武汉与荷兰初步达成地温能开发利用合作

    近日，湖北省地质矿产勘查开发局所属的武汉地质工程勘察院与荷兰 HAN大学、荷兰 IF公司在武汉市联合召开了地源热泵技术交流会。双方就地源热泵技术（即地温能资源利用技术）在湖北省的开发应用现状、技术难题和发展思路进行了广泛交流与深入探讨，并达成了初步的合作意向。

    武汉市地温能资源十分丰富、开采利用的潜力很大。武汉地质工程勘察院在开发利用地温能方面，已取得多项技术创新，其中 100%回灌技术、分户计量系统技术均达到全国领先水平。该院希望通过与荷兰方面合作，吸引更多资金，来研究解决现阶段长江中下游水质中 2价铁离子成分偏高、导致抽水井和回灌井口堵塞的问题，这是目前湖北省在地温能利用开发中遇到的最大困难。

    由于今年 5月正值武汉市与荷兰阿拉姆市建立友好城市 10周年，双发商定将于 5月 14~15日就地温能技术及配套产品的研发合作等事宜作进一步洽谈。

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    据了解，近年来武汉地质工程勘察院为了在武汉地区推广浅层地温能开发利用技术，已做了大量的工作。

    由于担心地下水超采会导致地面塌陷、水资源污染，长江中下游地区曾被认为不适宜推广浅地温能。而湖北省地矿局却提出，地温能资源可以在长江中下游一带推广，并成功开展了浅层地温能开发利用试点。

    2008年底，武汉地质工程勘察院对湖北省地矿局地质社区内两栋高层职工住宅楼的地温中央空调进行了节能调查。结果表明，地温空调整个系统的能效比在4.0以上，而传统分体式空调能效比最高仅为2.9，地温空调的节能效果明显，而且使用地温空调每户每年平均缴纳的费用只需1173元。

    作为湖北省浅层地温能开发利用的试点工程之一，这一结果无疑为湖北的浅层地温能开发利用注入一支强心剂。

    长江中下游地区曾被认为不宜开发利用浅层地温能，而湖北地矿局却下决心要为湖北趟出一条路来

    武汉市地处长江中下游地区，富含地下水。地下水位动态观测结果表明，武汉地区不同地段、不同类型的地下水水位年变幅在4.23~8.58米。地下水的水温最高可达20℃左右，冬季最低水温约16度，年变幅约4度，在冬季地温可提供热源，在夏季地温可提供冷源，地温能资源开发潜力大。

    但武汉市区分布着大面积新生代地层，第四纪地层包括砂砾石、粗砂、粉细砂、淤泥质土、黏性土等，表层土壤松散软弱，而且很薄。在这一带利用地下水，推广地源热泵技术，有人担心地下水超采会导致地面塌陷、水资源污染等。

    自上世纪80年代以来，湖北省地矿局武汉地质工程勘察院对武汉市1384平方公里范围内的地质、水文地质、浅层地温、地热进行了调查研究，1999年开始着手研究地温能资源在实际生活中的运用。2001年，这个院先后参与和开发了武汉香树里住宅小区、武汉高尔夫别墅区等四个浅层地温资源利用项目，收到了较好的效果，香树里小区还获得了省市节能示范小区称号。2006年，该院参与了武汉市地源热泵技术的可行性研究工作，承担了武汉市地源热泵成套技术研究、武汉市地源热泵系统工程应用科研、武汉市地下水地源热泵系统工程抽水回灌技术研究等课题。

    专业技术人员研究得出结论：只要是运用科学的方法加强浅层地温资源的勘探评价工作，采用先进的施工工艺和科学的抽水回灌技术进行合理开采，地温能资源完全可以在长江中下游一带得到充分利用。

    可光有理论是没有说服力的，还得用实践来证明。湖北地矿局召开专题讨论会，局长谢连平提出，一定要下大力气攻破地域差异引发的技术“瓶颈”。要为湖北及武汉地区老建筑节能改造趟出一条路来，为浅层地温能在长江中下游地区和湖北省推广应用做点实事。

