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浅层地能资源利用规划布局技术条件研究 ——以天津市中心城区为例 李鸿 王浩 摘要 ：针对不断增长的能源需求和日益突出的环境问题，国家提出了大力开发利用可再生能源，改善 城市环境，实现可持续发展。而浅层地能作为清洁能源，得到了广泛的重视和应用。本文以天津市中心城 区为例，结合浅层地能的资源分布，提出了中心城区浅层地能资源的开发利用种类及模式。又经过理论分 析和工程实例校核，得出了浅层地能资源开发利用的限定条件。再对限定条件进行人工识别和计算机筛选， 最终形成天津市中心城区浅层地能布局规划成果库，将浅层地能规划与地块的具体建筑规划相结合，有助 于促进中心城区浅层地能资源高效率、规模化的应用。 关键词 ：浅层地能 天津市中心城区 地源热泵 规划布局技术条件 1.概述 1.1 建设“美丽天津”的新要求 为深入贯彻落实党的十八大精神和习近平总书记在天津考察时提出的重要要求，把生态 文明建设贯穿与经济社会发展全过程，努力建设美丽天津，加快建成国际港口城市、北方经 济中心和生态城市，我市制定了建设美丽天津纲要。纲要提出，积极推进国家低碳城市试点 建设，优化能源结构，控制煤炭消费总量，扩大使用天然气、地热等清洁能源，继续实施清 水工程、绿化工程、净化工程，以防治 PM2.5污染为重点，明显改善环境空气质量。 1.2 积极开发利用可再生能源的必要性 进入“十二五”后，针对不断增长的能源需求和日益突出的环境问题，国家提出了大力 开发利用可再生能源，改善城市环境，实现可持续发展。天津是我国北方传统的工业城市， 1 受自然气候和地理条件限制，自身能源资源贫乏，生态修复能力较弱，城市环境容量有限， 能源供应和环境容量已成为制约社会经济持续发展的主要问题之一。为破解能源和环境瓶颈 的制约，实现我市社会经济可持续发展，就必须调整当前能源消费模式、提高能源利用率， 开拓新能源利用渠道，构建和谐、生态社会，维持城市经济、环境的可持续发展。因此，市 委市政府在天津市“十二五”规划中明确提出要积极开发利用浅层地能、太阳能、风能、生 物质能等可再生能源，调整能源结构，改善城市环境，实现城市可持续发展。 2.天津市浅层地热资源总体分布情况 2.1 城市概况 天津市是我国四大直辖市之一，地处太平洋西岸环渤海湾边的华北平原东北部，位于北 纬 38°34′～ 40°15′，东经 116°43′～ 118°04′，东临渤海，北依燕山，西靠北京， 交通便捷，不仅是北京的海上门户和中国华北、西北等省区的重要出海口，还是东北亚地区 通往欧亚大陆桥铁路运输距离最近的起点城市。天津市行政辖区总面积 11919.7平方公里， 包括中心城市和近郊地区。中心城市包括主城区和滨海新区，近郊地区指武清区、宝坻区、 宁河县、静海县、蓟县的行政辖区。2011 年末天津常住人口 1354.58 万人，其中外来人口 327.81 万人，占全市常住人口的比重为 24.2%。城镇人口 1090.44 万人，人口城镇化率达到 80.5%。户籍人口 984.85万人，其中农业人口 380.43 万人，非农业人口 604.42 万人。 2.2 资源总体分布情况 浅层地热能是指蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中具有开发利 用价值的热能(一般为 200 米以内，温度低于 25℃的热能)。它是一种清洁的可再生能源， 具有总量大、可再生、安全可靠、环境效益显著等特点。 天津市平原区占地 1 万多平方公里，范围均覆盖着 200 米以上的松散沉积层，属于暖温 带半湿润大陆与海洋过渡型季风气候，冬季寒冷干燥，夏季湿热多雨，四季冷暖比较分明， 恒温层土壤温度在 13.5℃-15℃之间，这些条件对于开发利用浅层地热能资源是非常有利 的。 浅层地热能分布主要与第四系地层关系非常密切，天津辖区内除北部山区外，其余的广 大地区均覆盖了松散的沉积层，平原区第四系地层厚度为 300-450 米，地层以粘土、粉质粘 土、淤泥质粘土为主，含水层岩性主要为细砂，部分为粗砂。受基岩面起伏和断裂构造的影