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地?zé)崮苁堑厍騼?nèi)部產(chǎn)生的儲(chǔ)存在地表以下的熱量。淺層地?zé)崮苁侵傅乇硪韵乱欢ㄉ疃确秶鷥?nèi) ( 一般為恒溫帶至 200m 埋深) , 溫度低于 25℃, 在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下具備開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的地?zé)崮?。淺層地?zé)崮苁堑責(zé)豳Y源的一部分。淺層地?zé)崮苁琴x存在地球的表層巖土體中的低溫地?zé)豳Y源。
淺層地?zé)崮苜Y源豐富, 分布廣泛, 溫度穩(wěn)定, 開(kāi)發(fā)技術(shù)臻于成熟, 目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于供暖和空調(diào)制冷, 是一種很好的替代能源和清潔能源。近10年以來(lái), 淺層地?zé)崮芾眉夹g(shù)逐步得到推廣, 日益受到人們的重視, 成為目前地?zé)崮芾眯碌脑鲩L(zhǎng)點(diǎn)。
相關(guān)地?zé)釋＜医榻B：開(kāi)發(fā)利用淺層地?zé)崮鼙仨氁缘刭|(zhì)勘查評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)。對(duì)于土壤源換熱系統(tǒng), 需要掌握一定區(qū)域內(nèi)地?zé)岢休d力、地溫場(chǎng)特征、巖土體熱傳導(dǎo)系數(shù)等參數(shù), 土壤源換熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要根據(jù)淺層地?zé)豳Y源所賦存的地?zé)岬刭|(zhì)條件而定。地下水換熱系統(tǒng)需要有豐富和穩(wěn)定的地下水源作為保證, 水文地質(zhì)條件必須適合于同層回灌。
在建設(shè)地下水換熱系統(tǒng)時(shí), 需要避免不同含水層之間的水質(zhì)污染、熱污染問(wèn)題的發(fā)生。建設(shè)地下水換熱系統(tǒng)的地下水井應(yīng)避開(kāi)地下水水源地保護(hù)區(qū)和地下水嚴(yán)重污染的區(qū)域。目前, 在建設(shè)淺層地?zé)崮芾孟到y(tǒng)前大多數(shù)沒(méi)有開(kāi)展地?zé)崮苜Y源勘查和環(huán)境影響評(píng)價(jià), 從而造成能源利用效率不高, 部分淺層地?zé)崮芾孟到y(tǒng)工程出現(xiàn)了明顯的環(huán)境安全隱患。
區(qū)域淺層地?zé)崮苷{(diào)查：
區(qū)域淺層地?zé)崮苷{(diào)查的目的是查明區(qū)域淺層地?zé)崮苜Y源數(shù)量、質(zhì)量以及分布規(guī)律, 進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用區(qū)劃, 為淺層地?zé)崮芸沙掷m(xù)利用提供依據(jù)。淺層地?zé)崮苷{(diào)查評(píng)價(jià)的范圍一般按照行政區(qū)或自然單元, 根據(jù)當(dāng)?shù)貙?duì)淺層地?zé)崮苜Y源利用與管理的需要確定。
區(qū)域淺層地?zé)崮苷{(diào)查應(yīng)在充分利用現(xiàn)有水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等資料的基礎(chǔ)上, 補(bǔ)充巖土體熱物性、水文地質(zhì)、巖土工程地質(zhì)工作, 進(jìn)行鉆探和試驗(yàn)。在調(diào)查工作實(shí)施之前, 必須進(jìn)行充分的前期論證工作, 按要求編寫(xiě)設(shè)計(jì)書(shū)。設(shè)計(jì)書(shū)的主要內(nèi)容應(yīng)包括: 目的、任務(wù)、地理概況、區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件、研究程度及存在主要問(wèn)題、工作布置及工作量、技術(shù)路線、淺層地?zé)崮苜Y源計(jì)算與評(píng)價(jià)方法、人員組成、設(shè)備、工作計(jì)劃、試驗(yàn)及鉆探施工設(shè)計(jì)、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、預(yù)期成果和提交報(bào)告時(shí)間等。
