地温影响范文

地温影响范文（精选8篇）

地温影响 第1篇

关键词：地温分布,影响因素,信湖煤矿,淮北煤田

随着对能源需求量的增加和煤炭开采强度的不断加大, 浅部煤炭资源日益减少, 矿井开采深度的增加, 国内外矿山都相继进入深部煤炭资源开采状态[1]。随着开采深度的增加, 地温升高, 当地温超过某一温度时, 就会产生矿井的热害问题。通常把37℃地温作为一、二级热害的界限值, 即地温在37℃以下、31℃以上, 可能产生热害, 但此种程度的热害一般靠通风降温可以解决;在地温达到37℃的地区, 单靠加强通风降温难以解决, 应考虑人工制冷降温系统[2]。深井地温和热害治理已成为在煤矿实际生产过程中一个亟待解决的问题, 受到学者的广泛关注。谢中朋等对张双楼煤矿不同深度原岩钻孔测温, 运用数学物理反演理论得出了矿井地温分布规律, 并且用三阶多项式逼近的方法推导出调热圈的函数式对深部地温进行预测[3]。王洪义等阐述了平顶山煤矿的热害成因、范围, 并提出了治理措施[4]。胡绍龙对淮南刘庄井田的地温状况、分布规律进行了研究和总结, 分析了引起地热异常的地质因素[5]。吴素珍等分析了皖北钱营孜煤矿主采煤层的地温分布特征及地温异常的影响因素[6]。李红阳等分析了淮南矿区地温变化规律及引起地温异常的影响因素[7]。杨丁丁等分析了淮南煤田新区地温的分布规律[8]。谭静强等对淮北煤田宿临矿区现今的地温场分布特征, 及其影响因素进行了分析[9]。苏永荣等对淮南煤田潘谢矿区地温状况分析认为, 基底起伏和地下水活动特别是石炭—奥陶纪灰岩岩溶裂隙水是影响矿区地温场分布的主要因素[10]。张帅, 刘文中等对涡北煤矿地温分布规律及其影响因素进行了分析[11]。Zhang等分析了嘉禾煤矿深部地热场特征[12]。

1 井田概况

信湖煤矿位于安徽省涡阳县境内, 距涡阳县城约14km, 东起矿权边界, 西至F5断层;北起F8断层或矿权边界, 南至石灰系太原组第一层灰岩露头线, 东西宽约9km, 南北长约20km。井田总体上为一走向近南北, 西倾的单斜构造, 局部发育有小型褶曲或波状起伏, 地层倾角6~22°;14线以北、F1断层以西地层走向逐渐转为北西。本区含煤地层为二叠系下统山西组、下石盒子组和上统的上石盒子组, 煤系地层被一系列近南北向正断层切割形成阶梯状构造, 仅在F9断层附近的8线和12线出现煤层露头 (见图1) 。区内共发育断层63条, 其中正断层62条, 逆断层1条。82煤层位于下石盒子组下部, 煤层1.04~5.93m, 平均2.76m, 煤层结构简单, 多为1层夹矸, 在受岩浆岩影响部位煤层结构复杂夹矸多为泥岩、炭质泥岩, 少量粉砂岩、细砂岩。全区含煤面积93.29km2, 其中可采面积75.20km2, 面积可采率80.61km2, 仅在F9~DF3断层之间和井田东南部露头附近有两个范围不大的岩浆岩侵蚀不可采区。煤厚变异系数27.65%, 可采系数100%, 煤类为JM、1/3JM, 煤类单一, 煤质变化中等, 属大部分可采的较稳定煤层。煤层顶底板多以泥岩、炭质泥岩为主, 次为细砂岩和粉砂岩。

2 地温分布特征

2.1 地温状况

信湖煤矿共有有效测温钻孔34个, 其中简易测温钻孔29个, 近似稳态测温钻孔5个, 其中地温梯度大于3℃/hm的测温孔有6个, 分别为3-1、6-2、10-5、12-3、24-5、28-4号测温孔。各钻孔测温深度在640~1480m, 井底温度值在34.05~57.57℃, 根据恒温带深度和温度 (30m, 17.1℃) , 煤矿地温梯度值为2.2~3.3℃/hm, 全区平均地温梯度值为2.72℃/hm, 为正常地温梯度区, 地热增温率为36.76m/℃。

2.2 地温分布规律

2.2.1 纵向上的分布情况

在纵向上煤矿地温随测温深度的增加而增加, 具有较好的线性相关性。井底地温T (℃) 与埋藏深度H (m) 成正比关系, 且呈现良好的线性趋势。

82煤层测温深度为-571.99~-1376.48m, 底板温度为33.3~57.22℃。-386m以下进入一级热害区, -598m以下进入二级热害区。-650m水平温度值为31.54~38.7℃, 平均值34.68℃;-950m水平温度值为38.14~48.6℃, 平均值42.84℃。该煤层底板温度T (℃) 与底板标高H (m) 具有更好的线性相关性 (见表1, 图2) 。

2.2.2 地温在平面上的分布情况

信湖煤矿地温在平面上主要受断层和向斜构造控制 (见图1) 。由F1断层向东西两侧地温逐渐减小, 靠近F1断层的测温孔24-5地温梯度值为3.30℃/hm;在F9断层以北, F1断层以西, 井田北区地温梯度明显偏高, 地温梯度大于3℃/hm的测温孔3-1、6-2、10-5、12-3都集中在F9断层两侧;井田西南受轴向东西的向斜构造的控制, 为地温梯度低值区。

3 地温分布的影响因素

3.1 岩石导热性和新地层对地温的影响

地球内部的热是通过岩石向外传导的。不同的岩石具有不同的传导热的能力。松软的非晶质岩石, 导热性差、传热慢、增温率大, 在导热性差的地段表现出地温的高异常。信湖煤矿含煤地层为二叠系下统山西组、下石盒子组和上统的上石盒子组, 该地层岩性主要为粉砂岩, 泥岩, 砂岩和煤层等, 岩石导热性差, 不利于热量的传导;煤和硫化物氧化放热会产生局部的热异常;煤与其他的沉积岩相比具有极低的导热率, 煤层中通常具有较高的地温梯度。另外, 信湖煤矿覆盖有较厚的新地层, 厚度为420~520m, 导热性能差, 阻碍了煤系地层中深部上导的热流向大气散发。

