陳代云,于 磊
1.山東黃金地產(chǎn)旅游有限公司,山東濟(jì)南 255010
2.山東中潤投資控股集團(tuán)有限公司,山東濟(jì)南 250013
本項(xiàng)目位于山東省淄博市張店區(qū),占地面積39.5 公頃,總建筑面積約850 000m2。
2.1.1 恒溫帶地溫及深度
通過對調(diào)查區(qū)所調(diào)查的20 眼機(jī)民井的系統(tǒng)測溫資料統(tǒng)計(jì)分析,認(rèn)為調(diào)查區(qū)內(nèi)的恒溫帶深度為24m,溫度為14℃。
2.1.2 地溫梯度分布特征
據(jù)《華北地?zé)帷方榻B基巖面的起伏和構(gòu)造形態(tài)對地溫分布的影響是區(qū)域性的,對地殼淺部地溫分布起著主導(dǎo)的作用,而地下水活動僅對山前平原區(qū)和某些活動性斷裂帶的地溫有著重要的影響,該區(qū)的地溫梯度一般小于3.0℃/100m。區(qū)內(nèi)地溫梯度值總體呈現(xiàn)出南高北低的趨勢。在南部袁家莊—小屯—唐家莊—南定一帶地溫梯度值最高,一般大于4.0℃/100m,由此向北地溫梯度迅速遞減,至本項(xiàng)目附近地溫梯度值較低,一般為2.5℃/100m,再向北地溫梯度降至最低2.4℃/100m。結(jié)合該區(qū)地質(zhì)條件,綜合分析認(rèn)為由于南部基巖埋深淺,基巖又具有較高熱導(dǎo)率,才使該地段呈現(xiàn)較高的地溫梯度;而在北部基巖埋深深度大,加之在20m~40m 深度受淺層地下水的影響,使該地段呈現(xiàn)較低地溫梯度。在本項(xiàng)目地溫梯度為2.5℃/100m 左右。
根據(jù)以上地?zé)岬刭|(zhì)條件的分析,我們將復(fù)雜的、不規(guī)則的地質(zhì)體形態(tài)概化為一個理想的幾何形態(tài),建立如下熱儲概念模型:
1)熱儲層
區(qū)內(nèi)熱儲層奧陶系灰?guī)r,埋藏于石炭二疊系地層之下,由于炒米莊斷層的切割,裂隙巖溶較發(fā)育,具有較好的儲水空間,且上覆地層具有良好的保溫性能,使其成為理想的熱儲層。
2)蓋層
工作區(qū)內(nèi)的熱儲蓋層為石炭、二疊、侏羅系頁巖和砂巖。由于上述地層隔水性能良好,熱導(dǎo)率低,可成為良好的蓋層。
3)通道
區(qū)內(nèi)的斷裂(王母山斷層、炒米店斷層等)起到了溝通深部熱源、導(dǎo)熱、導(dǎo)水的重要作用。
4)熱源
主要來自斷裂溝通地球深部熱流而向上對流、傳導(dǎo)加熱形成的。
3.1.1 地質(zhì)勘探
本項(xiàng)目于2007年委托山東省地礦工程勘察院進(jìn)行了的地?zé)岬刭|(zhì)勘查工作,提交了地?zé)峋牡刭|(zhì)可行性報(bào)告,并組織國內(nèi)知名地?zé)釋<疫M(jìn)行評審。
3.1.2 地?zé)峋┕?/p>
2007年11月進(jìn)行地?zé)峋你@探施工工作,工作任務(wù)包括鉆探、測井、下管、止水、固井、抽水試驗(yàn)等。到目前為止共完成3 眼地?zé)峋氖┕すぷ鳎鞯責(zé)峋畢?shù)如下:
孔深(m) 水溫(℃) 水量(m3/h)HR1 1800.18 60 84 HR2 2003.68 53 42 HR3 1804 55 110
3.2.1 地?zé)崴迷O(shè)計(jì)方案
1)地?zé)崴紫冉?jīng)過一級板換,提取水中的熱量直接為小區(qū)供熱。出一級板換的地?zé)崴捎跍囟容^高,所以本方案采取地?zé)崴菁壚玫男问?,出一級板換的地?zé)崴M(jìn)入二級板換,作為熱泵系統(tǒng)的低溫?zé)嵩矗瑥闹刑崛崃繉?shí)現(xiàn)對小區(qū)的供熱,然后再對被提取能量后的地?zé)崴M(jìn)行回灌。這種地?zé)崴菁壚?水源熱泵的系統(tǒng)形式可以充分的提取地?zé)崴械哪芰?,同時良好的回灌又避免水資源浪費(fèi)。
