效,实现地热能的高效利用。
包括热泵系统优化设计、热能回收利用等方面。
6. 地热能供热系统集成技术:研究地热能供热系统的集成优化技术,提高整个供热系统的能效。
包括热网设计、能量管理技术、运行控制策略等方面。
在关键技术研究的基础上,通过示范项目的实施,验证这些关键技术的可行性和效果,并形成可复制、可推广的技术方案和运营模式。
同时,示范项目还可以推动地热产业的发展,吸引更多的投资和参与者,推进浅层地热能的高效开发利用。
我国浅层地热能开发利用浅析
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我国浅层地热能开发利用浅析作者:周洁地热能是地球内部贮存的热能,它包括地球深层由地球本身放射性元素衰变产生的热能——深层地热能及地球浅层由接收太阳能而产生的热能——浅层地热能。
前者以地下热水和水蒸气的形式出现,温度较高,主要用于发电、供暖等生产生活目的,其技术已基本成熟,欧美国家有很多用于发电,我国则多用来直接供热。
这种地热能品位较高,但受地理环境及开采技术与成本的影响因而受限较大;后者由太阳能转换而来,蕴藏在地球表面浅层的土壤中,温度比较稳定,冬季温度略高于当地平均气温30C~50C,夏季比室温低。
其开发成本和技术相对也低,且不受地理环境的影响,特别适合于建筑物的供暖与制冷,因而受到了暖通空调及节能行业越来越多的关注。
浅层地热能的利用,主要是通过热泵技术的热交换方式,冬季将赋存于地层中的低位热源转化为可以利用的高位热源,为建筑物供热:夏季根据同一原理为建筑物制冷。
由于地下温度十分稳定且很接近房屋居住所需的温度,因此,相对于燃煤、燃油的供暖供冷系统,以大地为提取热量或排放热量的热源热泵能耗大幅度,同时还减少了燃烧产物的排放和制冷剂如氟利昂的用量,对保护环境十分有利。
目前,浅层地热能开采利用的经济深度一般小于200m。
一、世界地源热泵技术与浅层地热能应用发展趋势“热泵”的概念是由瑞士人于1912年提出的,按其冷热源的性质分为空气源热泵和地源热泵两大类。
用于浅层地热能开发利用的热泵系统被统称为“地源热泵系统”。
至2005年,世界上33个国家已安装了130万台地源热泵装置,总装机157231MWt,是2000年的2.98倍,每年增长24.4%,占世界地热直接利用总装机容量的56.5%,已是地热供暖(14.9%)的3.8倍。
从地源热泵利用的能量看,2005年达到24076GWh,是2000年的3.72倍,每年增k30%。
据不完全统计,目前地源热泵装机容最最多的国家依次是:美国、瑞典、德国、瑞七、加拿大、澳大利亚。
浅层地热能开发利用存在的问题及对策
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浅层地热能开发利用存在的问题及对策存在的问题虽然浅层地热能应用发展很快,但由于地源泵技术在我国的应用时间不长,人们对它的认识和一些规程规范的不尽完善,使得地源热泵技术的全面推广与应用存在不同程度的问题,尤其是这一行业的多专业结合性,各专业的密切配合,合理利用地温资源,优化利用热泵技术仍然是今后工作的重点,应引起高度重视。
为此,需要聚集“地源热泵技术、水文地质工程地质勘察、监测与数字模拟和系统控制”等多专业的技术力量联合开展这一技术的研发与应用。
首先是我国大部分地源热泵工程的审批、设计、施工和验收,以及后期的监测与管理的整套程序没有明确的管理部门。
目前,只有少数地方政府设立审批部门,如北京、沈阳等。
尤其是工程后期的管理与监测工作,尚无统一部门管理,因此,造成地源热泵工程运行后的时间里,不了解地源热泵系统是否节能与经济。
只有当整个系统完全停止工作时,才知道出了问题,这样导致人们对地源热泵技术的担心和疑虑,影响了新技术的推广应用。
其次是浅层地热能地质基础研究工作比较滞后。
“浅层地热能在我国起步并不晚,但现在发展已经滞后了。
一个主要的原因就是对浅层地热能没有进行详尽的研究。
”专家说,浅层地热能在国外发展依靠的是地质先行,而在我国,则是一些地质以外的行业(主要是热泵机组厂商)作为推动力量,有一部分人以为只要有了先进的热泵技术就可以进行浅层地热能的开发。