3.2 断裂构造对地温的影响

断裂构造直接影响地下水的运移和富集, 进而对地温造成影响。张性和张扭性的断裂为地下水和地下热水的运移提供了良好的通道, 一方面, 可以使表层和上部凉水不断地渗流到地下深层, 降低原始地温;另一方面, 断层产生的热量和地下深处的热水, 通过该断裂被输送到上部, 使原始地温升高。压性或压扭性断裂, 结构面两侧岩石挤压强烈, 结构致密, 在垂直断面的方向上地下水不易渗透流过。当深部地下水向排泄区水平径流时, 遇到隔水的压性断裂, 就造成了地下水的富集, 而改变了径流条件, 地下热水就沿着压性结构面的相对开启部分或派生的张性羽状断裂向上运移, 因而改变了原来的地温状况。因此断层带, 尤其是较大的断层带附近, 常产生低温或高温异常现象。信湖煤矿北区断层发育, 共有17条正断层, 无逆断层。F9断层落差70~260m, 延展长度5km, 其两侧断层分布密集, 造成煤矿北区的西部地温梯度增高, 在F9断层附近形成高温异常区 (见图1) 。F1断层位于井田中东部, 纵贯全区, 落差515~555m, F1断层东侧, 18-7与18-8测温孔, 其地温梯度值和-650m水平温度值分别为2.67℃/hm、2.54℃/hm和34.49℃、34.20℃;在F1断层西侧, 24-5和24-4测温孔, 地温梯度值和-650m水平温度值分别为3.32℃/hm、2.64℃/hm和38.17℃、34.57℃, 由此可见, 靠近F1断层, 地温梯度逐渐升高。

3.3 地下水对地温的影响

地下水热容量大, 且易于流动, 是最活跃的地质因素, 对围岩有保温、降温、增温的作用, 是围岩温度场的重要影响因素。地下水活动方式不同, 对围岩温度场的影响就有很大差异。地下水在其运动方向上可分为水平运动和垂直运动。位于水平层状岩层内的地下水沿等温面或者靠近等温面运动时, 使得地下水温度与围岩温度处于平衡状态, 围岩温度取决于地下水温度。众多研究表明, 地下水的垂直运动对围岩温度场的影响要比水平运动大得多, 因为, 深循环的地下水在被深部围岩加热之后, 通过张性和张扭性的断裂及其他有利的地质条件向上涌流, 引起通道及上部温度较低的围岩升温, 形成局部热异常。

信湖煤矿含煤地层位于二叠系煤系地层下部, 为灰岩裂隙岩溶含水层, 这成为地下热水储存和运移的空间, 也为地下水的活动提供了场所。煤矿内的地下水处于水平径流缓滞状态或压力作用下深循环上升的垂直运动状态, 使深部地热可以通过地下水向上传导。地下高温承压水向上涌流, 被上覆煤系地层阻隔, 与通道围岩及上覆煤层进行热量交换, 表现出地温的正异常。煤矿北部断层F9对地温的控制作用明显 (见图1) , F9断层以南的煤矿中、南部区域断层较少, 与断层密集的北部相比地温梯度值较低, 其原因是地下水在循环过程中被深部围岩加热, 在压力作用下向上, 通过张性和张扭性的断裂向上运移, 或者由于压性或压扭性断裂的阻水作用及上覆煤层的阻隔, 导致断层分布密集的地区出现局部地温异常。

4 结论

1) 信湖煤矿主采82煤层埋藏较深, -540m~-760m为一级热害区, -760m以下为二级热害区。

2) 信湖煤矿地温分布在平面上主要受F9断层和F1断层影响, 在纵向上地温随埋藏深度的增加而增加。

地温影响 第2篇

关键词：生物反应堆；物候期；气温；地温

文章编号：1005345X（2015）03000802 中图分类号：S665.1 文献标识码：B

秸秆生物反应堆技术是一项新型农业栽培技术，它是以菌种为发酵源，利用废弃秸秆发酵产生作物生长所需的养分，同时可提高地温，释放二氧化碳，促进棚内作物生长，在我国北方多个省份的设施蔬菜生产上已有推广应用。本试验基于温室灵武长枣促早栽培，通过实施玉米秸秆生物反应堆技术，温室灵武长枣鲜果成熟期比露地提前3个多月，比同等条件下不使用该技术的大棚提早成熟15 d左右，从而延长了鲜枣的货架供应期，实现灵武长枣的增值，这对进一步延伸灵武长枣产业链意义重大。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

宁夏灵武市地处宁夏中部，海拔1 250 m，属于典型的大陆性季风气候。试验在灵武市千亩设施园艺基地的长枣温棚内，温棚管理水平良好，树龄5年，生长健壮，结果正常。

1.2 试验方法

随机选择树龄、挂果量相同、长势一致的两栋温棚，其中一栋温棚（A棚）采用玉米秸秆生物反应堆技术，具体方法为：在行间开深、宽各40 cm的沟，沟内铺玉米秸秆，每667 m2用秸秆3 t，底部铺放秸秆，铺完后踏实，厚20～30 cm，沟两端露出10 cm秸秆茬，便于空气进入；将准备好的菌种（用量5 kg∕棚）按总量平均分配后均匀撒在秸秆上，轻拍使之与秸秆充分接触；再施入二铵、复合肥料、尿素按比例2︰2︰1掺匀的混合肥料，棚施50 kg；然后覆土，将开沟土回填，厚15～20 cm，随覆土起垄并浇水，浇水以湿透秸秆为宜，浇水后3～4 d整平垄面，覆土保持20 cm厚；最后在垄面上打三行孔，行距25～30 cm、孔距20 cm，孔深要穿透秸秆层。温棚实施秸秆反应堆时间在灌冬水前，完成反应堆后灌冬水。生长期内每月打孔1～2次，每次孔位要错开。

另一栋（B棚）不做以上处理，两栋温棚其他管理措施及水平一致，观察实测整个物候期两栋温室的气温（最高温和最低温）、地温（20 cm）及棚内灵武长枣物候期。

2 结果与分析

2.1 两棚同一物候期气温、地温对比

由表1看出，在同一物候期实施玉米秸秆生物反应堆技术的A棚，最低气温明显高于B棚，而最高气温差别不大。两棚各物候期最高气温差值在0.1～0.9 ℃，最低气温差值在0.6～1.6 ℃；各物候期最高气温平均相差0.3 ℃，最低气温平均相差1.1 ℃。这是因为棚内气温随长枣生长不同时期所需气温不同而人工做出调节，当棚内气温较高时，人工调节作用明显，通过打开通风口降低棚温以达到长枣生长所需的气温，因此A、B棚高温相差不大；当棚内温度较低时，无须人工调节风口，A棚较B棚气温高，因此看出玉米秸秆生物反应堆技术能较明显提高棚温，以提供长枣生长所需的气温。

两棚各物候期地温差值在0.8～1.3 ℃，各物候期地温平均相差1.1 ℃。温棚地温随棚内气温的上升而提高，与气温相比地温提高、降低均较慢，A棚随气温上升地温提高较B棚更快，整个物候期A棚地温均高于B棚，这有利于长枣根系的生长，使根系较早开始活动，从而促使地上部分较早的生长。

2.2 两棚的物候期时间对比

从表2看出A、B两棚同时升温，A棚灵武长枣的萌芽、展叶、开花及果实膨大、果实白熟、完熟期均早于B棚，这是因为应用生物反应堆技术后，A棚气温、地温提升快，使灵武长枣各个生育期相应提前，最终使枣果成熟期提前了15 d左右。

3 结论

玉米秸秆生物反应堆技术使棚内气温平均提高0.3～1.1 ℃，使地温（20 cm）提高0.8～1.3 ℃，对棚内最低气温作用明显；玉米秸秆生物反应堆技术能够较明显改善温棚生态环境，相对解决了温棚冬季生产低气温和地温低的问题，为温棚灵武长枣促早栽培增产提供了基础保证；温棚灵武长枣前几个物候期地温过低，物候期长，因此提高地温缩短整个物候期至关重要，除了实施玉米秸秆生物反应堆技术外，还可采用其他加暖保温等措施。

参考文献

[1]徐全辉，赵 强.秸秆生物反应堆技术的应用对温室生态环境因子的影响[J].安徽农业科学；2010（24）：1298812990.

