本书是“河南省重点城市浅层地热能评价与开发利用研究”成果的总结,又补充了鹤壁、济源、三门峡、商丘、平顶山、驻马店、信阳7个城市及地埋管热泵系统应用适宜性评价与区划研究内容,使得成果的应用性更加规范和全面。
本书共分10章。第一章绪言介绍了国内外热泵技术尤其是地源热泵技术和浅层地热能开发利用方面的研究现状及发展趋势;河南省浅层地热能开发利用现状及存在的主要问题;研究的目标任务、研究内容和方法;本项目的研究进展及取得的成果等。第二章概述了河南省18个省辖市城市浅层地热能形成的区域地质背景,包括自然地理特征、区域地层与地质构造、区域水文地质特征及浅层地下水资源;第三章阐述了城市浅层地热能特征,包括浅层地热能概念模型的建立,浅层地温场特征,浅层地热能埋藏、分布与循环特征,浅层地热能生产能力和浅层地热流体化学特征;第四章阐述了浅层地热能试验研究的主要方法和结果,包括水土的室内试验,现场抽、回灌试验、钻探方法试验等。第五章从地下水渗流和热运移基础理论入手,对对井抽、灌模式下地下水温度场的变化进行模拟研究,着重探讨了含水层水文地质条件、生产井结构与布局、地下水抽、灌量以及不同抽、灌模式等因素对地下水温度场的影响。并结合实际工程进行了模拟研究;第六章重点研究了地下水源热泵系统应用适宜性评价与区划和地埋管热泵系统应用适宜性评价与区划评价,在此基础上对河南省18个省辖市浅层地热能适宜性进行综合评价与区划。第七章系统计算和评价了城市浅层地热能资源,包括储存量和可采资源量;第八章对典型工程进行了简要介绍;第九章对河南省浅层地热能开发利用进行了展望;第十章为结语。本书的具体分工如下:第一章由赵云章、赵静编写;第二章由闫震鹏编写;第三章、第四章由刘新号编写;第五章由崔亚莉、邵景力、赵静编写;第六章由焦红军、崔亚莉、赵静编写;第七章、第八章由田良河编写;第九章由闫震鹏编写;第十章由赵云章编写;最后由赵云章、闫震鹏定稿。
河南省国土厅科技处对本项目研究给予了大力支持;在项目研究过程中,得到了河南省国土资源厅调研员魏丹斌、河南省地质矿产局教授级高级工程师王建平等专家的热情帮助和指导;中国工程勘察大师、国务院参事王秉忱研究员、河南省国土资源厅教授级高级工程师张克伟、高级工程师梁世云及国土资源部水文地质环境地质研究所王贵玲研究员等对成果提出了许多宝贵意见和建议,在此一并致以衷心感谢。
我国浅层地热能开发利用时间较短,大家都在不断地探索。本项目研究过程中,《浅层地热能勘查评价规范》(DZ/T0225-2009)还未公布,给我们的研究带来一定的难度。我们力求从浅层地热能形成条件和开发利用角度,研究河南省城市浅层地热能的地质条件和地源热泵系统应用与发展的适宜性,只是抛砖引玉,将笔者的思路和初步研究成果推介给大家。但因所涉及的学科较多,且作者水平有限,诚请读者提出宝贵意见,以推动河南省浅层地热能勘查评价和开发利用工作不断发展。