银川市浅层地温能情况
银川地区地表出露地层主要为第四系地层。区内广泛分布着第四系(Q)沉积物,沉积厚度由四周向中心逐渐加厚,第四系最厚部位在芦花台一带,揭露的最大厚度为1100 m,地面出露的主要为洪积、冲洪积、冲湖积和风积层。
综合银川地区地质、地貌和水文地质条件分析,银川市主要为第四系松散岩类孔隙水区。由于银川地区堆积了巨厚的第四系松散堆积物,为地下水赋存创造了有利的空间。沉积物既有洪积堆积,也有河流、湖沼相的交替沉积,致使含水层在空间上错综复杂。银川地区第四系沉积类型主要为冲洪积与冲湖积平原区,地层具有多层结构,地下水主要赋存于冲洪积与冲湖积砂层中,各含水层在区域上没有完整和延伸连续的隔水层,往往在某一地段是两个不同的含水层,而在另一个地段却合二为一,因此各含水层之间有着不同程度的水力联系(图6-1、6-2)。
图6-1 银川市东西向地质剖面图
图6-2 银川市南北向地质剖面图
在银川市200 m深度内,地下水按所处的地貌位置、含水层结构、水动力性质分为以下三种。
(一)潜水
银川盆地发育着丰富的地下水,潜水一般埋深15~70 m,水位埋深多为1~3 m,少数地段小于1 m或大于3 m。主要接受渠系与田间灌溉水入渗补给,其次为侧向径流与大气降水的入渗补给,以蒸发、排水沟排泄为主。地下水径流滞缓,常在低洼地带溢出地表,尤其在冲湖积平原上,形成众多湖泊、沼泽地(图6-3)。
(二)承压含水组
分布于上覆潜水之下,顶板为潜水底板。主要分为上下两个承压含水组,上部含水组厚度7~15 m,最厚达40 m,自西向东变薄,由南向北增厚,底板埋深一般在150~170 m,含水组由若干个相互联系的含水层构成,岩性主要为细砂,夹粗中砂和砾石层(图6-4)。下部含水组厚度50~110 m,底板埋深一般为240~260 m,含水层岩性以粉细砂为主,隔水顶板厚度3~10 m,为砂黏土、黏砂土、黏土,局部连续性差,因此,上下两含水组水力联系密切,是未来银川地区地下水主要后备开采层。
图6-3 银川市潜水等水位线图
图6-4 银川市承压水等水位线图
银川平原内部堆积巨厚的第四系为地下水的贮存提供了巨大的空间,在沉积上具有粗细相间的互层结构,形成了单一多层结构兼有,潜水和承压水并存的地下水系统。银川地区位于银川平原中部,巨厚的第四系松散堆积物为浅层地温能的开发利用提供有力的地质条件。
通过钻孔调查和地质解译,分析银川市区浅层地温高温区主要位于银川凹陷东南斜坡地带,处于银川断裂与西湖断裂复合部位和上盘区域,经调查在该上盘区域内的宝湖一带,浅层地温出现高温异常,191 m深度孔底地温高达33.5℃,其余区域浅层地温均未出现异常。建议该区域可作为浅层地温能开发重点区进行适宜开发。
目前,银川地区浅层地温能开发利用方式主要以地下水地源热泵工程与地埋管地源热泵工程为主。银川市地下水资源较为丰富,然而在银川市实施的地下水地源热泵工程成功的并不多,直观看来是地下水回灌差和取水深度问题,同时也反映出缺乏对基础地质特征的研究,近年来随着地埋管地源热泵技术的不断成熟及人们对高质量工作与居住环境的需求,地埋管地源热泵工程已开始被应用于大楼建筑供暖与制冷。
地埋管地源热泵工程在银川地区已经逐步被接受,已经被用于办公、餐饮、医院等建筑物供暖与制冷,工程运行情况良好。但个别工程施工前期缺乏场地勘查工作及现场热响应测试工作,地热地质资料十分欠缺。由于建筑物供暖、制冷面积与埋管数量没有明确数量关系,多数工程便根据施工方经验进行埋管。已有的地埋管地源热泵工程埋管深度各不相同,最浅埋管深度为50 m,最深埋管深度150 m,没有规范合理的埋管深度。
目前,不论是地下水地源热泵,还是地埋管地源热泵,其开发利用服务功能均相对较为单一,除个别地下水地源热泵工程将部分回灌水用于灌溉外,其他工程均以为建筑物供暖与制冷为目的,没有将浅层地温能提供生活热水功能加以利用,浅层地温能开发利用仍处于起步阶段,应用领域单一,如温室大棚、景观水加热、游泳池水加热等项目在银川地区尚处于空白。
总之,银川市浅层地温能开发利用程度较低,开发利用没有规范的理论技术指导,开发利用具有随意性和经验性,缺乏政府规范化管理,发展速度缓慢,需要政府及相关部门大力推进。