[2]万仲武，芮长春，张治业.灵武长枣物候期与气温和地温的关系研究[J].北方园艺，2013（15）：4750.

深层地温数据异常原因探讨 第3篇

1 台站观测深层地温的现状

深层地温是地温观测的一部分, 包括40、80、160、320cm深度的地中温度。深层地温的观测仪器分为人工观测和自动观测, 人工观测使用直管地温表, 在观测场内南面, 标出一块地面有自然覆盖物 (草皮或浅草层, 不长草的地区除外) , 面积为3m×4m的范围, 作为深层地温的观测地段, 直管地温表装在带有铜底毛的管形保护框内, 保护框中部有一长孔, 使温度表刻度部位显露, 便于读数。40cm地温表每日02、08、14、20时观测, 80、160、320cm地温表于每日14时观测一次。自动观测使用铂电阻地温传感器, 安装方法与直管地温表相同, 每天进行24次观测。

随着自动观测的普及, 深层地温由过去人工观测的每天4次 (40cm) 和1次 (80、160、320cm) 观测转为每天24次的自动观测。由于过去人工观测次数少, 数据量小, 并且进行直管地温人工观测的台站较少, 数据的观测时次比较分散, 可比较性不是太强, 因为仪器每天都有观测员来观测, 所以温度表出现异常较少;但深层地温实现了自动观测后, 由于观测次数增加, 数据量增大, 光从本台站的数据来判断异常, 是比较困难的, 尤其像传感器性能下降更是不好判断。

2 深层地温数据异常情况分析

2.1 观测场的地理特点造成深层地温变化异常, 不能正确反映深层土壤温度的变化规律

河南省有一个台站, 观测场周边地势明显低洼, 观测场土质为沙土, 每当遇到大雨, 由于周围低洼处积水, 再加深层地温处是沙土, 积水渗下去影响地温的正常变化, 如图1所示。

河南省某站2010年7月4~5日80cm和160cm地温变化曲线, 可以看出80cm地温从4日9时开始明显上升、160cm地温5日23时开始明显上升, 该站3~5日过程降水量为230.3mm, 由于降水量大, 地形不利于积水外流, 所以造成积水渗透, 致使80和160cm地温值明显变化, 虽然该值确实反映的是该点的深层地温变化, 但不能代表周围深层地温的变化情况, 使得该值失去了资料的代表性。如图1所示。

2.2 没有按要求正确安装仪器造成深层地温变化异常, 不能正确反映深层土壤温度的变化规律

深层地温外套管周围没有夯实, 致使下雨时积水从周围流入, 影响深层地温。河南省有一个站, 夏季只要下大雨, 深层地温就会出现跳变现象, 但一直找不到原因, 后来结果发现深层地温外套管与土层之间有小缝隙, 安装的时候, 只是对地面部分用土掩埋, 但下部还是有空隙, 这样只要下大雨, 其周围有积水时, 就会渗透表层土, 水下流到下面影响深层地温。经过台站重新维护, 用细土从深层地温外套管周围灌入并夯实后, 此情况再也没有出现, 彻底解决了这个问题。

2.3 转接盒中深层地温传感器接反造成深层地温变化异常, 不能正确反映深层土壤温度的变化规律

河南省某站40cm和80cm地温传感器接反, 致使该两层地温数据不能反映该层的真实温度, 直到更换传感器时才发现, 并调换。从图2可以清楚地发现这个问题。调换前40cm地温低于80cm地温, 调换后恢复正常, 40cm地温高于80cm地温, 正常反映了深层地温的变化规律。

2.4 深层地温传感器性能下降造成数据异常

传感器的性能下降造成数据异常, 刚开始不太明显, 数据是逐渐偏离正常值, 这种情况, 如果不经常分析和比较, 是不容易发现的, 所以这种情况是需要我们台站观测员特别注意的。经常对数据进行分析, 与邻近台站比较才能够及时发现。杜绝超检仪器是防止此情况发生的最好方法, 因为传感器在检定有效期内, 性能一般是较稳定的。如果出现这种情况, 就要对数据进行必要的订正后才可以使用。

3 小结

由于不同的原因造成深层地温传感器不能正确反映该地深层地温真实的变化, 对数据的处理应分情况处理。

观测场的地理环境造成的数据, 虽然不能代表周围深层地温的变化规律, 但数据是真实的, 所以应该保留原数据。

没有按要求正确安装仪器造成深层地温变化异常, 不能正确反映深层土壤温度的变化规律, 因该数据没有使用价值应按缺测处理。

转接盒中深层地温传感器接反造成深层地温变化异常, 不能正确反映深层土壤温度的变化规律, 因该数据是真实的, 所以应该调换接错层次的数据, 这样就能正确反映该层次的土壤温度。

参考文献

[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社, 2003.[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社, 2003.

秦岭越岭深埋隧道地温预测方法 第4篇

秦岭横贯东西, 是我国长江与黄河两大水系的分水岭和南北方气候的分界线, 也是阻碍关中进出川、渝、鄂的一道天然屏障, 随着我国现代化交通和引水工程建设的发展, 必将修建更多的穿越秦岭的长大深埋隧道。高地温及热害是深埋隧道勘察设计和建设时必须解答的主要工程地质问题之一, 因而认真总结既有秦岭地区深埋隧道地温勘测经验和成果, 提供一种易于操作的秦岭山区深埋隧道地温预测方法和相应的计算公式, 对于指导现今秦岭越岭隧道地温勘察工作具有重要的现实意义。

1 秦岭越岭区地热背景及地温变化规律分析

秦岭越岭区在大地构造单元上属华北地台与扬子地台结合部的北秦岭褶皱断裂带, 区内岩性以侵入岩、混合岩及古生界变质岩为主, 热物理性质较为接近。既有资料显示, 北秦岭最后封闭于早古生代晚期, 因而说明岩浆活动对该区浅部地温场没有影响。越岭隧道区内未发现温泉及其他热水涌出的现象, 无异常地热影响, 属正常地温变化区。

