滨海新区浅层地热能赋存规律及其开发利用对策研究

【摘要】：浅层地热能是指蕴藏在地表以下一定深度范围内（一般为200m）的岩土体、地下水中具有开发利用价值的地热能，是一种可再生的新型环保能源，利用前景广阔。本文通过对地质、钻探资料和物探测井、岩土体热物性参数测试等资料的研究，结合综合勘查技术方法和对已有资料的二次开发，查明了天津滨海地区浅层地热能赋存情况：该区第四系主要岩性是由粘土、粉质粘土、粉砂、细砂、粗砂组成，地层结构以粘土、粉质粘土、粉砂土、粉砂及中粗砂互层为主。岩土体热导率：1.28～1.55W/(m·℃)，比热容2050.46～2131.58W/(m·℃)，第四系地下水涌水量为500～2000(m3/d)，导水系数50～300(m2/d)，地下水回灌量30～80m3/h，单井回灌量是出水量的30～50%，回灌量大部分在50m3/h以下，地层排热量32.32～78.94（w/m）,吸热量17.73～42.43（w/m）。笔者从天津城市发展对浅层地温能资源需求出发，在分析本区浅层地热能赋存规律的基础上，针对该区浅层地热能利用方式（地下水源热泵、地埋管地源热泵）利用层次分析法和非结构性模糊赋权法两种方法先计算分区评价因子权重，结合GIS空间分析功能采用二级评价系统进行适宜性分区评价，获得了两种利用方式的分区范围和面积。地下水地源热泵系统，绝大部分区域为不适宜区，其中第Ⅱ含水组较适宜区面积为149km2；第Ⅲ含水组较适宜区面积为91km2；第Ⅳ含水组较适宜区面积为10km2。地埋管地源热泵系统：适宜区（Ⅰ级区）面积为面积86km2。较适宜区（Ⅱ级区）面积为面积1279km2。一般适宜区（Ⅲ级区）面积为905km2。计算了适宜区与较适宜区的浅层地热储量和换热功率，以及带来的经济和社会价值。每年开发全部的浅层地热能可利用资源量可替代标准煤915.68万t，扣除因开采浅层地热能造成的能源消耗，可替代标准煤686.76万t，减少向大气中排放煤灰、氮氧化物、二氧化硫、二氧化碳为1815.04万t，减少环境治理费2001703.91万元。 提出适宜天津滨海新区浅层地温能开发利用方向及对策，为该区节能减排战略目标的实现和浅层地热能资源合理持续开发利用提供科学依据。 【关键词】：滨海新区 浅层地热能 赋存条件 地下水地源热泵 地埋管地源热泵 适宜性分区 对策
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P314
【目录】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 第1章 引言8-13
• 1.1 选题依据及意义8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.3 研究内容和技术路线10-13
• 第2章 研究区浅层地热能赋存概况13-34
• 2.1 地理概况13-15
• 2.2 地质构造条件15-18
• 2.3 第四纪地质特征18-24
• 2.4 第四系水文地质特征24
• 2.5 第四系岩土体物性特征24-29
• 2.6 地温场特征29-34
• 第3章 浅层地热能资源开发利用适宜性研究34-64
• 3.1 适宜性分区34-42
• 3.2 地下水地源热泵适宜性分区42-55
• 3.3 地埋管地源热泵适宜性分区55-64
• 第4章 浅层地热能资源计算64-88
• 4.1 热容量64-69
• 4.2 换热功率69-86
• 4.3 资源潜力评价86-88
• 第5章 浅层地热能开发利用前景及对策88-96
• 5.1 开发利用效益分析88-91
• 5.2 开发利用效益预测91-93
• 5.3 开发利用93-94
• 5.4 开发利用对策94-96
• 第6章 结论96-97
• 致谢97-98
• 参考文献98-103
• 作者简介103-104

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