“事实上,热泵就如同矿山中常用的凿岩机,只是一个手段,尽管效率很高,但究竟可不可以采出矿石,最终还是需要地质工作来评价的。
”浅层地热能发展的好坏,取决于对地质条件的研究程度。
当前,我国即将迎来一个浅层地热能开发利用的高潮,需要有大量能够研究浅层地热能结构和换热效果的专业队伍,这样在设计的过程中才能更合理地根据供暖面积来决定工程的施工方案。
另外,我国的地源热泵工程规模普遍比国外的大,国外大部分都集中在1万平方米以下,我国十几万平方米的工程很多,而且建设规模有越来越大的趋势,现在20~30万平方米的工程很多城市都有。
水热型地热资源回灌技术要求
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水热型地热资源回灌技术要求1. 什么是水热型地热资源?水热型地热资源,听起来有点高大上,其实就是指地球内部热量通过水的方式被释放到地表。
这就像把温暖的水洒在冷冷的地面上,瞬间让人感觉到暖意。
而这股暖流,正是我们利用地热能源的基础。
想想冬天的热水澡,暖融融的,真是让人幸福。
可别小看了这水热型地热资源,它在能源利用上可是有着大展宏图的潜力。
1.1 为啥我们要回灌?说到回灌,很多人可能会问,为什么要把地热水再回灌回去呢?这就像借钱要还一样,不能只图一时的方便。
回灌不仅能保护环境,还能确保我们后续的地热能资源不被耗尽,保证可持续利用。
换句话说,就是要保持一份生态的平衡。
水热型地热资源的回灌,可以说是一种“良心”行为,既是对自然的尊重,也是对未来的负责。
1.2 回灌的好处那么,回灌到底有啥好处呢?首先,回灌能够帮助维持地下水位,防止因过度开采而导致的地下水位下降。
其次,回灌有助于减轻地面沉降的现象,真是个一举两得的好方法。
还有就是,通过回灌,能够提升水热型地热资源的利用效率,让我们更有效地使用这份“天然大礼”。
想象一下,就像咱们的存款一样,放在银行里利滚利,越存越多,谁不想呢?2. 回灌技术要求要实现水热型地热资源的回灌,可不是简单的“倒水”那么容易哦!这其中有不少讲究,得细细琢磨。
2.1 水质要求首先,水的质量是重中之重。
咱们得确保回灌的水要洁净无污染,不能往地下灌些啥奇怪的东西。
比如说,回灌的水中不能含有太多的杂质和有害物质,这样一来,不仅影响地热资源的利用,还可能给环境带来负担。
就好比咱们吃东西,要吃得健康,才能长得又高又壮。
2.2 回灌方式其次,回灌的方式也得讲究,不能随便乱来。
有些地方采用的是“直接回灌法”,就是把水直接送回地下;而有些地方则采用“间接回灌法”,需要经过处理和过滤,才能再利用。
选择合适的方式,就像选菜一样,得挑新鲜的,才能做出美味的佳肴。
3. 实践中的注意事项说完了技术要求,咱们再聊聊在实践中要注意的事项。
地热回灌技术要求
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地热回灌技术要求地热回灌技术是目前广泛应用于地热资源开发利用领域的一种技术,它以地下热水资源作为热源输入,利用热泵将低温热量提升为高温热量,再通过回灌技术将尾水回输地下,实现地下水资源的循环利用,达到了一种环保、能源节约的目的。
地热回灌技术旨在实现对地下水资源的高效利用,它具有一系列的技术要求,下文将分步骤阐述:一、选址要求地热回灌技术是依托地下热水资源的技术,因此选址是非常重要的一项任务。
在选址方面,需要考虑以下因素:一是要考虑地下热水的温度和流量,二是要考虑地下热水与地下水的关系,三是要考虑地质构造和地形地貌。
二、井筒设计要求井筒是地热回灌技术的核心部件,其设计也是十分重要的。
首先,在井筒的施工过程中,需要保证井筒的强度和密封性,还要保证井筒的安全性。
其次,在井筒的设计过程中,需要考虑地下水运动的方向和速度,并结合地质构造和地下水文条件来确定井筒的深度和直径。
此外,井筒的位置和形状也是需要考虑的因素。
三、热泵系统设计要求热泵是地热回灌技术中的核心设备,其主要作用是将低温热量提升为高温热量。