自20世纪80年代以来, 我院在东起蓝田西至周至的秦岭越岭区, 先后开展了西康铁路秦岭特长隧道、西合铁路东秦岭特长隧道、终南山公路特长隧道、引汉济渭秦岭隧洞等多条深埋隧道的洞内和深孔地温测试工作, 勘察成果均显示, 该段秦岭越岭区属正常地温变化区, 区内地温总体上具有随深度增加成线性递增的变化规律, 只是由于受地下水的影响, 增温梯度在某一深度范围上下不一致, 该深度受地下水运移活跃程度控制 (见图1) 。

由上述规律则可以得出秦岭越岭区深埋隧道地温初步预测方法和计算公式。即:

θ=θH+ (HW-H) GW+ (Z-HW) G。

其中, θH为隧道区恒温层温度, ℃;H为隧道区恒温层深度, m;HW为隧道区地下水活跃带深度, m;Z为隧道埋深, m;GW为隧道区地下水活跃带地温梯度;G为隧道区地下水滞留带地温梯度。

2 秦岭越岭区地温影响因素及计算参数的分析确立

秦岭越岭区既有大量地温测试研究成果表明, 影响深埋隧道地温预测计算的主要因素有:越岭区的恒温层深度、恒温层温度、地温梯度、地下水活跃带深度以及地形效应。

2.1 恒温层深度

地表之下地温常年保持恒定的层称为恒温层, 其上为受太阳辐射热影响地温具有周期性变化的变温层, 其下为受制于地球内热影响地温具有随深度增加而增加的增温层, 因而确立恒温层的深度是进行深埋隧道地温预测计算的前提。

研究表明, 影响恒温层深度的因素很多, 包括岩石的热扩散率、年平均气温、地形、下垫面性质、岩体节理裂隙发育程度、地下水状态等, 其中地形、节理裂隙发育程度、地下水状态三大因素影响最为明显。既有秦岭地区15个深孔地温测试结果揭示 (如表1所示) , 秦岭越岭地区恒温层深度在50 m～110 m之间, 平均65 m左右。

2.2 恒温层温度

恒温层温度是进行深埋隧道地温预测时一个很重要的计算参数, 它在一定程度上反映了一个地区近地表浅层的热状况, 既有研究表明, 其数值与多年平均地面温度相接近, 在山区并呈现出随海拔增高而降低的规律, 因此可通过若干气象台站的有关资料或多个钻孔的地温长期观测来确定。

据此, 对秦岭山区多个气象站的多年平均地表温度、多个深孔地温实测恒温层温度与海拔高程的关系进行归纳分析 (数据见表2) , 由此可以得出, 秦岭越岭地区恒温层温度随海拔高度的计算式:

T=-0.007 3H+20.66。

其中, T为恒温层温度, ℃;H为地面点海拔高度, m。

2.3 地温梯度

秦岭山区深孔测温成果表明, 影响秦岭山区恒温层以下地温梯度变化的主要因素在于地下水活动。地下水活跃带内由于水交替强烈, 岩温与水温之间尚未达到平衡, 对岩体来说, 地下水起着冷却作用, 地温梯度较低, 根据秦岭越岭山区深孔测温资料统计其平均值为1.67 ℃/100 m。地下水滞留带内地下水是几十年前进入岩体中的地表水或大气降水, 它与围岩的温度已达到热平衡, 可以说水温即岩温, 根据秦岭越岭山区深孔测温资料统计其增温梯度为2.23 ℃/100 m。

2.4 地下水活跃带深度

对秦岭越岭山区深孔测温和水文测试研究发现, 秦岭越岭山区地下水活跃带内地下水具有补给、径流、排泄条件良好, 水量较丰富, 年龄较轻, 运移活跃等特点, 带内地温梯度不稳定且偏低, 且山区某一点的地下水活跃带深度位于该点平面上附近2 km范围内最低侵蚀面附近, 因此, 其深度易于掌握, 可由该点高程减去该点平面上附近2 km范围内最低侵蚀面高程直接求得。活跃带下部为滞流带, 该带地下水年龄在20年以上, 带内地温梯度稳定, 并代表了一个地区正常的地温梯度。

2.5 地形效应

秦岭越岭山区既有深埋隧道地温预测与实测地温对比研究显示, 在海拔2 000 m以上山体急剧拔起的岭脊地段, 由于凸起的山体有利于对外散热的影响, 根据前述秦岭越岭区深埋隧道地温初步预测公式得出的隧道地温与实测值相比会存在一定的误差, 因此在该段地温预测时, 需进行地形效应引起的地温变化校正, 对初步地温计算公式加以修改完善。

具体研究发现, 在秦岭越岭山区, 深埋隧道某一点A处的地温是否需要进行地形效应校正, 与该点正上方沿隧道轴向一定范围的坡高比β有关, β=Δs/Δh (见图2) , 当β>3时, 该点岩温不须进行地形校正;当β≤3时, 应对岩温进行校正。根据既有资料分析统计回归得出的因地形影响而产生的预测温度偏差与参数校正β的关系式为:

θ偏差=-4.890 2β+13.64。

最终, 经考虑地形效应校正后, 秦岭越岭区深埋隧道的地温预测经验公式为:

θ=θH+ (HW-H) GW+ (Z-HW) G-θ偏差。

3 结语

地温预测是深埋隧道工程勘察设计和建设过程中的一项十分重要的基础工作, 研究给出的秦岭越岭区深埋隧道的地温预测方法和计算公式, 具有方便快捷、准确性高的特点, 经工程实践验证, 其最大误差2 ℃左右, 平均误差仅0.1 ℃左右, 因此, 在今后秦岭越岭区深埋隧道建设工作中可以进行广泛的应用, 并应随着资料的进一步积累不断加以修改完善。

摘要：根据秦岭越岭山区的地热环境特征, 给出了该地区地温随深度的变化规律及相关地温计算参数, 提出了一种易于操作的秦岭山区深埋隧道地温预测方法和相应的计算公式。

关键词：深埋隧道,恒温层,地温梯度,地下水活跃带,地下水滞留带

参考文献

[1]谢强.秦岭隧道区域地温场特征分析和隧道围岩岩温预测[J].西南交通大学学报, 2002 (2) :54-55.

[2]刘天哲.秦岭隧道岩体温度实测方法及分析[J].世界隧道, 2002 (sup) :37-38.

[3]康立清.深埋隧洞围岩稳定性研究[J].山西建筑, 2008, 34 (20) :358-359.

