重庆市浅层地温能开发利用前景研究

1、重庆市浅层地温能开发利用前景研究摘要：基于重庆市自然概况和重庆市浅层地热能资 源赋存条件的资料研究，采用岩矿测试及现场测试方法得到 了重庆市的岩土体热物性参数，最后结合地温场分布特征， 综合分析结果显示重庆市浅层地温能开发利用潜力巨大。关键词：重庆；浅层地温能；岩土层物性；热物性0引言浅层地温能以其经济节能、可持续开发利用、环境效益 显著等优点1使得其在全国范围内引起了浅层地温能的开 发热潮，有条不紊地推广应用该技术，这对于指导浅层地温 能资源的开发利用和实际工程项目的指导是非常必要的 。本文是针对重庆地区特有的水文、地质条件展开的，所 取得的成果可以为重庆市浅层地温能开发利用的规划、管理 政

2、策等提供基础依据，对浅层地温能开发利用的应用具有重 要的科学意义。1重庆市自然地理概况重庆市地势在总体上呈现出北、东、南三面高，仅西部 及西南部低，中部长江河谷一线最低，出境处江面海拔高仅 69m 3o重庆气候属典型的亚热带湿润性季风气候，具年平均气 温高，空气湿度大，降雨量充沛，少冰雪严寒，夏秋多雨， 春冬多雾的特点。重庆市水资源丰富，辖区内江河纵横水网密布，统属长 江水系。长江干流从地域中部自西南向东北横穿全境，在境 内与南北向嘉陵江、渠江、涪江、乌江、大宁河等支流及上 百条中小河流构成近似向心状的辐合水系。地域内水资源总 量年均超过5000亿立方米，地表水占水资源总量的绝大部 分。其他水

3、库和湖泊众多。2重庆市浅层地热能资源赋存条件2. 1水文地质条件2. 1. 1地下水根据重庆市地下水特征和埋藏深度，将埋深500m以浅 的地下水定义浅层地下水，埋深大于500m的地下水定义为 深层地下水。重庆市浅层地下水按赋存条件可分为：孔隙水、 基岩裂隙水、碎屑岩层间裂隙水及碳酸盐岩裂隙溶洞水（简 称岩溶水）。深层地下水是重庆市优质的医疗地热水。该类 地热水产出的层位主要为三叠系下统，寒武系上一中统碳酸 盐岩含水层，具承压水的水动力特征按其化学特征及水温高 低，重庆市热矿水可分为两类：中低温硫酸盐型热矿水，中 低温中温氯化物型热矿水4。2. 1. 2地表水根据参考相关文献，对于水源热泵主机而

4、言，对直接进入主机的主要水质要求为：酸碱度：ph值：6. 58. 5；硬度：cao含量小于200mg/l；腐蚀性:cl-小于100mg/l；s042-小于 100mg/l 5；根据热泵水源对水质的要求，对重庆长江寸滩断面、嘉 陵江北碍断面20032007年水质指标：水温、ph值、氯离 子、硫酸根、总硬度、总铁进行分析，指标体现河流基本理 化属性，含量比较稳定，不同时期变化幅度不大；同一断面 不同垂线不同测点的水质参数之间差别不大。通过对重庆长江、嘉陵江的水质数据分析比较，总体来 说，能够满足水源热泵主机的水质要求。2. 2岩土体物性特征2. 2. 1岩土体物理性质参数分析物理性质参数测试的内容

5、包括岩土体的天然含水率、颗 粒密度、孔隙率、吸水率等。测试时针对每个钻孔，按照一 定的深度取出的岩芯样本（每个岩芯样本长度为0.6m左右） 进行编号后送至重庆市岩土工程检测中心，然后把将每个岩 芯样本取3组岩样分别做一次测试，记录每次的测试结果， 然后将3组岩样的测试结果进行平均值计算，得到该深度下 岩土体物理性质参数的平均值。本文根据取样岩性分为砂岩、泥岩、灰岩、页岩四种类 型分别进行分析比较。通过分别检测不同勘探位置砂岩、泥岩、灰岩、页岩的 取岩样物理性质，比较数据可以得出：1）区域内岩土体的天然含水率大小不一，特别是灰岩 其天然含水率整体都比砂岩、泥岩、页岩低，大多在 0. 07-0.

6、7%之间；说明重庆地区不同地点的岩土体的天然含 水率不同；2）区域内各岩性岩土体的颗粒密度基本一致，整个研 究区域内的岩土体颗粒密度均在2. 7 g/cm3左右，说明重庆 地区岩土体内固体颗粒的分布规律是一致的；3）区域内岩土体的孔隙率大小不一，灰岩的孔隙率整 体都比砂岩、泥岩、页岩低，大多在1. 43%之间；说明重 庆地区不同地点的岩土体的孔隙率不同；4）区域内岩土体的吸水率大小不一，灰岩的吸水率整 体都比砂岩、泥岩、页岩低，大多在0.10.7%之间；说明 重庆地区不同地点的岩土体的吸水率不同；2. 2. 2岩土层热物性评价浅层地温能必须对浅层岩土的热物性进行研究 6。岩土层的传热性能取决于岩土层的热导率、密度、热 扩散系数和比热容等。不同岩土层的热导率、密度、比热容 相差很大。其中，岩土层的导热系数是评价浅层地温能的重 要指标。本项目根据取样岩性分为砂岩、泥岩、灰岩、页岩四种 类型分别进行分析比较。通过分别检测不同勘探位置砂岩、泥岩、灰岩、页岩的 取岩样热物理性质，比较数据可以得出：1)不同地区的