广东省开发利用浅层地温能资源之探讨

  广东省浅层地温能开发利用潜力分析

 

  广东省地下水资源丰富，蕴含丰富的低温地热能量。根据目前已初步查明的资料，广东地下淡水资源几乎分布于全省各地。根据1：50万广东省水文地质资料，全省参加资源计算的面积近20万km2 ，地下水天然资源储量每年近800亿m3 ，开采资源储量每年约105亿m3 ，且水质较为优良。全省远景开发区面积21 440 km2 ，其中可集中开采的水源地50多个（有多个大型、特大型水源地），总面积逾万平方公里。这些地下水资源较集中分布于雷琼自流盆地、北江、东江、西江、韩江、榕江、鉴江等流域冲积层，以及粤北地区、广花盆地、肇庆、阳春等石灰岩分布区。如果按照我省尚未开采的天然地下淡水储量来估算，则我省浅层地温能储量可达2.9×1019 J，相当于10亿t标准煤的发热量，如果按10%的利用率也超过我省“十二五”末年能源消费总量的50%，即使每年利用1%的热资源量，也将对缓解能源紧张局面起到积极作用，而且浅层地温能是完全清洁无污染的，其潜在的经济和环境效益十分巨大。

 

  广东省地下水资源具备良好的开发利用条件，原因是我省地下恒温带埋深浅，地下水位较高，岩土层含水量大且热传导性高。根据测温资料，我省地下恒温带埋深北浅南深，一般为20～30 m，各地恒温带地温基本恒定，与地下水水位关系较密切，温度一般20～25℃，地温梯度属地热增温正常区。广东省的主要三角洲平原和河流冲积盆地的地下水位埋深很浅，一般为5～10 m，部分地区小于2 m，非常有利于浅层地温能的开采利用。从理论上分析，我省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。因此，广东省的水文地质条件特征决定了浅层地温能技术的使用前景非常广阔。

 

  抓紧开展广东省浅层地温能的区域性调查评价、规划及开发示范工作  开展广东省浅层地温能的区域性调查评价、规划及开发示范工作的目的和任务主要是：通过采用综合调查方法技术，开展全省浅层地温能调查评价工作，基本查明全省浅层地温地质背景及地热特征，论证浅层地温能的可利用储量和开发利用前景，并进行区划，为我省浅层地温能的开发利用提供基础资料。另外，选择不同类型水文地质条件的典型区域，建立浅层地温能开发利用示范工程，为该项技术的推广应用摸索方法，积累经验，提供借鉴，带动全省浅层地温能的开发利用。此项工作的主要工作内容如下：

 

  （1）全面收集我省现有的水文地质、工程地质以及开发利用成果等资料，进行整理归类建档，在此基础上进行综合研究分析，为各项工作顺利开展奠定基础。

 

  （2）综合采用地热地质调查、钻探、取样和试验等工作，基本查明区域地热地质、水文地质和工程地质条件（包括含水层结构、厚度、埋深等），地下水水位分布、水量、水质情况及其动态变化，包气带岩土体结构等，浅层地温能的热来源和热成因机制，地下水水热的补给、运移、排泄条件，包气带地热能的补给、运移和排泄条件，提出浅层地温能形成的概念模型和理论参数模型。

 

  （3）通过实测数据或经验数据,确定岩土体的热物理参数(热导率和比热)；根据已有实测数据、气象监测数据或经验数据，补充必要的地温调查工作(即钻探测量地温)，基本查明地温、水温分布及其动态，确定恒温带的温度和深度、大地热流值；确定岩土体的孔隙率(裂隙率)、含水量、密度等物理力学参数；对未进行回灌试验的空白地区，通过回灌试验评价含水层的回灌能力并求取渗透系数。

 

  （4）根据区域性浅层地温能的调查评价，划分地源热泵的适宜区、基本适宜区和非适宜区，评估区域浅层地温能开发利用潜力和前景。

 

  （5）开展浅层地温能示范区的建设，同时监测和评估开发利用产生的环境影响，为我省推广和综合利用浅层地温能提供示范作用。

 

  （6）开展综合研究工作，编制广东省浅层地温能调查评价与区划报告以及浅层地温资源系列图件，为我省浅层地温能评价、开发利用和环境保护规划提供技术支撑。