上海新江湾地区浅层地温场初步分析 第5篇

关键词：地温场,变温带,常温带,增温带,地温梯度

近年来,随着能源与环境问题的日益加剧,节能减排以及新能源的开发利用迫在眉睫。以浅层大地作为热源或热汇的地源热泵技术在暖通空调领域得到了广泛的应用,浅层地温场的分布规律直接影响浅层地热能的开发利用,本文旨在通过对上海新江湾地区浅层地温场的初步分析,揭示该地区的地温分布规律,为合理开发利用浅层地热能提供依据。

1 上海新江湾城地区浅层地温场分析

岩土原始温度是地源热泵系统工程设计的重要参数之一,需准确测定。

自然界岩土体温度随深度的增加呈现有规律的变化,可分为变温带、恒温带和增温带,受地区气候、地层岩性、构造运动的影响,不同地区的地温及其在垂直方向的变化存在差异[1,2]。

不同深度的地温数据可采用铂电阻温度传感器在水浴中测得,其原理为:钻孔、埋管施工完毕且经过足够长的时间后,管内流体与地层充分换热达到平衡,此时通过测量换热流体的温度可间接测得各地层温度。图1由左至右依次为上海新江湾城地区1~3#测温孔所测得的地温场数据。

由图1可以看出,新江湾地区的浅层温度场自上而下依次分为三个带,即变温带,常温带和增温带。

1)0~15m(变温带):太阳辐射和地球深部传热的共同影响范围,太阳辐射占主导地位。该层温度有着昼夜、季节、年份、甚至更长周期的变化。受岩土层结构及其热物性等因素影响,由自然地面向下随着深度的增加,变温带内部温度的变幅较地表温度变化存在一定的延迟和衰减,该温度变幅在常温带顶面处消失。

2)15~35m(常温带):该层温度基本不随时间变化,是太阳辐射与地球深部传热的平衡带,其温度值与本地区多年的年平均气温值大致相当,一般略高于年平均气温1~2℃[3],约为17.5~17.9℃。

3)35~110m(增温带):该层温度主要受来自地球深部的传热影响,地温随着深度总体呈线性增大趋势,平均地温梯度约为3℃/100m,属正常地温梯度变化规律。增温带内不同深度的温度值可按下式估算:

式中,TH为增温带内H深度处的地温,℃,T0为常温带平均温度/℃,H为所求温度的埋深,m,h0为常温带底板埋深,m,r为增温带的地温梯度,℃/m。

上述三个测温孔的深度仅为90~100m,为了更充分的分析新江湾地区的地下温度场,特选取相邻的何家湾地区的地温数据进行了分析[4],由于两地相距很近,研究中可忽略其地温场差异。

由图2可以看出,4#测温孔60~220m埋深范围的地温梯度约为3℃/100m,与1~3#测温孔所揭示的增温带地温梯度相吻合,由此可以推测本地区35~220m所处增温带的地温梯度约为3℃/100m。

2 结论

1)上海软土地区钻探过程中,由于测试孔受钻进循环液体和埋管回填的影响,100m钻探深度内地温变化范围为1.0~5.0℃,而地温恢复需要7~12d的时间。

2)上海新江湾地区0~220m埋深范围内的地温场自上而下依次可分为三带,即0~15m(变温带)、15~35m(常温带)和35~220m(增温带)。

3)上海新江湾地区35~220m所处增温带地温随着深度总体呈线性增大趋势,温度梯度约为3℃/100m。

参考文献

[1]瞿成松,曹袁,徐丹,等.上海地区岩土导热系数初步分析[J].工程地质学报,2012,20(增刊):243-246.

[2]曹袁,瞿成松,徐丹.岩土热响应试验中的温度研究[J].工程地质学报,2012,20(增刊):238-242.

[3]马宏权,龙惟定,朱东凌.土壤源热泵系统的实施前提[J].建筑热能通风空调,2009,28(1):43-45.

地温影响 第6篇

深层地温表是安装在地表以下, 根据观测目的不同, 它们的安装深度也不同, 维护起来也比较困难;如果观测数据出现疑常时, 先从采集器、通讯线路进行检查判断;再判断是否更换传感器。根据我的实际工作经验, 简单分析深层地温日变化值40cm变化范围在1.0℃以内, 80cm、160cm、320cm的日变化值, 一般在0.5℃以内;如果超出此范围, 数据属疑常, 应该及时找出原因。

1 深层低温数据疑常的判断和排除方法

1.1 常规数据界面的显示值呈红色时

数据分析先应打开B文件, 检查一日内的变化值是否超过0.5℃, 或相邻两正点的变化值是否大于0.2℃, 若温度的变化趋势稳定, 没有超出日变化值, 说明数据正常, 原因可能是超过气候极限值;检查日内逐小时的温度变化值有跳变, 并超过了日变化范围, 应及时到观测场观测人工数据对比分析, 依据本月14:00人工和自动观测数据差值的平均值来判断, 若该时次的差值超过本月平均差值的0.3℃或以上 (因深层地温温度变化幅度很小, 相邻两时次的变化值一般在0.2℃或以内) , 应判断自动采集数据疑常或不可用。

1.2 数据疑常的处理方法

若温度超出气候极限值时, 待月底分析后进入参数设置下修改审核规则库;若其它原因造成数据不可用, 及时用人工观测数据代替或内插。

1.3 检查故障出现的原因和排除方法

1.3.1 检查地温变送器上的信号线是否用松动, 输出的电压是否正常;

1.3.2 检查采集器的接线是否松动, 输出、输入的电压是否正常,

采集器箱内是否有蜘蛛网、蜘蛛、苍蝇等使信号线短路, 造成数据疑常。

1.3.3 检查采集器到室内的信号线是否被老鼠或其它破坏;

1.3.4 检查传感器安装, 套管内是否有积水或传感器损坏。

一般情况下, 若本站出现恶劣天气, 如:大风、雷雨、冰雹、沙尘天气后, 应及时到观测场地巡视、维护各传感器, 主动监察计算机监控软件下的实时常规数据界面下的数据是否正常, 若不正常, 应检查QLI50采集板的信号线是否松动, 若有松动应固定牢靠, 否则, 还需检查盒内的STATUS灯是否正常, 采集器内STATUS灯是否每秒闪动1次, 如果STATUS灯在工作时, 做不规则闪动或者熄灭, 则表示CPU工作不正常。应通知技术部门处理, 切记不要私自拆卸。

2 如果出现连接在QLI50上的10个传感器的数据在实时监测界面上全部无显示的处理方法

应打开QLI50机盖, 查看里面的绿色指示灯是否以每秒1次的速度闪烁, 如果正常, 则表明供电是正常的 (最好用万用表测量一下, 直流是否为12V左右) , 应重点检查通讯线路。

QLI50的电源线接在33、34#上, 信号线接在63、64#上, 电源线又对应地连接在采集器接线架的73、74#上, 信号线则对应地接在采集器接线架的71、32#上。

如果信号线没有受到损坏, 则可以从采集器接线架的71、32#接线柱以及QLI50的63、64#上测量到约4V的直流电压, 如果信号线受损, 则在63、64#上, 无法测量到4V的电压值。

