宿迁城市规划区浅层地热能资源调查与评价

邹鹏飞　邱杨　姚文江　荆慧　王宽彪

摘 要：在大量的野外调查与试验基础上，对宿迁城市规划区浅层地热能开发利用进行适宜性评价，估算了浅层地热能热容量及可利用资源量，讨论了开发利用的经济效益和环境效益，提出了科学有序开发利用浅层地热能资源的建议。实测100 m以浅岩土体初始温度变化较小，区域上表现为南北低中间高的特征，恒温带平均深度为16 m，平均温度16.6 ℃。规划区适宜选择竖直地埋管地源热泵系统开发浅层地热能，其适宜区面积占64.2 %，较适宜区占22.8 %。浅层地热能热容量约4.62×1014 kJ/℃，可利用资源量达1.18×1014 kJ/a。据估算，浅层地热能开发可为规划区节省标准煤5.16×106 t/a，减少CO2排放约1.23×107 t/a，并减轻大气污染。

关键词：浅层地热能;热响应试验;地埋管地源热泵系统;适宜性分区;宿迁

Abstract： Based on a large number of field investigations and experiments， the suitability evaluation of development and utilization of shallow geothermal energy in urban planning area of Suqian was carried out. The shallow geothermal capacity and available resources were estimated. Moreover， the economic and environmental benefits from development and utilization were discussed. We proposed scientific and orderly development and utilization of shallow geothermal energy resources finally. Measured data at 100 meters shows that the initial temperature change of the shallow rock and soil is small， and the distribution of regional temperature has the characteristics of low values in the north and south， while high values appear in the middle of urban planning area of Suqian. The average depth of the constant temperature layer is 16m and the average temperature is 16.6 °C. The urban planning area of Suqian is suitable to choose a vertical buried pipe ground-source heat pump system to develop shallow geothermal energy. The area that best suits for the ground-source heat pump system accounts for 64.2 % and the area that better suits accounts for 22.8 % for the ground-source heat pump system. The total shallow geothermal capacity and available resource are 4.62×1014 kJ/℃ and 1.18×1014 kJ/a respectively. Its estimated that about 5.16×107 t/a standard coal will be saved by exploring and utilizing the shallow geothermal energy in the urban planning area of Suqian. Besides， emission of CO2 （about 1.23×107 t/a） and air pollutants will also be reduced.

Keywords： shallow geothermal energy; thermal conductivity test; ground-source heat pump system of pipe heat exchanger; suitability zoning; Suqian

0 前言

地熱能是蕴藏在地球内部的天然热能，作为其中之一的浅层地热能，它是指通过地源热泵换热技术利用的蕴藏在地表以下一定深度（常小于200 m）范围以内岩土体、地下水、土壤及地表水中，且温度低于25 ℃的具有开发利用价值的热能（DZ/T 0225-2009）。往往用于建筑物供暖或者制冷，这是伴随热泵技术发展而兴起的（汪集等，2015）。通过空气源热泵、水源热泵以及地源热泵等热泵技术采集浅层地热能，向大地提取或释放热量以满足区域供暖（制冷）的需求，具有高效率、低能耗、轻污染的特点。

我国浅层地热能利用起步于20世纪末期，随着在节能减排、应对气候变化及绿色奥运等方面开展的一系列行动，浅层地热能的利用已步入快速发展阶段。 截至2015年年底，供热（制冷）建筑面积已实现3亿m2左右的规模，到2020年年底，这一数字预计将超过5亿m2（Ventura et al.，2015）。截至2017年年底，中国地源热泵的装机容量已达2万MW，雄踞世界第一，年可利用的浅层地热能约折合1900万t标煤（自然资源部中国地质调查局等，2018）。江苏省浅层地热能的开发利用起步较晚，但发展速度在全国却位居前列。据不完全统计，截至2013年底，江苏浅层地热能资源开发利用项目已达258个，浅层地热能资源供暖的建筑面积1425万m2，其中大约1/3是民用住宅，目前在建的有1600万m2（江苏省地质调查研究院，2016）。