區(qū)劃應(yīng)按地下水換熱系統(tǒng)、土壤源換熱系統(tǒng)兩種開(kāi)發(fā)利用方式進(jìn)行適宜性分區(qū), 其適宜性分區(qū)分為: 適宜區(qū)和不適宜區(qū), 根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件、地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件和開(kāi)發(fā)利用需求綜合評(píng)定劃分。應(yīng)根據(jù)適宜區(qū)分區(qū)確定淺層地?zé)豳Y源的評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)面積和計(jì)算參數(shù), 且只計(jì)算適宜區(qū)的資源量。評(píng)價(jià)面積應(yīng)扣除建筑、道路等不宜進(jìn)行地下?lián)Q熱工程的占地面積。對(duì)于占用農(nóng)田耕地取熱應(yīng)進(jìn)行專門(mén)的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)后, 才能劃定適宜區(qū)。區(qū)域淺層地?zé)崮苷{(diào)查成果, 為淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)規(guī)劃和地源熱泵工程勘查提供依據(jù)。
地源熱泵( 地下?lián)Q熱系統(tǒng)) 工程淺層地?zé)崮芸辈椋?/strong>
勘查的目的是為地下?lián)Q熱系統(tǒng)提供可靠的利用淺層地?zé)崮艿囊罁?jù)。地下?lián)Q熱系統(tǒng)工程淺層地?zé)崮芸辈榉秶拇_定需要綜合考慮地質(zhì)條件、地?zé)岬刭|(zhì)條件和建筑工程需求, 勘查范圍應(yīng)大于擬定換熱區(qū)。
首先，該調(diào)查收集已有的地?zé)岬刭|(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、水井、勘探孔及當(dāng)?shù)氐販?、氣象、水文及凍土層資料。調(diào)查場(chǎng)地空間狀況及淺層地?zé)崮苜Y源開(kāi)發(fā)利用條件, 選擇適宜的地下?lián)Q熱系統(tǒng)。
其次，為了查明場(chǎng)地水文地質(zhì)條件或巖土體的性質(zhì)和分布, 需要鉆勘探孔、采取巖土試樣或進(jìn)行原位熱傳導(dǎo)試驗(yàn)時(shí), 可采用鉆探、井探和地球物理勘探等?？碧椒椒ǖ倪x取應(yīng)符合勘查目的和巖土體的特性。布置勘查工作時(shí)應(yīng)考慮勘查過(guò)程對(duì)工程和自然環(huán)境的影響, 防止對(duì)地下管線、地下工程和自然環(huán)境的破壞。鉆孔、坑探、釬探和探槽完工后應(yīng)妥善回填。
再次，土壤源換熱系統(tǒng)淺層地?zé)崮芸辈閼?yīng)在地下?lián)Q熱系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)前進(jìn)行, 對(duì)工程場(chǎng)區(qū)巖土體中淺層地?zé)崮軛l件進(jìn)行勘查。土壤源換熱系統(tǒng)淺層地?zé)崮芸辈槠渲饕ぷ鲀?nèi)容應(yīng)符合下列規(guī)定: 查明場(chǎng)地巖土層的巖性、結(jié)構(gòu)、地下水賦存狀況。
后，查明巖土層的導(dǎo)熱性能、換熱效率、導(dǎo)熱系數(shù)、溫度, 確定恒溫帶的深度和溫度。凍土地區(qū), 應(yīng)查明凍土層厚度。查明場(chǎng)地巖土體的含水率、密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、溫度。提供滿足設(shè)計(jì)施工所需的熱物性參數(shù), 確定巖土層換熱能力, 預(yù)測(cè)淺層地?zé)崮軗Q熱量。若條件許可, 則應(yīng)確定不同換熱量對(duì)地溫場(chǎng)的影響, 提出埋管方式、施工方案的建議。
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