地?zé)崮芾眉夹g(shù)

第1章 地?zé)崮芘c地?zé)豳Y源1

1.1概述1

1.1.1地?zé)崮芘c地?zé)嵩鰷芈?

1.1.2地?zé)豳Y源3

1.1.3地?zé)釁^(qū)、地?zé)崽锱c熱儲4

1.1.4大地?zé)崃?

1.1.5地?zé)岙惓?

1.1.6奇特的地?zé)犸@示6

1.2地?zé)豳Y源與地?zé)釒?

1.2.1板塊構(gòu)造和地?zé)釒Х植家?guī)律9

1.2.2地?zé)釒Х诸?0

1.3巖石與地質(zhì)年代14

1.3.1地層單位與地質(zhì)時代14

1.3.2巖石的分類16

1.3.3巖石的熱物理性質(zhì)17

1.3.4巖石的滲透率和孔隙率17

1.4地?zé)豳Y源分類18

1.4.1對流型高溫水熱資源18

1.4.2中低溫地?zé)豳Y源20

1.4.3地壓、地?zé)豳Y源23

1.4.4干熱巖型地?zé)豳Y源24

1.4.5熔巖(巖漿)地?zé)豳Y源26

1.5中國的地?zé)豳Y源26

1.5.1中國的溫泉及其分布26

1.5.2中國高溫地?zé)豳Y源的分布29

1.5.3中國中低溫地?zé)豳Y源的分布30

1.5.4中國地壓地?zé)豳Y源初探32



第2章 地?zé)峋┕ず驮囼?4

2.1概述34

2.2鉆井設(shè)備35

2.2.1沖擊鉆機35

2.2.2回轉(zhuǎn)鉆機37

2.2.3其他類型的回轉(zhuǎn)鉆進38

2.2.4取芯鉆具40

2.2.5定向鉆井41

2.3鉆進液41

2.3.1概述41

2.3.2鉆進泥漿的主要性能和各種巖層對泥漿的要求42

2.3.3聚合物流體44

2.3.4空氣基流體44

2.3.5復(fù)雜巖層中鉆進用泥漿的處理45

2.3.6散低固相泥漿46

2.3.7高溫地?zé)徙@進泥漿46

2.4地?zé)峋脑O(shè)計47

2.5地?zé)峋@進48

2.5.1中低溫地?zé)峋你@進49

2.5.2高溫地?zé)峋@進49

2.5.3固井50

2.6地?zé)峋@進事故的預(yù)防與處理50

2.7防噴器52

2.8回灌井54

2.9地?zé)釡y井55

2.10地?zé)峋囼?6

2.10.1鉆井?dāng)?shù)據(jù)58

2.10.2鉆機試驗58

2.10.3抽水降壓試驗58

2.10.4長期生產(chǎn)和干擾試驗60

2.10.5注水試驗61

2.10.6恢復(fù)試驗61

2.10.7試驗計劃與其他一些問題61

2.11數(shù)據(jù)采集與解釋62

2.11.1井孔壓力的測量62

2.11.2井孔溫度的測量63

2.11.3井孔流量的測量63

2.11.4測量中的一些經(jīng)驗65

2.11.5數(shù)據(jù)解釋65

2.12熱儲工程理論65

2.13熱儲模型67

2.14熱儲模型與數(shù)值模擬68

2.15中低溫地?zé)崴幕毓?0

2.16地?zé)豳Y源評價71

2.16.1概說71

2.16.2地?zé)豳Y源按研究程度分類71

2.16.3地?zé)豳Y源的評價74



第3章 地?zé)嵯到y(tǒng)的防腐防垢與選材77

3.1概述77

3.2地?zé)岣g的類型79

3.2.1按金屬腐蝕原理分類79

3.2.2按腐蝕破壞形式分類79

3.3金屬均勻腐蝕速度表示法80

3.3.1金屬均勻腐蝕速度的質(zhì)量指標(biāo)80

3.3.2金屬腐蝕速度的深度指標(biāo)80

3.3.3均勻腐蝕的分級標(biāo)準(zhǔn)81

3.4金屬電化學(xué)腐蝕的機理81

3.4.1電極電位81

3.4.2腐蝕原電池82

3.5常見的局部腐蝕及其控制辦法83

3.5.1孔蝕83

3.5.2縫隙腐蝕84

3.5.3應(yīng)力腐蝕破裂84

3.5.4晶間腐蝕85

3.5.5電偶腐蝕85

3.5.6脫成分腐蝕86

3.5.7氫脆86

3.5.8磨蝕86

3.6地?zé)崃黧w中的主要腐蝕成分86

3.7材料在地?zé)崴械母g行為88

3.8地?zé)嵩O(shè)備的選材92

3.9地?zé)岱栏胧?3

3.10防腐蝕工程的設(shè)計原則和設(shè)計依據(jù)96

3.11地?zé)嵯到y(tǒng)的結(jié)垢與阻垢98