如果QLI50里面的绿灯闪烁不规则, 不闪烁或者熄灭, 则应重点检查MILOS520给QLI50的供电是否正常;首先应测量QLI50上33#和34#的电压, 如果供电正常 (通常在12V左右) , 则表明QLI50损坏, 应立即通知技术部门处理。

3 结束语

为了确保观测资料完整、准确, 对仪器的定期维护非常重要, 特别按时巡视传感器的安装是否正确, 连接线是否固定牢靠, 采集器箱经常清除灰尘、蜘蛛网、苍蝇等, 时刻保持采集箱内的清洁。出现问题认真分析原因, 正确排除故障, 不断总结经验, 确保各仪器、软件正常运行。

地温影响 第7篇

1 工程及施工高温概况

1.1 工程概述

新建贵广客运专线两安特长隧道长12 636 m, 设计为双线隧道, 净宽12.82 m, 净高8.68 m, 起讫里程DK526+743~DK539+379, 位于桂林市恭城县及贺州市钟山县境内。洞内纵坡为人字坡, 自进口向出口方向为6 287 m的5‰的上坡和6 349 m的6‰的下坡。隧道设斜井2座:于线路前进方向右侧D3K529+300处设置一号斜井, 全长1 488 m, 与线路中线前进方向交角为107°, 坡度9.8%;于线路前进方向左侧D3K536+300处设置一号斜井, 全长1 353 m, 与线路中线前进方向交角为36°30′, 坡度7.85%;均采用双车道无轨运输, 净空尺寸7.7 m (宽) ×6.2 m (高) 。全隧按进口、1号斜井、2号斜井及出口4个工区组织施工, 施工组织示意图见图1。

1.2 高地温情况概述

两安隧道属中低山地貌, 洞身穿越侏罗纪乌洋山单元 (J3wy) 花岗岩和侏罗纪屋面前单元 (J3w) 花岗岩, 根据地质知识, 花岗岩属于岩浆岩, 岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、黏稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体[3,4,5]。由于地质变化, 在山体埋深较大, 隧道深度较深情况下花岗岩极易释放热量, 形成高地温现象。根据施工设计图、通过计算, 两安隧道最大埋深700 m, 推测隧道最大埋深处地温为34.64℃。在施工过程中发现, 当1号、2号斜井正洞工作面掘进超过1 000 m时, 洞内温度超过30℃, 并随掘进长度急剧升高, 已严重影响正常施工作业。为准确掌握洞内温度变化, 分别在1号、2号斜井的衬砌台车和钻爆台车上设置温度计, 用以量测不同施工段落及不同时段、不同工序作业时的温度, 并详细记录, 通过对记录的温度进行统计分析, 掌握洞内温度的变化规律, 据此对施工通风方案进行科学设计。

2 高地温隧道防治技术

2.1 高地温隧道的应对技术措施

高地温隧道施工时, 可采用通风降温、空调局部制冷以及设置冷却站通冷风的措施来降温, 以保证正常施工[6]。

下面分别介绍几种常见的降温措施:一是通风。搞好通风是防止高地温的最主要的技术措施。二是个体防护。个体防护的制冷成本仅为其他制冷成本的1/5。个体防护的主要措施是工人穿冷却服。在分散的高温作业地点, 不便采取集中降温措施时, 可采用个体防护措施。三是减少热源。对于高地温隧道来讲, 主要是围岩散热。对高温原岩的放热, 在防水板和混凝土衬砌之间设置隔热材料, 可隔断从岩体传播来的热量, 使混凝土内的温度应力降低。来减少原岩对空气的放热量。四是人工制冷降温。根据国内外的多年实践经验, 当采用隔绝热源、加强通风措施不足以消除热害, 或技术经济效果不佳的情况下, 才采取人工制冷降温。

结合该工程所处地区的水文及气象条件, 指挥部多次组织相关专家对该隧道降温措施进行研究、论证, 经过反复的对比、分析, 认为该隧道最经济可行的降温措施为通风, 通过不断地优化通风设计方案, 较之其他降温措施, 可以在较大程度上节约施工成本, 也便于施工组织管理。

2.2 通风设计方案

2.2.1 总体设计思想

该隧道进、出口及1号、2号斜井工作面均采用无轨运输运输出渣, 在进口及出口工作面采取压入式通风, 并根据掘进长度及时调整供风量;通过大量的调研分析, 确定了两安隧道1号、2号斜井钻爆法施工的通风参数, 决定分阶段采用压人式、巷道式、射流风机辅助的混合方式通风方案。在距隧道进口及出口洞口30~50 m处 (这样可以避免从洞口排出的废气进入通风机形成“循环风”) 各设置1台SDF (C) -NO13隧道施工专用轴流通风机, 其最大配用电机功率为低速:22×2 k W, 中速:45×2 k W, 高速:132×2 k W (这样可以随着距离的增加逐步增加供风量) ;初期在1号、2号斜井洞口各设置1台SDF (C) -NO13隧道施工专用轴流通风机, 其最大配用电机功率为低速:22×2 k W, 中速:45×2 k W, 高速:132×2 k W, 随着洞身掘进长度的增加, 适时配置相应的接力风机和射流风机。

2.2.2 通风系统设计

根据设有辅助导坑的隧道的施工组织特点, 结合两安隧道现场施工进度和洞内温度变化情况, 其施工通风可分为以下3个阶段。

1) 斜井正洞掘进未超过1 km。该阶段1号、2号斜井正洞掘进均未超过1 km, 此阶段进口掘进为超过1 km, 出口掘进未超过700 m, 在进口、出口以及1号、2号斜井洞口分别设置1台SDF (C) -NO13轴流式风机采取压入式通风方法来解决洞内通风问题, 并根据掘进的长度及洞内空气环境合理调整风机转速, 以保证通风效果, 这是常规方案, 进、出口和斜井均采用无轨运输, 施工通风第一阶段平面布置见图2。

