《中国地质调查成果快讯》近日公布了陕西浅层地热能赋存特征及工程应用关键技术研究取得的主要成果。

　　陕西省是京津冀及汾渭平原大气污染联防联治的重要战场，治污减霾任务艰巨。历时7年，陕西省地质调查院所属单位陕西省水工环地质调查中心围绕陕西省浅层地热能赋存特征、地下水回灌、地埋管高效换热、不同区域规模化推广模式等技术难点进行科技攻关，完成了陕西省浅层地热能赋存特征及工程应用关键技术研究。在系统调查浅层地热能赋存地质条件的基础上，围绕全省浅层地热能赋存特征、地下水回灌、地埋管高效换热、不同区域规模化推广模式等技术难点进行了科技攻关，取得了系列创新性成果。

　　一是首次揭示了陕西省浅层地热能赋存特征，编制了陕西省开发利用区划图系。项目组揭示了陕西省岩土体导热系数、容积比热容空间分布特征，勘测获得4个重要深度初始平均地温数据，并通过大量试验测试，查明了浅层地温背景值时空变化特征及深度变化特征；首次编制了陕西省浅层地热能开发利用适宜性分区图、陕西省11个地级市开发利用图集，评价了陕西省浅层地热能开发利用潜力。

　　二是研发了地埋管地源热泵换热新技术，显著提高了换热效率。项目组构建了管网优化新技术，采取单井供回水管路单独成环，连接至基础外集水器，避免了管道接口渗漏，解决了以往筏基下不能施工地埋管的技术难题；通过原位试验，对比“梅花桩”式布孔与传统矩形布孔的换热能力，结果显示：在相同的供热负荷条件下，埋管区占地面积降低14%，更适用于城市密集区的推广应用；发明了一种新型回填材料，主要由中粗砂、重晶石粉及特殊添加剂按一定比例组成。在相同工况下，该新型材料比原浆回填换热量提高约53%，比中粗砂回填换热量提高约14%。在陕西省内10个市（区）近百项工程中进行了单双U换热对比试验，双U换热效率平均提高23%。基于换热效率指标和经济指标，项目组提出了不同区域单/双U地埋管的配置模式。

　　三是改进了地下水地源热泵系统地下水回灌工艺，大幅提升了回灌效率。项目组提出了“分级配置回填砾料+第一隔水层以上止水+增大开口直径”的回灌井结构。研究发现，“反循环清水钻进工艺”可提高单位回灌量18%~30%，“加压回灌”可有效提高回灌量。

　　四是系统构建了陕西省不同区域浅层地热能开发利用工程设计技术经济参数体系，提出了规模化推广利用模式。项目组建立了陕西省不同区域浅层地热能开发利用工程设计岩土体热物性参数体系。基于不同地区、不同建筑类型以及经济政策，系统构建了包括内部收益率、财务净现值、投资回收期等在内的15项经济指标参数体系。通过对办公、商业、居住等类型建筑，采用煤改电、煤改气、浅层地热能供能方案的经济效益对比分析研究，提出了以浅层地热能为主的多能互补推广利用模式。　　（周阳）