2016年，宿迁市政府印发了《全市关于国民经济与社会发展第十三个五年规划纲要》，提出“促进能源清洁利用，提高风电、太阳能发电等清洁能源的使用比例”，而地热资源作为一种重要的清洁可再生能源，其开发利用也越来越受到重视。近些年来，全市浅层地热能利用得到了较快的发展。据初步统计，截至2017年年底，城市规划区浅层地热能开发利用已建工程有12个，技术类别采用地源热泵系统，建筑面积达37.47万m2，为当地带来良好的经济效益和社会效益。本文通过野外勘查和试验分析，阐明了宿迁城市规划区浅层地热能资源的岩土体物性、热物性特征及地温场特征等赋存条件，就竖直地埋管地源热泵系统的适宜性进行分区，初步估算了浅层地热能开发的经济效益和环境效益。本研究可为指导后期宿迁市浅层地热能的开发利用提供基础参考依据。

1 研究区概况

宿迁地处江苏省北部，研究区范围为宿迁城市规划区，地理上属徐淮黄泛平原腹地，地势总体呈西北高、东南低的格局，最高点（三台山）海拔高度71.2 m，最低点（骆马湖）海拔高度2.8 m。根据地貌高程（绝对高度和相对高度）、形态、成因等，将研究区地貌分为构造剥蚀、剥蚀-堆积、堆积等3大成因类型以及残丘（沉积岩组成的残丘、火成岩组成的残丘）、剥蚀台地、岗地、冲湖积平原、黄泛层冲积平原、黄河古河道、骆马湖岸线（稳定湖岸、人工稳定湖岸、淤涨湖岸）等10种形态（图1）。

研究区属于暖温带季风气候区，具明显的季风性气候特征。夏天湿热，春秋温暖，四季分明。近60年来多年平均降水量910 mm，但年际变化较大，年内降水分配不均，主要集中在汛期（5—9月）。研究区地处淮河流域，以废黄河为分水岭，以南属于淮河水系，以北属于沂沭泗水系。区内地表水系发育，较大的河流有中运河、新沂河等流域性河道，有西沙河、废黄河等区域性河道，骆马湖、洪泽湖位于南北两端。

区内第四系分布广泛（大多以全新世一套灰黄色、土黄色粉砂、粉砂质黏土以及少量黏土夹层组成的“黄泛层”覆盖），除出露约8 km2基岩和水域之外，其它大部分地区均为第四系浅—中覆盖区（图2），厚度一般在50～100 m之间。第四系自老至新可划分为早更新世豆冲组、中更新世泊岗组、晚更新世戚咀组和全新世连云港组松散沉积等。前第四纪地层主要有新太古代—古元古代（城岗岩群和东海岩群）、中元古代锦屏岩群、新元古代淮河群、中生代白垩纪（青山群、王氏群）、古近纪（泰州组、阜宁组、戴南组、官庄组、三垛组）和新近纪（下草湾组、宿迁组）。新太古代—古元古代地层主要分布在郯庐断裂带东部地区，白垩纪与古近纪地层主要分布在郯庐断裂带和局部盆地中，分别构成松散层（Q+N）的基底 。100m以浅地层岩性整体上以黏土、粉质黏土、粉土、粉砂、粉细砂—细砂及中粗砂—粗砂为主，在区域上呈现由北往南黏土层增厚、砂层减少的趋势。研究区处于我国三大地质构造单元交汇处，区内沿晓店、埠子至泗洪重岗山发育的断裂构造是中国东部最大的活动断裂构造-郯庐断裂带中南段，以该断裂构造线为界，西北部位于华北板块南缘，东南部属秦岭-大别造山帶东段之苏鲁造山带南缘。

研究区地下水类型以松散岩类孔隙地下水为主，具有含水层次多、厚度变化大、水质复杂、富水性较好、便于开采等特点。孔隙地下水自浅到深分为潜水、第Ⅰ承压水、第Ⅱ承压水、第Ⅲ承压水。其中，潜水、第Ⅰ承压水埋藏较浅，称之为浅层地下水;第Ⅱ、第Ⅲ承压水埋藏深，同时区内断裂较为发育，两套含水层水力联系较为密切，故习惯上将其称作深层地下水。根据区内地层分布特征、含水层的空间分布规律、地下水流场及地下水循环中的径流条件等因素，在平面上大致以郯庐断裂带东界为界，分为新沂-泗洪波状平原和淮泗连平原两个水文地质亚区（图3）。

