長(cháng)沙地熱研究區關(guān)于野外勘察和試驗

  在研究區內施工了13個(gè)孔徑為Ф130 mm的地埋管勘察孔 （圖1），用于熱物性取樣、地溫測量、原位熱響應試驗，全孔取芯編錄。熱物性取樣共采集了575個(gè)巖土體樣品，由湖南省勘測設計院試驗測試檢測中心進(jìn)行測試。地溫測量采用經(jīng)校正的熱敏電阻測溫儀，對井深≤20 m 部分，在 5、10、15、20 m 測量井溫，對井深>20 m 且≤50 m 部分每10 m測量井溫，其余部分每25 m測一次?，F場(chǎng)進(jìn)行兩次不同功率的熱響應試驗，大負荷采用6 kW，小負荷采用3 kW。首先做無(wú)功循環(huán)測試，獲取地層初始平均溫度。然后，對傳熱介質(zhì)加熱負荷。每次加熱負荷停止后，觀(guān)測回路進(jìn)出口溫度和介質(zhì)的流量，至溫度穩定?，F場(chǎng)熱響應試驗的試驗設備由測試系統、地埋管換熱器構成一個(gè)封閉的熱循環(huán)系統，通過(guò)雙U管地下換熱器將土壤加熱，溫度的上升被精確地連續收集。其主要優(yōu)點(diǎn)在于與常規的在試驗室中測得的結果相比，它是直接在地下鉆孔換熱器中進(jìn)行測量的，減少了外界干擾對測試結果的影響。

 

  分別在三個(gè)試驗場(chǎng)地共施工6個(gè)孔徑Ф325 mm的水文地質(zhì)鉆孔，進(jìn)行抽水、回灌試驗，全孔采取巖芯。抽水試驗采用單孔穩定流抽水，每孔做3個(gè)水位降深。回灌試驗采用定流量自然回灌方式。試驗過(guò)程中水位的觀(guān)測精確到cm。此外，對研究區內地下水進(jìn)行了水文地質(zhì)調查并采集水樣50組，由湖南省勘測設計院試驗測試檢測中心測定水樣中主要離子含量。

  層地熱能熱容量計算方法

 

  采用體積法計算淺層地熱能熱容量。先分別計算包氣帶和飽水帶單位溫差儲藏的熱量。然后合并計算評價(jià)范圍內地質(zhì)體的儲熱性能。

 

  地源熱泵適宜性分區方法

 

  淺層地熱能開(kāi)發(fā)利用適宜性分區采用層次分析法確定影響因子權重，然后用綜合指數法獲得綜合評價(jià)指標。層次分析法建模按如下4個(gè)步驟進(jìn)行：1）建立遞階層次結構模型，分為目標層、屬性層和要素指標層；2）構造各層次的判斷矩陣，分別比較同一層次各要素之間的相對重要性，采用1—9標度法給出各要素的分值，構造比較矩陣；3）層次單排序及一致性檢驗；4）層次總排序及一致性檢驗。最后求出要素層中各個(gè)要素在目標層中所占權重。綜合指數法利用層次分析法計算的權重和影響因子指標數值進(jìn)行累乘，然后相加。