2)產(chǎn)品原理工藝
地?zé)崴胨幚碚痉窟M(jìn)行水處理,除去地?zé)崴泻枯^高的鐵、錳及異味等不利于洗浴的元素,主要流程為:(1)曝氣;(2)錳砂過濾,除去鐵錳;(3)活性碳過濾除去臭、脫色、有機(jī)物、重金屬、放射性物質(zhì)等;(4)軟化;(5)加壓泵送到用戶端。
3.2.2 地?zé)崴迷O(shè)備安裝
地?zé)崴玫脑O(shè)備安裝工作共分二期,一期為3 032 戶溫泉洗浴水入戶的供水安裝工作,二期為D 區(qū)高端用戶建筑面積18萬m2的供暖安裝工作。目前系統(tǒng)已正式運(yùn)行,效果良好。
由于采用地?zé)崴┡瑫r提供溫泉水入戶,不僅提高小區(qū)居住檔次、做到了節(jié)能環(huán)保,而且還提升了本項(xiàng)目在淄博房地產(chǎn)行業(yè)中的綜合競爭力,使其無論是銷售率還是入住率都是淄博市房地產(chǎn)項(xiàng)目中最高的。
由于本次共施工地?zé)峋? 眼,為保證地?zé)豳Y源的可持續(xù)利用,在開采過過程中采用兩采一回灌且互為備用的模式的運(yùn)行,只要開采其中2 眼井,就能滿足地?zé)峁┡?8萬m2 及社區(qū)3 032 戶溫泉水入戶的需要。由于采用地?zé)崴M(jìn)行供暖,同時提供溫泉水入戶,具有以下幾方面的社會經(jīng)濟(jì)效益:
采用水熱均衡進(jìn)行計(jì)算,參照本項(xiàng)目的HR1、HR2、HR3號井抽水資料:用水量為3 120m3/d,開采年限為100年。
QW=36500QiCw(tw-t0)
式中:QW—單井開采期內(nèi)排放的總熱量,J;
Cw—熱水的比熱容,J/m3·℃;
Tw—熱儲層平均溫度,℃;
t0—恒溫帶溫度,℃。
則 QW=365×100×3 120×4 186.8×982.94×(55-14)=1.92×1 016(J)
煤的熱值按29.3×106 J/kg 計(jì),則100年排放出的熱量相當(dāng)于654523 噸標(biāo)準(zhǔn)煤,即每年節(jié)能6 545.23 噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
工業(yè)鍋爐每燃燒一噸標(biāo)準(zhǔn)煤,就產(chǎn)生二氧化碳2 620kg,二氧化硫8.5kg,氮氧化物7.4kg??梢酝扑愠雒磕昕蓽p排二氧化碳17 148.5t,二氧化硫55.63t,氮氧化物48.43t。
在地?zé)峁┡瑫r考慮地?zé)崴丛。捎诤卸喾N對人體有益的微量元素,具有一定的醫(yī)療保健作用。本次施工的地?zé)峋械牡責(zé)崴衅杷岷窟_(dá)到礦泉水濃度標(biāo)準(zhǔn),氟含量達(dá)到有醫(yī)療價值濃度;氟可防止齲齒、骨質(zhì)疏松、具有強(qiáng)壯骨骼的功能;偏硅酸有消毒、消炎、軟化血管等。鍶、鋰、偏硼酸等成份含量也較高,接近有醫(yī)療價值濃度;硼可預(yù)防骨質(zhì)松脆病,并參與人體內(nèi)分泌系統(tǒng);鍶可以改善心血管功能,對冠心病有良好的醫(yī)療作用;鋰可調(diào)節(jié)植物神經(jīng)功能,具有鎮(zhèn)靜作用;由此可見,區(qū)內(nèi)地下熱水具有較高的醫(yī)療價值,可作為洗浴、療養(yǎng)等保健用途。
[1]陳墨香主編.華北地?zé)?科學(xué)出版社.