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(zhì)量以及分布規律，進(jìn)行開(kāi)發(fā)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(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)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(zhì)情況及其動(dòng)態(tài)變化等

 

  （3）地溫分布、水溫分布及其動(dòng)態(tài)，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(xué)參數。

 

  （6）未進(jìn)行回灌試驗的空白地區，應選擇代表性地段進(jìn)行回灌試驗，初步評價(jià)含水層的回灌能力并求取滲透系數。

 

  （7）淺層地熱能的熱來(lái)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(jìn)行，應邊施工，邊測量地溫，并按相關(guān)標準布點(diǎn)進(jìn)行巖土體描述和取樣測試，應同時(shí)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(diǎn)，使測量間距大致均勻。

 

  （2）地溫試驗點(diǎn)應選擇原有的包氣帶水分運移試驗場(chǎng)，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(cháng)期監測。

 

  （3）如果沒(méi)有合適的包氣帶水分運移試驗場(chǎng)，則應選擇若干代表性地段建立簡(jiǎn)易的地溫試驗點(diǎn)。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(shí)間應在一個(gè)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(shí)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(xué)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(chǎn)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(jìn)行對井回灌試驗?；毓鄷r(shí)間不少于4個(gè)月（不含恢復觀(guān)測時(shí)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(lèi)型。一般采用自流回灌方式進(jìn)行。

 

  （4）回灌試驗應布設一定數量的觀(guān)測井，試驗前應實(shí)測回灌井和觀(guān)測井的地下水溫度、壓力（水位）及化學(xué)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(guān)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(jìn)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(gè)主孔和一個(gè)以上的觀(guān)測孔組成的。

 

  （3）原位熱傳導試驗應實(shí)測冷（熱）源和觀(guān)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(guān)測孔中觀(guān)測到溫度、壓力（水位）或流量等的變化，且試驗時(shí)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(guān)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(guò)程。