在热泵系统的设计过程中,需要考虑以下因素:一是要考虑热源的温度和流量,二是要考虑热泵的性能和耐用性,三是要考虑热泵的能效和运行成本。
四、回灌系统设计要求回灌系统是地热回灌技术中的另一个核心部件,其主要作用就是将热水回输地下。
在回灌系统的设计过程中,需要考虑以下因素:一是要考虑回灌的流量和压力,二是要考虑回灌的水质和清洁度,三是要考虑回灌的时间和频率,以保证地下水循环利用的效果和安全性。
五、运行与维护要求地热回灌技术的运行与维护是关键,只有科学、规范、安全运行,才能够实现良好的地下水资源循环利用。
因此,要注重以下几个方面:一是要加强地热回灌技术的培训和教育,使工作人员能够掌握相应的技术和知识;二是要建立科学的运行和维护管理制度,保障设备的正常运行和服务的质量;三是要加强对设备的维修和保养,定期进行检查和维修,保证设备的安全性和可靠性。
西安市浅层地热能适宜性分区研究

西安市浅层地热能适宜性分区研究摘要:浅层地热能是一种可用于建筑节能的新型能源,它具有无污染、可再生、分布广、能量大以及可就近利用等诸多优势,开发利用前景广阔。
本文在调查西安市区域工程地质条件、水文地质条件的基础上,分别建立地下水热泵和地埋管热泵适宜分区评价体系,进而运用层次分析法对西安市浅层地热能适宜性分区进行综合评价。
将西安市地下水热泵和地埋管热泵适宜性分区划分为适宜区、较适宜区及不适宜区,综合分区在两者的基础上进行,并优先选择地下水热泵。
关键词:西安市;浅层地热能;适宜性;分区中图分类号:文献标志码:文章编号:0 引言浅层地热能资源是存在于地下岩土体中的一种可再生新型能源,为了合理开发利用浅层地热能,首先有必要根据各类地质条件,进行浅层地热能资源开发利用方式适宜性区划,进而研究其资源潜力[1-4]。
关于西安市浅层地热能的相关研究工作鲜有报道,因此,本文研究了西安市浅层地热能的适宜性分区特征,旨在为本区浅层地热能的开发利用提供科学依据和支持。
1研究区概况1.1气候气象西安市属暖温带半湿润大陆性季风气候,冬季寒冷,夏季炎热。
气候特征要求本地冬季供暖夏季制冷,该地区供冷和供暖天数大致相当,冷暖负荷基本相同。
1.2地形地貌地形平坦,地势南北高、中间低,由南北两侧渭河阶地区向中间河谷漫滩区呈阶梯状降落,高程360~580m。
地貌类型依次为河谷阶地、冲洪积扇、山前洪积扇和黄土台塬。
1.3水文地质特征潜水在河流阶地、冲洪积扇处潜水单位涌水量8~30m3/h·m左右,渭河南岸部分漫滩与一级阶地处单位涌水量大于30m3/h·m;黄土塬区黄土含水层渗透性差,富水性明显变弱,单位涌水量0.76-1.04m3/h·m。
潜水多为重碳酸钙型水,矿化度0.2~3g/l,局部大于3 g/l。
渭河、灞河、泾河漫滩承压水富水性较好,单位涌水量8~30m3/h·m,草滩附近单位涌水量大于30m3/h·m;二级阶地及塬区富水性变弱,东南部鸣犊镇单位涌水量小于1m3/h·m。
地热回灌方案
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地热回灌方案1. 引言地热能作为一种清洁、可再生的能源,具备广阔的开发潜力。
地热回灌是指将地热发电过程中产生的废水和废热回注地下,以实现能源的循环利用和有效管理。
本文将详细介绍地热回灌的意义、实施方案以及技术要点,以期为地热能开发提供参考和指导。
2. 地热回灌的意义2.1 能源的循环利用地热回灌可以将地热发电过程中产生的废水和废热回收利用,避免资源的浪费。
通过回注地下,废水和废热可以被再次利用,提高能源的利用效率,实现能源的循环利用。
2.2 环境保护地热回灌可以减少地热发电厂对环境的影响。
将废水和废热回注地下可以避免对周边水源和土壤的污染,降低环境污染物的排放。
2.3 经济效益地热回灌可以降低地热发电的运营成本。
废水和废热的回收利用不仅可以减少处理成本,还可以通过再次发电获得经济收益,提高地热发电的经济效益。
3. 地热回灌方案3.1 地热回灌流程地热回灌流程包括废水和废热的回收、处理和回注。