    2006年，湖北地矿局自筹资金，将局里地质社区内两栋住宅楼地温中央空调项目列为浅层地温能资源利用试点项目之一。

在自己的地质社区内进行浅层地温能开发利用试点，并获成功

    在自己的地质社区内进行试点，可见湖北地矿局开发利用浅层地温能的决心。而选择在地质社区进行试点，则是因为这里的施工难度大、周边环境复杂。

    湖北地矿局地质社区大院位于武汉市中心，周边遍布有48层的世贸广场、武汉市轻轨1号线、航空路立交桥、多层建筑，既有煤气、电力。供水、排水管网设施，又有老的建筑物地下室基坑支护障碍。试点改造的高层建筑物的基础还是悬浮桩，桩基并没有坐落于深部岩石层中，地源热泵中央空调系统建设过程中必须保障建筑物的结构不被破坏，改造难度可想而知。

    局属武汉地质工程勘察院承接任务后，联合有关科研院所进行科技攻关，先后开展了地温资源勘查评价、环境影响分析评价、抽水与回灌技术研究、空调系统水处理技术研究、老建筑改造室外室内管线设计、建筑结构稳定性分析、建筑物及地面沉降监测。地下水水质水温监测、地温监测等多方面开发与研究。尤其是100%的回灌问题、环境影响问题、智能控制问题和分户计量问题的解决，为该项目的顺利实施和成功奠定了基础。

    武汉工勘院针对武汉地区的地质、水文地质特征，开展了抽水回灌试验研究。研究过程中，通过不同水井直径、不同孔隙率、不同滤料配比、不同井结构、不同施工工艺、不同压力、不同回灌方式、不同水井和系统运行管理模式等多项研究，基本实现了100%回灌的目标。

    2007年5月，试点项目全部完工，并于8月投入使用。就在试点项目投入使用后不久，湖北遭遇了百年不见的冰冻雪灾。可湖北地矿局住在地质社区内职工们，却因为刚刚安装了地温中央空调，躲过一劫。

    据试点项目的运行统计资料表明，2008年春节期间地质社区两栋18层住宅楼冬季供暖比临近某燃油供暖小区要节约65%的运行费用。

    加强浅层地温能开发利用研究，将地温空调推向全省

    湖北地矿局矿勘处处长董意群告诉记者，地源热泵技术在南方市场特别是武汉地区的发展动向值得高度关注。经过详细勘查，武汉地区现已查明武昌和汉阳地区大面积分布有第四系老黏性土，除龟山、蛇山、洛林山、喻家山、磨山等基岩直接出露外，基岩埋藏深度一般15~40米。在武汉三镇还广泛分布第四系砂卵石层，地下水极为丰富。长江汉江等地表水系发育。武汉地温常年在17度～19度，不受季节影响，地温能资源极具开采价值。

   尽管武汉浅层地温能资源丰富，但地源热泵技术的推广仍面临诸多难题：武汉地区无集中供暖系统，从经济发展水平、系统建设、投资体制、收费、运行管理等各方面经验不足、市民接受程度不高。武汉地区两江交汇，防洪是重中之重，取用地下水与防洪密切相关，将影响部分地区浅层地温能的应用。武汉地区由于抽取地下水引起的地面沉降、建筑物开裂、岩溶地面塌陷屡屡发生，相关研究的滞后，导致政府决策的慎重，再加上市场监管的缺位，产业建设和投资体系、模式的不健全，都影响了浅层地温能的利用以及地源热泵技术的推广。

    试点项目成功后，湖北地矿局又将地温空调推向整个武汉地区乃至全省，作为下一步的工作目标。目前，武汉地质工程勘察院针对武汉市特殊的地质条件，联合制定的《武汉市地源热泵系统工程技术实施细则》已作为地方标准开始实施，该院将继续发挥专业优势，加强浅层地温资源的勘探评价工作、指导合理开采和利用地温能资源，在推广这项技术的同时，有效解决使用这项技术的环境地质问题。为在湖北省推广浅层地温能开发利用提供科学依据。