3.11.1阻垢的重要性98

3.11.2地?zé)崴傅某晒笝C理99

3.12地?zé)崴g與結(jié)垢趨勢的判斷方法100

3.12.1概述100

3.12.2碳酸鈣結(jié)垢趨勢判斷101

3.12.3硫酸鈣結(jié)垢趨勢判斷105

3.12.4硅酸鹽結(jié)垢趨勢判斷106

3.12.5用拉申指數(shù)判斷腐蝕趨勢106

3.13地?zé)岢概c防垢方法107

3.13.1地?zé)岢阜椒?07

3.13.2地?zé)岱拦阜椒?07

3.14防腐蝕工程設(shè)計方案舉例111

3.14.1影響地?zé)崴g主要因素的論證112

3.14.2常用金屬材料在地?zé)崴懈g行為的論證113

3.14.3地?zé)崴母g規(guī)律115

3.14.4在地?zé)崴惺褂梅栏苛系脑囼炑芯?16

3.14.5地?zé)岵膳到y(tǒng)防腐蝕工程方案118



第4章 地?zé)峋O(shè)備與地?zé)崃黧w輸送122

4.1概述122

4.2長軸深井泵123

4.2.1基本構(gòu)造123

4.2.2運行與安裝的幾個問題123

4.2.3長軸深井泵設(shè)計計算示例127

4.2.4泵的運行和維護131

4.3潛水電泵132

4.3.1基本結(jié)構(gòu)與工作原理132

4.3.2高溫潛水電泵136

4.3.3潛水電泵的選型及注意事項137

4.4地?zé)峋米冾l調(diào)速140

4.4.1節(jié)流法140

4.4.2用儲水箱使井泵間隙運行140

4.4.3井口回流法141

4.4.4改變井泵的轉(zhuǎn)速141

4.5地?zé)峋谘b置142

4.5.1地?zé)峋谘b置的一般要求142

4.5.2多功能井口裝置142

4.5.3井口氮氣保護與除氧144

4.6地?zé)崴?46

4.7汽水分離裝置147

4.7.1分離器壁厚計算147

4.7.2分離器封頭壁厚計算148

4.7.3井口系統(tǒng)主管徑的確定148

4.8地?zé)崴F148

4.8.1概述148

4.8.2地?zé)崴F原理149

4.8.3曝氣過程與曝氣裝置151

4.8.4天然錳砂除鐵濾罐154

4.8.5地?zé)崴F系統(tǒng)156

4.9地?zé)崃黧w輸送157

4.10管道材料158

4.10.1碳鋼159

4.10.2球墨鑄鐵160

4.10.3玻璃纖維增強塑料（FRP）160

4.10.4聚氯乙烯（PVC）與增強聚氯乙烯（UPVC）163

4.10.5氯化聚氯乙烯（CPVC）164

4.10.6ABS166

4.10.7聚乙烯（PE）與交聯(lián)聚乙烯（PEX）167

4.10.8鋁塑復(fù)合管（PEX-Al）168

4.10.9聚丙烯（PP）與聚丙烯（共聚）（PP-C）169

4.10.10聚丁烯（PB）170

4.11管道保溫172

4.11.1對保溫材料的要求172

4.11.2常用保溫材料172

4.11.3保護層174

4.11.4預(yù)制保溫管175

4.11.5非保溫管175

4.12管道保溫?zé)崃τ嬎?77

4.12.1計算原則177

4.12.2保溫層厚度計算178

4.13管網(wǎng)布置與敷設(shè)181

4.13.1管網(wǎng)布置原則181

4.13.2敷設(shè)方式181

4.13.3無補償直埋敷設(shè)的設(shè)計與實例182



第5章 地?zé)峁┡?87

5.1概述187

5.2供暖熱耗量的估算187

5.2.1供暖的氣象參數(shù)188

5.2.2建筑物的供暖熱耗指標(biāo)188

5.2.3供暖度日值和累積熱負(fù)荷190

5.3地?zé)峁┡到y(tǒng)的調(diào)峰191

5.4地?zé)衢g接供暖系統(tǒng)193

5.5降低地?zé)崤潘疁囟群偷責(zé)崂寐?96

5.5.1地?zé)峁┡寐?96

5.5.2降低地?zé)崤潘疁囟鹊闹萍s因素196

5.6地?zé)嶂苯庸┡到y(tǒng)198

5.6.1地?zé)嶂苯庸┰到y(tǒng)的組成與特點198

5.6.2地?zé)嶂苯庸┡到y(tǒng)的供熱調(diào)節(jié)198

5.6.3調(diào)節(jié)地?zé)崴康姆椒?99

