一个土地整理工作中的地源热泵应用课题研究张艳斌刘芳存摘要：本课题旨在通过浅层地热能资源调查研究和地源热泵技术利用适宜性研究，查明土地开发整理项目区的地温能源分布特征、资源量、地源热泵提取地温热能的适宜性及其各项技术参数。为土地开发综合规划设计、长期发展战略和制定相关管理政策提供依据，达到科学、合理、慎重、有效地提高土地整理后的土地高效利用之目的。关键词：土地整理、地源热泵、浅层地质构造、热响应试验Abstract:吀栀爀漀甀最栀suitabilityinvestigationon猀栀愀氀氀漀眀geothermalenergyresourcesandgroundsourceheatpumptechnology,findoutthelanddevelopmentandconsolidationofgeothermalenergydistributioncharacteristicsoftheproject,theresources,thegroundsourceheatpumpgeothermalheatextractionofsuitabilityandothertechnicalparameters.Forlanddevelopmentandcomprehensiveplanninganddesign,long-termdevelopmentstrategyandformulaterelevantmanagementpolicyprovidesthebasis,tothescientific,reasonableandcareful,effectivelyimproveafterthelandconsolidationofthepurposeofefficientutilizationofland.KeyWords:landconsolidation,groundsourceheatpump,shallowgeologicalstructure,thermalresponsetest：P618.130.2文献标识码：A：1、课题立项背景土地工作目前还只是停留在把碎块的土地整合、加大水利电力设施的配套力度，提高土地利用率，使低产田变为高产田的初级目的上，没有把土地整理与土地资源充分开发利用相结合。据查，目前还没有土地整理与浅层地热资源相结合的相关报导。因此，天津市开垦征地事务中心、天津市国土资源和房屋管理局地热管理处和天津华北地质勘查局组成研究小组，提出在土地整理过程中进行地温热能资源调查和地源热泵技术利用适宜性研究，旨在为土地整理过程中进行都市型农业规划、预设地源热泵系统预留地块时提供技术参数和建设依据，避免土地整理完成后再进行地温能开发所造成的土壤结构破坏。2、课题工作地点本课题研究区位于位于天津市宁河县潘庄镇齐心庄村西土地开发整理地块内。工作区地理座标为：东径117°22′33″～117°21′53″，北纬39°20′40″～39°21′30″，土地整理面积约1.7平方公里（图1）。齐心庄区域上属于天津平原东北部，区内地势低平，地面坡度为1/5000～1/10000，北高南低，一般地面高程在2.5m～3.5m之间。地貌上为冲积平原前缘与滨海冲积平原交错带，地势平坦，表层土的组成物质主要为砂质粘土-粘土。3、课题的主要工作内容3.1课题计划及主要工作内容本项目于2009年3月向天津市国土资源和房屋管理局科教处提交申请，于4月29日批准并开始实施。合同规定完成时间为2010年6月。具体进度如下：1、2009年4-6月，收集资料、编写设计、施工方案；2、2009年7-9月，野外地质调查、咨询；3、2009年10-12月，工程地质钻探、采样、岩性野外和室内试验；4、2010年1-3月，地源热泵热交换试验站施工、测试、观测等。5、2010年4-6月，室内资料整理研究，编写报告，验收、提交。3.3工作内容之二：钻孔内原位热响应试验埋地换热器钻孔有效深度为120m,钻孔直径约为250mm，De32型双U埋地换热器（HDPE），采用了中粗砂砂浆作为回填材料。经测定，回填材料密度为2600kg/m3，导热系数为2.45±0.1W/(mK)，平均比热为850J/(kgK)。测试工作在钻井回填完成数周之后进行，此时土壤温度已经基本恢复至未受扰动前的自然初始状态（图6）。钻孔布置：试验孔●←5m→观测孔（取样、测温孔）◎←5m→试验孔●。在本次钻孔实验中，进行了取热和排热工况各两种不同流量下的运行测试，具体数据详见图8。在图8中，显示出了不同取热和排热工况下，进出口流体温度以及地下换热量随时间的变化关系。可以明显看出，在所测试的四种工况中，换热量随温差的变化而明显上下波动，在运行初期两小时内波动较大，随后波动量逐渐稳定。根据上述埋地换热器稳态运行数据统计,可以绘制出地下换热量q随埋地换热器管内流体平均温度的tf变化关系，如图9所示。可以看出，此关此关系呈线性变化规律（R^2>0.9），與理论结果吻合较好，说明本...