根据郑桂森等人（2011）对我国浅层地热能分区结果，研究区位于我国浅层地热能资源五大分区中的黄淮海地区，该区地势平坦开阔，沿水系分布冲洪、洪、湖积物，颗粒级齐全，浅层地热能应用供暖、制冷相当。

2 研究方法

2.1 换热孔钻探及成孔

为了保证热响应试验场地的代表性和对研究区浅层地热能资源进行系统、全面的调查与评价，我们在研究区内选择不同的第四纪岩相区施工了4 个现场热响应试验孔（图1），用于岩土体物性和热物性参数测试、热响应试验及原始地温场测量。

钻探采用GXY-2C型回旋钻机，泥浆（松散层中）或清水（基岩中）钻进。钻探过程首先使用φ108 mm小口径钻探并取芯采样，再扩孔至φ146 mm以上。每钻进50 m进行了孔深、孔斜测量，4眼换热孔孔深误差率均小于0.15%，井斜均控制在0.5°以内，对于局部缩径孔段采用多次扫孔保证孔径。本次累计钻探进尺404.29 m（设计400 m），全孔取芯与编录，取芯采取率达86.7 %，编录遵循凡超过0.5 m地层单独分层，不足0.5 m的标志层或特殊层位也进行单独分层。共采样80件，平均采样间距为5 m。其中，松散层样品61件（包括黏性土和砂性土样品），基岩样品（SQ1孔于15.15 m处钻遇基岩，主要岩性为安山质凝灰角砾岩、安山质含角砾凝灰岩;SQ3孔于95.35 m处钻遇花岗质片麻岩;SQ2孔、SQ4孔均未钻遇基岩）19件。用铅皮包裹蜡封后及时送专门检测机构（国土资源部南京矿产资源监督检测中心）进行测试，包括含水率、密度、孔隙率等物性指标以及导热系数、比热容、热扩散率等热物性指标的分析测试，采用的仪器为瑞典进口的热常数分析仪（型号：Hot Disk TPS2500s）。

所有钻孔均下入HDPE100换热管（埋管方式均为25 mm双U型），有效埋深设计均为100 m。在下管前先进行清洗打压试验。打压0.6～1.2 MPa，带压观测2 h以上，无渗不漏且压力下降不超过0.05 MPa。打压完后，每组双U型换热管对管头立即密封，保持管内的打压水。下管时4根HDPE管均匀平稳下入，保压下管直到孔底，地上管段不小于1m。下管后即采用中粗砂进行回填，为保证回填密实，安排专职人员48 h进行回填。回填完毕后，进行二次打压试验，打压0.6～1.2 MPa，带压观测2 h以上，保证无渗不漏且压力下降不超过0.05 MPa。换热孔完井后，将HDPE管用管堵封闭严实，外露部分用胶带缠好，四周进行了砖砌防护。

2.2 岩土体现场热响应测试

测试采用的设备为北京市地热研究院自主研发的浅层地热能测试仪（专利号：ZL 2013 20338539.9），通过了中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心标定。现场热响应测试方法包括原始地温场测量、不同热负荷热响应测试、岩土温度恢复测试等。热响应测试的基本流程为：岩土初始平均地层温度测试（无功循环法，测试时间≥24 h）→小功率稳定热流热响应测试（测试时间≥48 h）→岩土温度恢复测试（无功循环法，测试时间≥12 h）→大功率稳定热流热响应测试（测试时间≥48 h）。换热孔测试时间表详见表1所示。

（1）原始地温场测量

对施工的热响应试验孔SQ1、SQ2、SQ3、SQ4孔按不同深度进行温度测量，为分析地质环境条件与地温场的关系提供基础数据。在试验孔制作完成后，地埋管在注满水的情况下静置48 h后进行。测试方法按点测法、循环法两种方法依次进行。点测法是将测温探头放入HDPE管内，记录不同深度的温度值，通过获取的温度数据，分析计算变温层、恒温层位置以及地温梯度。测温时应待温度稳定后读取测量数据，30 m以浅每隔2 m记录一次，30 m往深每隔5 m记录一次，测试方法依据GB 50366-2009《地源热泵系统工程技术规范》。循环法是热响应测试仪准备完成后，开启循环水泵，在不加热且不制冷的情况下驱使地埋管中的水循环（无功循环），循环测试24 h，取稳定段地埋管回水温度作为岩土初始温度，测试方法依据《闭环地源热泵系统设计与安装标准，2007版》（国际地源热泵协会）。