具体流程如下:1.废水回收:地热发电过程中产生的废水通过管道收集,经过初步处理后进入废水处理系统。
2.废热回收:地热发电过程中产生的废热通过换热器回收,用于供暖或其他热能利用。
3.废水处理:废水经过沉淀、过滤、生物处理等工艺处理,去除其中的固体颗粒和有机物。
4.回注地下:经过处理的废水和废热通过管道回注到地下储层,以实现能源的循环利用。
3.2 地热回灌技术要点地热回灌需要注意以下技术要点:1.废水处理技术:废水处理应采用合适的工艺,能够有效去除废水中的污染物,确保回注地下的水质符合相关标准。
2.废热回收技术:废热回收应采用高效的换热器,实现废热的回收和利用,提高能源的利用效率。
3.地下储层选择:回注地下的储层应具备一定的储量和可回注性,同时需考虑地质、水文地质和环境因素。
4.管道设计与施工:地热回灌系统的管道设计应满足输送废水和废热的要求,施工过程中需要保证管道的质量和安全。
4. 结论地热回灌作为地热发电过程中的重要环节,具备能源的循环利用、环境保护和经济效益等重要意义。
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浅层地热赋存条件及地下水回灌能力的探讨
0.引言
浅层地热能是在太阳辐射和地球梯度增温综合作用下,地球浅表恒温带至200m埋深内的土壤岩石和地下水中所蕴藏的低温热能,是一种生态可再生能源,具有分布范围广、储量巨大、开采成本低等优点。
开发利用浅层地温能对构建资源节约型和环境友好型社会、保障国家能源安全、改善我国现有能源结构、促进国家节能减排战略目标的实现具有非常重要的现实意义。
商丘市城区区属暖温带半湿润大陆性季风气候,具有春旱秋雨,夏热冬寒,四季分明显著特点,制冷供暖需求较大。
所处黄河冲积平原,地形基本平坦,水文地质条件简单,其地下水埋藏较浅,资源丰富。
因此进行浅层地热赋存条件和回灌能力研究为指导商丘市浅层地热能的发展提供有力的帮助。
1.研究区概况
商丘城区位于为黄河冲积平原,地势平坦、开阔,第四系厚度400~450m,其中全新统底板埋深30~50m,为近期黄河冲积物,含水层岩性以细砂、粉砂为主,可见2~4层,累积厚度7.00~38.50m,平均厚度约18m,富水性变化较大,静水位埋深一般为3~5m;上更新统底界埋深95~115m,中更新统底板埋深140~175m,中、上更新统砂层较不发育,含水层岩性以细砂、粉细砂为主,其次为粉砂,可见2~6层,累积厚度10.85~41.0m,平均厚度约20.5m,富水性弱,静水位埋深一般4~7m。
2浅层地热分布特征
2.1地温场特征
变温带:地温受气温的控制呈周期性的昼夜变化和年变化,随深度的增加,变化幅度逐渐变小。
通过对商丘市城区浅层地下水调查,商丘市城区变温带厚度为19m,变温带温度在14.5-18.5℃。
图1地下水温度与埋深关系图
○2恒温带:气温的影响趋于零,地球内热与太阳辐射热互相影响达到平衡。
恒温带的温度各地不一,主要与该地区的纬度、高度、岩性、地表水体的分布、
植被及小气候条件有关。
通过对5个井进行了地温测量长期监测及收集以往资料综合确定商丘市城区恒温带深度约19m,恒温带温度为15.5℃。
增温带:受地球内部热力影响,随着深度的增加而有规律地升高。
深度每向下增加100m所增高的温度称为地温梯度。
通过监测分析可知,市区南部地温梯度稍偏高,一般为2.37-3.57℃/100m之间;而北部稍偏低,地温梯度在2.39-3.13℃/100m之间。
全区平均地温梯度为2.82℃/100m。
2.2水化学特征分析
研究区浅层潜水地下水水化学类型主要以HCO3-Na·Mg、HCO3·SO4-Na·Mg 类型为主,局部分布HCO3-Na、HCO3-Ca·Mg、HCO3·Cl-Na·Ca·Mg、HCO3·Cl·SO4-Na·Mg、HCO3·Cl·SO4-Ca·Mg。
在商丘市文化路以北水化學类型主要以HCO3-Na·Mg为主,文化路以南水化学类型变化为HCO3·SO4-Na·Mg类型为主。