5.6.4地?zé)嶂苯庸┡冾l調(diào)速系統(tǒng)供熱調(diào)節(jié)計算200

5.6.5地?zé)嶂苯庸┡冾l調(diào)速系統(tǒng)的混水器201

5.6.6地?zé)嶂苯庸┡冾l調(diào)速系統(tǒng)202

5.6.7地?zé)嶂苯庸┡到y(tǒng)示例204

5.6.8地?zé)峁┡崞?05

5.7低溫地?zé)彷椛洳膳?07

5.7.1概述207

5.7.2地板輻射供暖的特點207

5.7.3地板輻射供暖系統(tǒng)的組成208

5.7.4地板輻射供暖的設(shè)計計算211

5.7.5地板輻射供暖的施工與調(diào)試218

5.7.6經(jīng)濟性218

5.8地?zé)釤犸L(fēng)供暖218

5.8.1熱風(fēng)供暖的系統(tǒng)與特點218

5.8.2暖風(fēng)機翅片管束的傳熱計算220

5.8.3翅片管換熱器的阻力計算221

5.8.4地?zé)釤犸L(fēng)供暖的電力消耗223

5.8.5地?zé)釤犸L(fēng)供暖系統(tǒng)的優(yōu)化分析223

5.9燃煤鍋爐供暖改為地?zé)峁┡?24

5.9.1低溫與多余供熱量對非標(biāo)準(zhǔn)條件下供暖的影響224

5.9.2熱水系統(tǒng)的改造225

5.9.3熱風(fēng)系統(tǒng)的改造225

5.10地?zé)嵘顭崴?yīng)226

5.10.1生活熱水負(fù)荷的計算依據(jù)226

5.10.2生活熱水負(fù)荷的計算方法228

5.10.3生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)229

5.11井下?lián)Q熱器供熱系統(tǒng)230

5.11.1井下?lián)Q熱器的供熱原理230

5.11.2井下?lián)Q熱器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計230

5.11.3井內(nèi)對流232

5.11.4井下?lián)Q熱器產(chǎn)熱量234



第6章 地?zé)岚l(fā)電236

6.1地?zé)岚l(fā)電的方式236

6.1.1地?zé)嵴羝l(fā)電236

6.1.2地下熱水發(fā)電237

6.1.3全流地?zé)岚l(fā)電239

6.1.4干熱巖發(fā)電239

6.2世界典型地?zé)犭娬窘榻B240

6.2.1西藏羊八井地?zé)犭娬?40

6.2.2美國蓋瑟斯地?zé)犭娬?41

6.3地?zé)崮芾玫闹萍s因素和環(huán)境保護241

6.3.1常見的制約因素241

6.3.2對環(huán)境的影響243



第7章 地?zé)峋C合利用技術(shù)244

7.1地?zé)徂r(nóng)業(yè)利用技術(shù)244

7.1.1地?zé)釡厥掖笈?44

7.1.2地?zé)狃B(yǎng)殖251

7.1.3地?zé)岱趸?54

7.1.4地?zé)岣稍?58

7.2地?zé)崴纳罴庸ぬ幚?64

7.2.1地?zé)崴梅礉B透技術(shù)生產(chǎn)凈水266

7.2.2地?zé)酖Q-JS系列直飲水設(shè)備268



第8章 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)270

8.1水源熱泵機組270

8.1.1水源熱泵機組的分類270

8.1.2水/空氣熱泵機組271

8.1.3水/水熱泵機組272

8.1.4水源熱泵機組的運行特性273

8.2地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)274

8.2.1地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的組成與工作原理274

8.2.2地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計要點275

8.2.3地下水回灌技術(shù)278

8.3地表水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)280

8.3.1地表水換熱系統(tǒng)的形式280

8.3.2地表水的特點對熱泵空調(diào)系統(tǒng)的影響281

