浅层地热能勘察和评估应用研究.PDFVIP

３０７—３１０，２０１１ 地　质　学　刊 第３５卷　第３期 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４３６３６．２０１１．０３．３０７ 浅层地热能勘察和评估应用研究 １ ２ １ ２ １ 汤国毅 ，杜国平 ，王卫国 ，宋晓峰 ，严　刚 （１．江苏南京地质工程勘察院，江苏 南京 ２１００４１；２．南京帝坝工程科技有限公司，江苏 南京 ２１００６１） 摘要：对浅层地温能工程场地进行勘察和应用条件评估是地源热泵系统方案设计的重要环节。以南京板桥地产浅 层地热能勘探应用为例，介绍多功能地下水能量测井仪的功能及其在浅层地热能勘探中的应用，探讨水文地质前 期勘探工作对浅层地热能资源开采的作用与意义。该测井仪能够在单井中，一次性完成对浅层地热能参数：地下 水的水量、温度、电导、各含水层的静水头高度、储水量、地下水的水平和垂向运动流速和方向、地层渗透系数、导水 系数等的定量测量，查明地下水的层间补给关系，为热泵选型、埋深和分布密度提供平面矢量、垂向断面高程等多 种高精度参数。 关键词：地热能；能量测井；地下水；江苏南京 中图分类号：ＴＫ５；Ｐ３１４　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１６７４－３６３６（２０１１）０３－０３０７－０４ ０　引　言 １　多功能地下水能量测井仪 浅层地热能的利用，主要是通过热泵技术的热 多功能地下水能量测井仪集现代化核探测技术、 交换方式，经济开采深度一般小于２００ｍ（陶庆法等， 航空定向技术与水文地质测量技术于一身，不用标记 ２００７）。热泵技术的不断完善与广泛应用，为浅层 电缆，探头中的压力传感器能自动识别各项测量指标 地热能的开发利用提供了条件。浅层地热能的开发 的测量深度，将测量结果送入笔记本电脑。它的特征 利用必须建立在地质勘查评价工作的基础之上，对 是建立在伯努利能量方程和质量守恒定律基础之上， 浅层地热能开发利用的可行性、适宜性及开发利用 利用软硬件与计算机的集成，通过测量探头中的ＧＰＳ 容量进行评价，因地制宜制定开发利用方案，从而为 定位，把压力传感器、温度热敏元件、盐分敏感电极、 热泵的选型（是地埋管地源热泵、地下水型地源热 ＧＭ计数管、电子陀螺等组成的多功能地下水能量测 泵还是地表水地源热泵）、埋深和分布密度提供科 井仪，在单井中测量出地下水的温度、电导、水位、容 学数据。 重、密度、压能、势能、动能等水的质点运动流速和矢 本工程现场位于南京市板桥新城南京朗诗绿色 量。适用于孔隙、裂隙和溶隙地下潜水及承压水的多 街区，北靠湖景路，南临八号路。初步拟定采用地埋 测点、高精度的地下水测量。从而为浅层地热能的温 管地源热泵系统，勘察评估内容主要包括：岩土体结 度、电导、地下水的流动等参数的定量化提供技术上 构分布、温度分布、水文条件及热物性参数等。此次 的支持（杜国平等，１９９６、１９９９、２０００、２００２）。其参数 勘察评估有针对性地在地温空调井工地选择了３个 的测量精度高，自动化程度好，测量项目齐全，工艺简 地质钻孔，进行现场测试，其目的主要为查明该处地 单，使用方便，安全可靠（图１）。 下１００ｍ以浅的地层结构，水文地质现状及对地温 空调井的影响等。以现场实测数据为设计、决策和 ２　测孔基本概况 管理提供依据。 野外试验钻孔３个，总进尺３００ｍ，其中岩层进 收稿日期：２０１１－０４－１０；修订日期：２０１１－０５－０９；编辑：侯鹏飞 作者简介：汤国毅（１９６８—），男，高级工程师，长期从