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地熱資源開發利用

區域淺層地熱資源調查內容及方法

  （一）淺層地熱資源調查內容
 
  區域淺層呢各地熱資源調查的目的是查明其數量、質量以及分布規律，進行開發利用區劃，為淺層地熱能可持續利用提供依據。
 
  區域淺層地熱資源調查要求基本查明以下內容：
 
  （1）區域地熱地質、水文地質、工程地質條件。
 
  （2）含水層結構、厚度、埋藏條件、地下水水位分布、水量、水質情況及其動態變化等
 
  （3）地溫分布、水溫分布及其動態，確定恒溫帶的溫度和深度、大地熱流值，并在凍土地區，確定凍土層厚度。
 
  （4）巖土體的熱導率、比熱等熱物理參數
 
  （5）包氣帶巖土體結構、巖土體的孔隙率（裂隙率）、含水量、密度、等物理力學參數。
 
  （6）未進行回灌試驗的空白地區，應選擇代表性地段進行回灌試驗，初步評價含水層的回灌能力并求取滲透系數。
 
  （7）淺層地熱能的熱來源和熱成因機制，地下水水熱的補給、運移、排泄條件，包氣帶地熱能的補給、運移和排泄條件。
 
  （二）區域淺層地熱資源調查方法
 
  1.地溫調查與試驗
 
  （1）地溫調查采用槽探、坑探或鉆探等手段進行，應邊施工，邊測量地溫，并按相關標準布點進行巖土體描述和取樣測試，應同時測試巖土體的熱物理參數。在巖土體取樣位置必須測量地溫，其它位置可視情況加密測點，使測量間距大致均勻。
 
  （2）地溫試驗點應選擇原有的包氣帶水分運移試驗場，地溫監測頻率應與土壤含水量、土壤水勢、氣溫等項目的一致。巖性及結構在區域上應具代表性和完備性。并堅持長期監測。
 
  （3）如果沒有合適的包氣帶水分運移試驗場，則應選擇若干代表性地段建立簡易的地溫試驗點。試驗項目應包括地溫、土壤含水量、土壤水勢和氣溫等，監測時間應在一個水文年以上。
 
  2.回灌試驗
 
  （1）回灌試驗應準確測定回灌井的回灌量、壓力（水位）隨時間的變化、回灌影響范圍及影響區內地下水溫度、壓力（水位）和化學組分變化等，為確定合理回灌方案提供依據。
 
  （2）淺層地熱能的回灌應為同層回灌，回灌試驗分為單井回灌試驗、對井回灌試驗和群井生產性回灌試驗。一般宜采用單井回灌試驗，有條件的地區，也可進行對井回灌試驗。回灌時間不少于4個月（不含恢復觀測時間）。
 
  （3）按回灌方式可分為真空回灌、自流回灌和加壓回灌三種類型。一般采用自流回灌方式進行。
 
  （4）回灌試驗應布設一定數量的觀測井，試驗前應實測回灌井和觀測井的地下水溫度、壓力（水位）及化學組份；試驗期間（包括回灌期間及恢復期間）應定期監測其變化并分析這些變化與灌（采）量變化的關系，直至相對穩定。
 
  3.原位熱傳導試驗
 
  （1）原位熱傳導試驗是指采用人工冷（熱）源對巖土體的熱傳導性能進行探測的一種試驗。
 
  （2）原位熱傳導試驗分為單孔熱傳導試驗和群孔熱傳導試驗。群孔熱傳導試驗一般由一個主孔和一個以上的觀測孔組成的。
 
  （3）原位熱傳導試驗應實測冷（熱）源和觀測孔的溫度、壓力（水位）或流量等變化，確定不同溫度不同壓力（或流量）的冷（熱）源的影響范圍及影響區內的溫度、壓力（水位）或流量的變化。
 
  （4）輸入的冷（熱）量應大到足以在觀測孔中觀測到溫度、壓力（水位）或流量等的變化，且試驗時間不少于30天或直至溫度、壓力（水位）變化相對穩定。
 
  （5）探求冷（熱）源的溫度、冷（熱）量與影響范圍以及影響區內的溫度、壓力（水位）或流量變化的關系，并采用數值法或解析法計算熱導率或熱擴散率。推薦采用數值法再現原位熱傳導試驗過程。
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