2) 斜井正洞掘进超过1 km, 且1号斜井与进口尚未贯通。当斜井正洞掘进超过1 km后, 洞内温度超过30℃, 空气环境急剧恶化, 只在洞口设置1台SDF (C) -NO13轴流式风机进行压入式通风已无法有效改善作业环境, 必须进行接力通风, 方可达到预期的通风效果。此阶段两安隧道进口掘进长度在2 km以内, 无需进行接力通风, 将洞口风机风速调至最高即可, 同时为确保下步1号斜井能够尽快实现巷道式通风, 项目部在1号斜井增开向贵阳方向的工作面, 以期尽早贯通进口与1号斜井;1号斜井掘进长度不超过2 500 m, 需在DK530+300处设置1台SDDY-11NO12.5A (75×2k W) 轴流风机进行一级接力, DK531+300处设置1台SDDY-11NO12.5A (110×2 k W) 轴流风机进行二级接力, 同时分别在DK530+600、DK531+600处设置SDSNO9A/15射流风机辅助通风;2号斜井掘进长度超过2 500 m, 洞内温度达到40℃以上, 通风难度巨大, 隧道中部 (DK534+500附近500 m范围内) 形成烟尘、废气停滞区, 需在DK535+300处设置1台SDDY-11NO12.5A (75×2 k W) 轴流风机进行一级接力, DK534+900处设置1台SDDY-11NO12.5A (110×2 k W) 轴流风机进行二级接力, DK534+300处设置1台SDDY-11NO12.5A (75×2k W) 轴流风机进行三级接力, 在DK534+500处设置1台SDDY-11NO12.5A (110×2 k W) 轴流风机进行反向抽烟, 同时分别在DK535+150、DK533+500处设置SDSNO9A/15射流风机辅助通风;两安隧道出口掘进长度超过2 km, 需在DK537+400处设置1台SDDY-11NO12.5A (75×2 k W) 轴流风机进行一级接力, 并将洞口风机风速调至最高。

3) 1号斜井与进口贯通。1号斜井与进口贯通后, 将1号斜井洞口设置的SDF (C) -NO13轴流式风机移至洞内DK529+100处, 并设置风门, 通过两安隧道进口向掌子面压入新鲜空气, 1号斜井坡度为9.8%, 有“烟囱效应”, 污浊空气可通过1号斜井自然排出, 形成巷道式通风。此阶段1号斜井广州方向掘进超过2 500 m, 洞内温度超过40℃, 通风难度巨大, 在DK531+300附近500 m范围内形成烟尘、废气停滞区, 污浊空气无法顺利排出, 在DK531+100处设置1台SDDY-11NO12.5A (75×2 k W) 轴流风机进行一级接力, 需在DK532+100处设置1台SDDY-11NO12.5A (110×2 k W) 轴流风机进行二级接力, 在DK531+300处设置1台SDDY-11NO12.5A (110×2 k W) 轴流风机进行反向抽烟, 并根据掘进长度, 适时移动此轴流风机, 确保通风效果;2号斜井掘进超过3 km后, 洞内温度超过42℃, 通风已无法达到降温的目的, 洞内空气环境已无法满足工人作业的基本要求, 为保护工人身体健康, 指挥部决定暂停2号斜井正洞施工;两安隧道出口两安隧道出口掘进长度超过2 500 m, 需在DK537+400处设置1台SDDY-11NO12.5A (75×2 k W) 轴流风机进行一级接力, 并将洞口风机风速调至最高。

2.2.3 风量计算及风机配置

根据计算数据, 为确保满足计算结果, 保证实际通风效果, 通风机采用SDF (C) -NO13轴流风机, 设计风量3 000 m3/min, 风压5 400 Pa, 功率为2×132 k W, 作为两安隧道1号斜井长距离压入式通风风机, 最大通风长度2 500 m。风管的选用要从风管出口处的风速和风量、风管的耐用性、风管装拆的难易程度等方面考虑。风管选用洛阳机械厂生产的φ1 600 mm WSFG型双抗软质拉链风管。该隧道通风设备配置详见第120页表1。

2.3 施工通风技术管理措施

1) 安装风机。洞外风机安装位置距洞口为25~30 m, 支架稳固结实, 保证风管、风机在同一直线上。风机位于洞口外上风向位置, 避免洞内压出废气循环进入风机形成二次污染。风机出口设置加强型柔性或变径管与风管连接, 风机和风管接口处法兰间加密封垫。

2) 安装风管。通风管挂于隧道顶部, 衬砌面下5 cm。为克服长期使用风管疲劳造成长度延伸、挠度增大。风管吊挂必须做到平、直、稳、顺、紧。即在水平面上无起伏, 在垂直面无弯曲, 风管无褶皱、无扭曲。风管过衬砌台车时, 有台车的上部设φ1.3 m的硬质网风管, 使软网管与硬质风管保持顺接。

3) 通风系统的维护。通风系统由专门维修负责组维护, 实现防漏降阻, 推广防尘技术。健全通风管理制度, 使工作内容制度化, 工作标准规范化, 并制定相应奖惩措施, 并严格执行。每月进行一次系统检查, 每300 m为一个检查调整段。开挖期间, 风管出现破洞, 及时黏补, 较大的破口可先缝再粘补。风管每隔一段距离要设放水孔。

3 结束语

文章针对高地温条件下两安特长隧道独头掘进长 (超过3 000 m) 的特点, 分阶段制定了压入式、巷道式及射流风机辅助通风的方案, 并在施工过程中对通风方案不断优化, 加强通风管理, 使洞内施工作业环境得到了较好控制, 温度始终在28℃左右, 确保了施工的顺利推进, 实践证明该隧道施工通风方案是有效的。在该隧道的施工通风设计和实施过程中发现, 相对于普通隧道的通风设计和管理, 高地温特长隧道有其特殊性, 设计、计算及分析要考虑的因素更为复杂。唯有对现场相关空气及环境指标进行监测, 并对数据进行系统分析, 才能对通风方案的设计和优化提供科学依据。

参考文献

[1]马炳学.述铁路长大隧道通风技术[J].山西建筑, 2008, 4 (31) :25-326.

[2]于书翰, 谟远.道施工[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[3]赖涤泉.道施工通风与防尘[M].北京:中国铁道出版社, 2006.

[4]金学易, 文英.道通风与隧道空气动力学[M].北京:中国铁道出版社, 1983.

[5]蒋中庸.试论铁路双线长隧道无轨运输施工通风计算[J].隧道建设, 1993 (3) :30-32.

浅层地温能在贵州的发展方向分析 第8篇

2012年12月25日, 西南能矿集团与贵阳市人民政府等单位联合组建了贵阳矿业开发投资股份有限公司, 其主营业务之一就是开放利用新能源———浅层地温能。作为股东之一的贵州省地矿局111地质大队委派单位技术员前往贵阳矿投公司进行技术支持, 我有幸成为前往的其中一员, 到矿投公司以后主要工作方向就是推进浅层地温能的开发利用。下面, 针对贵州开发利用浅层地温能源的发展方向做一个简要分析。

1 浅层地温能定义及利用原理

1.1 定义

浅层地温能是又名浅层地热能, 是指蕴藏在地表以下一定深度 (一般小于200m) 范围内岩土体、地下水和地表水中, 低于25℃的具有开发利用价值的热能。它的热量来源以太阳辐射为主, 还有一小部分来自地心热量, 是一种可再生能源, 一般温度恒定。

1.2 利用原理

由于浅层地温能的温度大大低于传统地热的温度, 所以不能直接利用, 它是通过热泵来进行能量转换来进行利用的。热泵利用水与地温能进行冷热交换, 冬季把地温能中的热量“取”出来, 给室内供暖, 此时地温能为“热源”;夏季把室内热量取出来, 释放到地下水、土壤或地表水中, 此时地温能为“冷源”。

