北京地区浅层地热（温）能资源勘查评价
及相关指标参数研究（连载一）
徐光辉 张文秀 刘少敏 邹元霖 于湲
北京市华清地热开发有限责任公司，北京，102218
北京市华清地热开发有限责任公司，北京，102218
前言
北京地区浅层地热能资源开发利用已有十年的历史，十年来随着人们对地源热泵技术的认知，在政府管理部门的支持和鼓励下，发展速度越来越快。据“北京市平原区浅层地温资源评价及利用规划”项目统计，截止2006年底，北京地区地源热泵项目数量已达400项，利用浅层地温资源为建筑物供暖制冷面积约7.38×106 m2，项目数量和服务面积呈快速增长趋势。自2003年起至2006年，3年间采用地源热泵系统供暖制冷的建筑物面积年平均增长接近150％（见图1）
北京地区浅层地热能资源开发利用已有十年的历史，十年来随着人们对地源热泵技术的认知，在政府管理部门的支持和鼓励下，发展速度越来越快。据“北京市平原区浅层地温资源评价及利用规划”项目统计，截止2006年底，北京地区地源热泵项目数量已达400项，利用浅层地温资源为建筑物供暖制冷面积约7.38×106 m2，项目数量和服务面积呈快速增长趋势。自2003年起至2006年，3年间采用地源热泵系统供暖制冷的建筑物面积年平均增长接近150％（见图1）
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根据“北京地区浅层地热能资源开发利用工程现状调查”，截止到2007年9月底，北京地区浅层地热能资源开发利用项目数量已达到479个，服务面积已达1.052×107 m2。其中地下水地源热泵项目415项，服务面积8.52×106 m2；地埋管地源热泵项目64项，服务面积2.00×106 m2。
随着浅层地温能资源开发利用工作的日趋高涨，开发利用浅层地温资源存在的问题也初见端倪。北京市浅层地温资源利用整体处于应用相对超前，总体支持滞后的状态。地源热泵系统的市场项目实际应用相对超前，资源勘查评价、环境评价、技术研发、政策支持、监督管理等工作相对滞后，支持项目科学、健康、有序发展的基础工作亟待起步或提高。北京市浅层地温资源利用市场项目发展较快，但与国外相比，依旧处于起步发展阶段。支撑浅层地温资源利用科学发展和有序管理的基础工作薄弱，需要加强浅层地温资源利用基础工作的投入。
浅层地温资源家底不清，资源量及合理开发方案不确定。亟需对浅层地温资源进行系统性、针对性的普查、详查工作，获得一定区域内浅层地温资源量、地温场的形态和结构、地层热传导系数等参数，以摸清资源家底，以便合理规划布局，为支持市场发展和政府管理提供依据。浅层地温能资源不同于其他地质矿产资源，它是依赖热泵技术被得以利用的，对其勘查评价国内外均没有成熟的方法手段。近几年我们在这方面进行了立项研究，在北京地区开展了浅层地温能资源勘查评价工作，针对浅层地温能资源勘查、评价方法体系及相关参数方面进行积极的探索性研究，积累了一些经验，现将主要研究成果呈现出来，与同行、专家共享，希望能起到抛砖引玉的作用，为建立成熟的浅层地温能资源勘察评价方法体系做个铺垫。
1 北京地区区域浅层地温能资源勘查
北京地区自2006年开始立项开展浅层地温热资源调查评价工作，目的是查明北京平原区浅层地热能分布特点、赋存条件和地层热物性参数，进行浅层地热能开发利用适宜性分区，并评价计算工作区可利用资源量。在调查评价的基础上，建立浅层地热能开发利用信息化平台，编制《北京市浅层地热能资源开发利用规划》，为保障浅层地热能可持续利用提供依据。通过几年的工作，基本达到了上述工作目的。下面简要介绍一下调查工作内容及取得的主要成果。
1.1 调查评价工作技术路线及工作内容
调查评价工作采取资料收集与野外调查相结合的方法，通过工程项目调查、浅层地热能赋存条件勘查及相关参数测试工作，查明工作区浅层地热能分布特点、赋存条件和地层热物性参数；结合在建的示范项目，开展地源热泵系统运行状况和能耗方面的调查评价工作，研究地下热能的提取、储存、恢复、回灌及热交换问题；在获得基础参数的基础上，根据《浅层地热能勘查评价技术规范》相关要求进行浅层地热能开发利用适宜区划分，并计算资源量；建立地源热泵系统长期监测站，监测、评估浅层地热能开发利用对地质环境的影响：最后开展综合研究，建立相关数据库，搭建浅层地热能开发利用信息化平台；并编制《北京市浅层地热能开发利用专项规划》，估算可能的供暖制冷服务面积，提出合理的开发利用规模，为科学合理有序的利用浅层地温能资源奠定基础。技术路线如图2所示。
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1.1.1查明浅层地热能分布特点、赋存条件和地层热物性参数
（1）收集资料，开展区域水文调查和地温调查
充分收集基础地质、水文地质、地热地质、环境地质、遥感、地球物理勘探、气象等相关资料，开展1：5万区域水文地质调查和区域地温场调查。
（2）开展浅层地热能开发利用现状调查工作
在工作区开展浅层地热能开发利用现状调查工作，通过现状调查工作基本查明工作区内热泵工程分布情况，分布密度及规模；水源热泵方式的抽灌比例分布、地埋管的埋管方式埋管深度等。
（3）开展浅层地热能赋存条件调查评价工作
调查区域地质构造、地层岩性、结构、构造，地下水含水层分布、地下水径流条件、地下水赋存条件、富水特征，地下水现状水位、水质，地温场形态，不同岩土体热导率及热（冷）响应等。
（4）开展地层热物性相关参数测试与研究工作
选择不同地质、水文地质单元内不同地层颗粒组成、结构地区（应具有一定代表性），钻凿换热试验孔，按地埋管成井工艺下入PE换热管，填料成井，每个换热孔均开展现场换热试验工作，以获取地层的综合传热系数和平均热导率。对取芯钻探获得的岩样进行岩样分析和热导率测试，获取岩土体的热导率、比热容、天然密度、天然含水率、孔隙率等参数，综合研究岩土体颗粒、结构及地下水对浅层地热能资源储量的影响。
附件内容下载：北京地热能研究.rar
直线电话：18515158288（同微信）
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