8.3.3地表水換熱系統(tǒng)勘查282

8.3.4松散捆卷盤管的設(shè)計要點282

8.4海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)284

8.4.1大型海水源熱泵站284

8.4.2海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的特殊技術(shù)措施285

8.5污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)286

8.5.1污水的特殊性及對污水源熱泵的影響286

8.5.2污水源熱泵站286

8.5.3城市原生污水源熱泵設(shè)計中應(yīng)注意的問題287

8.5.4污水源熱泵形式288

8.5.5防堵塞與防腐蝕的技術(shù)措施289

8.6工程案例290

8.6.1冷熱負(fù)荷290

8.6.2設(shè)計依據(jù)290

8.6.3方案設(shè)計290

8.6.4經(jīng)濟環(huán)境效益分析292

8.6.5流程圖293



第9章 土壤耦合熱泵空調(diào)系統(tǒng)295

9.1土壤耦合熱泵空調(diào)系統(tǒng)簡介295

9.1.1土壤耦合熱泵空調(diào)系統(tǒng)的組成295

9.1.2土壤耦合熱泵空調(diào)系統(tǒng)的分類296

9.2現(xiàn)場調(diào)查與工程勘查297

9.2.1現(xiàn)場勘查297

9.2.2水文地質(zhì)調(diào)查298

9.2.3設(shè)置測試孔與監(jiān)測孔298

9.2.4土壤熱響應(yīng)實驗299

9.3地埋管換熱器的管材與傳熱介質(zhì)300

9.3.1地埋管管材300

9.3.2管材規(guī)格和壓力級別301

9.3.3傳熱介質(zhì)301

9.4地埋管換熱器的布置形式303

9.4.1埋管方式303

9.4.2連接方式305

9.4.3水平連接集管306

9.5地埋管換熱器的傳熱計算306

9.5.1地埋管換熱器傳熱分析306

9.5.2豎直地埋管換熱器的長度307

9.6地埋管換熱器系統(tǒng)水力計算310

9.6.1壓力損失計算310

9.6.2循環(huán)泵的選擇312

9.7地埋管換熱器的安裝312

9.7.1施工前的準(zhǔn)備312

9.7.2水平式地埋管換熱器312

9.7.3豎直式U形埋管換熱器313

9.7.4地埋管換熱系統(tǒng)的檢驗與水壓試驗317

9.8直接膨脹式土壤源熱泵系統(tǒng)318

9.9案例分析319

9.9.1冷熱源需求319

9.9.2設(shè)計依據(jù)320

9.9.3方案設(shè)計320

9.9.4經(jīng)濟環(huán)境效益分析322

9.9.5繪圖323



第10章 地?zé)衢_發(fā)利用的環(huán)境保護325

10.1概述325

10.2地?zé)崃黧w開發(fā)利用對環(huán)境的影響326

10.2.1熱污染326

10.2.2空氣污染326

10.2.3水污染327

10.2.4土壤污染328

10.2.5放射性污染328

10.2.6地面沉降和誘發(fā)地震328

10.2.7噪聲污染328

10.3地?zé)崴床煌猛镜乃|(zhì)評價329

10.3.1灌溉329

10.3.2養(yǎng)魚（或其他水產(chǎn)品）330

10.3.3直接排放331

10.4我國的水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)332

10.4.1地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)332

10.4.2污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)333

10.5地?zé)崤潘奶幚砑霸囼炑芯?35

10.5.1水生植物吸收法335

10.5.2多孔骨料吸收法除氟和其他有害氣體335

10.5.3濕地生物系統(tǒng)綜合治理336

10.5.4簡單物理化學(xué)沉淀法除鹽336

10.5.5工程實例336



參考文獻339