以岩土体、地下水或地表水为低温热源, 由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地热能交换系统形式的不同将热泵系统分为三类: (1) 地埋管地源热泵系统; (2) 地下水地源热泵系统; (3) 地表水地源热泵系统。

地埋管地源热泵系统是根据传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换, 又称土壤热交换系统。通过循环液 (水或以水为主要成分的防冻液) 在封闭地下埋管中的流动, 实现系统与大地之间的热交换 (图1) 。冬季通过埋在地下的封闭管道从大地收集自然界的热量, 给室内供暖;夏季此运行程序则相反, 地源热泵系统将从室内抽出的热量排入封闭管道而为大地所吸收, 使房屋得到供冷。

地下水地源热泵系统是根据地下水进行热交换的地热能交换系统, 分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统, 直接地下水换热系统由抽水井取出的地下水, 经处理后直接流经水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层;间接地下水换热系统由抽水井取出的地下水经中间换热器热交换后返回地下同一含水层。两种系统都是通过抽取及回灌地下水, 让地下水在含水层中的自由流动实现系统与大地之间的热交换 (图2) 。冬季通过抽取地下水从大地收集自然界的热量, 给室内供热, 同时向地下回灌较低温的水;夏季则是从室内抽出热量通过地下水向大地排热, 使房屋得到供冷凉爽, 同时向地下回灌较高温的水, 形成循环系统。

地表水地源热泵系统是根据地表水进行热交换的地热能交换系统, 分为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统。开式地表水换热系统中地表水在循环泵的驱动下, 经处理直接流经水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换;闭式地表水换热系统是将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具有一定深度的地表水体中, 传热介质通过换热管管壁与地表水进行热交换。两种系统都是通过直接抽取地表水, 让地表水在江河或湖泊中的自由流动实现系统与大自然之间的热交换 (图3) 。冬季通过抽取地表水收集自然界的热量, 给室内供暖, 同时排出较低温的水;夏季则是从室内抽出热量通过地表水而向江河或湖泊排热, 使房屋得到供冷凉爽, 同时排出较高温的水。

2 贵州浅层地温能发展现状

据调查, 浅层地温能在贵州利用还比较少, 目前只有贵阳医学院学院部、贵阳医学院住院部、贵阳市第二人民医院、贵州电视台、贵州第二工程地质勘察院、财经学院花溪校区、贵州有色地勘局招待所、金阳景怡苑等少数公共性建筑或高档住宅进行了开发利用。商业性住房、一般性住房则基本没有使用。

3 贵州省浅层地温能开发利用潜力分析

贵州属亚热带湿润季风气候区, 气候温暖湿润, 降水较多, 雨季明显, 年降水量1100~1300mm, 土壤富水性较好, 从理论上分析, 贵州富水岩土体的埋管换热效率应明显高于我国北方地区在干性土壤实施工程的效果, 为埋管式地源热泵的应用创造了非常优厚的条件。

又由于贵州处在长江和珠江两大水系上游交错地带, 全省水系顺地势由西部、中部向北、东、南三面分流, 长度在10km以上的河流有984条, 相当丰富的水力资源, 为地下水、地表水地源热泵开发应用提供了一个天然的能源库。

综上所述, 说明贵州浅层地温能储藏量非常巨大, 因此决定了浅层地温能技术在贵州的使用前景非常广阔。

4 贵州省气候特点

由于贵州所处纬度较低, 海拔高差悬殊, 地表崎岖, 气候复杂多变, 地域性差异大等特点, 形成了从亚热带到中温带的5种气候类型。省内大部分地区常年温暖湿润, 具有“夏无酷暑、冬无严寒、气候复杂多样, 垂直差异明显”的气候特点, 全省大部分地区年平均气温在11.0~19.0℃之间, 在夏季, 即使出现30℃的温度, 早晚也很凉爽, 只要不在烈日下曝晒, 室内通风状况良好, 没有空调设备也绝无汗流浃背、夜不能寐的炎热。在街头很少见人手持扇子, 晚上还得盖薄被, 而在高山上却有“一雨变成冬”之说, 是“天然大空调”。

5 贵州浅层地温能发展方向分析

根据贵州的气候特点:“夏无酷暑、冬无严寒”, 就决定了浅层地温能在贵州的推广面比较狭窄, 不能对所有建筑进行普遍的推广, 只能选择性的进行推广发展利用。下面将从以下几个方面进行分析:

一般小区住宅楼:整体需求量较小, 多数居住者为工薪阶层, 经济条件相对不是很好, 经济承受也能力相对较弱, 对夏天的供冷和冬天的供暖需求量相对较小, 虽然利用浅层地温能一天的成本比利用电能或化石能源成本较低, 但是一个夏天或者一个冬天其总的成本要比利用电能或化石能源要高, 大多不愿意承担以此带来的费用, 且小区收费管理相对较复杂, 难度大, 不宜作为开发对象。

高档小区住宅楼:多数居住者经济条件相对较好, 对生活的质量要求相对较高, 经济承受能力相对较强, 对夏天的供冷和冬天的供暖需求量相对较大, 可作为浅层地温能的开发对象。

公共性建筑:如医院、政府办公楼、商场、写字楼、酒店、学校等作为供暖、供冷的耗能大户, 其对电能或化石燃料的需求量较大, 利用浅层地温能来代替电能和化石燃料可大幅度的降低电能和化石燃料的消耗, 可列为开发利用浅层地温能的主要对象。

6 结束语

浅层地温能作为一种新型能源在贵州的利用还比较少, 它具有储量巨大、分布广泛、清洁环保、安全可靠、经济节能、可再生等优点, 符合绿色发展、循环发展、低碳发展与可持续发展的理念要求, 为此, 希望广大同仁共同探讨浅层地温能资源开发利用中的问题, 推动浅层地温能的开发利用, 以便使浅层地温能资源在节能减排和环境保护中发挥应有的贡献。

摘要：随着社会经济的快速发展和人民生活水平的提高, 公共性建筑和高档住宅的供暖和供冷已成为普遍现象, 而日益枯竭的化石能源迫使我们寻找一种新型的、清洁的、环保的、安全的能源来代替化石能源的消耗成为我们研究的对象。浅层地温能作为地热资源的一部分, 它的使用开始受到人们关注, 它是一种分布广泛、储量巨大、清洁环保、可以再生的新型能源, 它的利用和开发为人们实现可持续发展, 节能减排指明了一条开阔大道。因此, 本文试图就浅层地温能的概念与利用原理, 贵州的发展潜力、气候特点以及发展现状、方向进行阐述和探讨, 为我省浅层地温能开发利用指明方向。

关键词：浅层地温能,贵州

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.《地源热泵系统工程技术规范》 (GB50366-2005) [S].北京:中国建筑工业出版社, 2005.