区内浅层地下水的PH值7.61~8.18,矿化度1280.0~2560.0mg/L,总硬度262.0~975.0mg/L(以CaCO3计)属中性、微硬、微咸水。
通过对枯、丰期浅层地下水取样发现,矿化度变化在0.3g/l左右,这说明地下水在流动过程中介质间的作用以溶滤作用为主。
研究区浅层承压地下水水化学类型主要以Cl·SO4-Na·Mg类型为主,局部分布HCO3·Cl·SO4-Na·Mg、HCO3·Cl·SO4-Na型。
区内浅层承压地下水的PH值7.49~8.38,矿化度2200.0~3080.0mg/L,总硬度646.0~1090.0mg/L(以CaCO3计)属中性~弱碱性、微硬~硬水、微咸水。
3回灌试验
3.1试验简介
抽水、回灌试验是从井中连续抽水或者注水,并记录水位、水量、水温的变化来测定含水层的渗透性能和水文地质参数的试验。
针对不同的水文地质条件,在商丘市城区布置浅层地热能抽水试验3组,回灌试验3组。
3.2抽水试验结果分析
商丘市城区浅层地热能调查评价项目进行了稳定流抽水试验3组,分别位于位于位于小郭庄的S3、史庄西北的S2、四营东S6。
据单孔稳定流抽水试验资料,含水层渗透系数K计算公式如下:
式中:K—渗透系数,单位为m/d;Q—稳定的出水量或注水量,单位为m3/d;H—潜水含水层厚度,单位为m;S—水位降深或升幅,单位为m;R—影响半径,取经验值,单位为m;r—过滤器半径,单位为m;L—试验段或过滤器长度,单位为m,下同。
图1为S3抽水试验成果图,根据抽水试验数据和渗透系数计算公式得到抽水试验成果如表2所示,
由S3抽水试验成果图可以看出,在抽水初期,水位下降较快,大约在8小时后水位趋于稳定,说明含水层的富水性较差,从抽水试验成果表可以看出,该含水层的单位涌水量较低,抽水试验对含水层水位的降深较大。
综合成果图以及成果表可知,该含水层富水性较差,渗透系数较低,不宜进行大规模的抽水。
3.3回灌试验结果分析
为了了解商丘市城区含水层的回灌能力,在商丘市城区部署3组回灌试验,其中S3、S4抽回灌孔,S1、S2抽回灌孔,S6、S7抽回灌孔,采用自流回灌方式进行回灌,回灌时及时调整回灌量,考虑到实际回灌时的水位升幅,由于城区水位埋深较浅,一般保持回灌孔内水位埋深稳定在1.5m左右为最大回灌量,回灌试验成果如表3所示,其中S1、S2抽水回灌试验图见图2。
圖2 S1、S2抽水回灌试验图
根据S1,S2抽水试验回灌图可知,在抽水初期水位下降较快,约3小时后,降深逐渐趋于稳定,停止抽水后水位在2小时后逐渐恢复,涌水量相对较小,说明含水层富水性较差;通过注水试验图可知,随着注水量的增加,水位逐渐升高,注水量保持稳定后2小时,降深趋于稳定,停止抽水后约3小时,水位恢复到试验之前。
通过回灌试验成果表可知,该含水层的渗透系数较低,富水性较差,与S3情况相同,不宜进行大规模的抽水灌水活动。
3.4结果分析
换热方式的选取对于开发浅层地温能至关重要,本文主要针对地下水换热方式适宜性进行分析,主要考虑含水层岩性、分布、水位埋深、厚度、富水性、渗透性、地下水水温、水质、水位动态变化,水源地保护、地质灾害等因素。
研究区内200m以浅含水层岩性主要以细砂和粉细砂为主,单层厚度较薄,颗粒较细,渗透性较差,结合水源热泵使用情况调查发现商丘市城区回灌能力小于500m3/d,在商丘市北部,李梅楼—毕大庄—杨油坊一带,含水层厚度小于20m,富水性差,回灌能力更差。
根据浅层地热能评价规范(DZ/T0025-2009)中地下水换热方式适宜性分区(表4)可确定研究区内通过地下水换热方式进行浅层地热能开发为不适宜。
4结论
1、商丘市城区恒温带深度约19m,恒温带温度为15.5℃,增温带平均地温梯度为2.82℃/100m。
2、商丘市城区含水层渗透系数约为4.8-7.1 m/d,但研究区内200m以浅含水层岩性主要以细砂和粉细砂为主,单层厚度较薄,颗粒较细,渗透性较差,回灌能力小于500m3/d,确定研究区内通过地下水换热方式进行浅层地热能开发为不适宜。
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