（2）不同热负荷热响应测试

取初始平均温度后，开始对回路中的传热介质加热负荷。热响应试验时，进行两次不同负荷的试验。本次换热孔深度100 m，大负荷宜采用6～10 kW，小负荷宜采用3～5 kW。测试过程中热负荷和流量应基本保持恒定（波动范围在±5 %以内），管内传热介质流速不应低于0.2 m/s，流量在1.5 m3/h左右，实时记录回路中传热介质的流量和进出口温度。温度稳定（变化幅度小于1 ℃）后，观测时间不少于48 h。

（3）岩土温度恢复测试

加热负荷停止后，应采用无功循环法继续观测回路的进出口温度，至温度稳定（变化幅度小于0.5 ℃）为止，观测时间不少于12 h。

3 结果和讨论

3.1 地热地质条件分析

由热响应试验孔无功循环测试初始温度值及地埋传感器测量温度值可知，研究区内100 m以浅岩土体初始温度变化较小，洋河新区一带为16.81 ℃，为全区最低，区域上表现为南北低中间高。北部主要分布岗地和残丘，而中间属黄泛平原，分布有一定厚度的第四系冲积物，保温性能较好，地温较高。以SQ3 钻孔的地温剖面为例（图4），地下2 m处的地温与气温接近，到地下10 m为变温层，地下10～22 m为恒温层，温度16.6 ℃，22 m以下为增温层，地温梯度为2.9 ℃/100m。实测宿迁地区恒温带平均深度为16 m左右，恒温层平均温度约16.6 ℃。

研究区内潜水位埋深一般变化于1～5 m。西部水位埋深较东部深，东部除丁嘴—洋河外大部分地区在1～2 m，仅郑楼—洋河及罗圩—陈集部分区域大于4 m，而西部深于2 m。各地第Ⅰ承压水水位埋深差异较大。西部埋深在5 m以浅，中东部多15 m以上，20 m水位埋深降落漏斗区位于顺河—大兴一带。第Ⅱ、Ⅲ承压水（深层地下水）东西部水位埋深特征迥异。西部新沂-泗洪波状平原亚区多在20 m以浅，双庄以西小于10 m，黄墩、皂河有个别井甚至出现自流;东部淮泗连平原亚区明显深于西部多在20 m以深，特别在承压水开采集中的洋河和三棵树地区含水层水位埋深已大于40 m，并形成了40 m的水位降落漏斗。

研究区内深层地下水水位埋深总体呈回升趋势。调查显示，2015年水位埋深降落漏斗中心水位埋深为48.3 m，洋河镇平均水位埋深为39.45 m;2017年底水位降落漏斗中心水位埋深水位44.38 m（回升近4 m），洋河镇平均水位埋深为37.95 m（回升了1.5 m），地下水超采引起的水位下降得到较好治理，超采区水位恢复明显。

不同类型含水层富水性空间展布来看存在较大差异。（1）新沂-泗洪平原亚区。潜水含水层单井涌水量多在10～100 m3/d;第Ⅰ承压含水层单井涌水量多在300～500 m3/d，耿车—龙河一带小于300 m3/d;第Ⅱ承壓含水层在蔡集—双庄—南蔡一线以西，单井涌水量大于1000 m3/d;东运河以南单井涌水量多在500～1000 m3/d;运河北侧至晓店镇区一带单井涌水量小于500 m3/d;第Ⅲ承压含水层除在晓店三台山一带缺失外，其余区域皆有该含水层分布，蔡集—龙河一线最为发育，单井涌水量大于2000 m3/d，双庄—三棵树一带单井涌水量大于1000 m3/d;双庄—三棵树以西单井涌水量小于1000 m3/d。（2）淮泗连平原亚区。潜水含水层除废黄河故道两侧高漫滩区单井涌水量10～100 m3/d，大部分地区单井涌水量5～10 m3/d;第Ⅰ承压含水层在区内普遍分布，北部较南部相对发育，陆集—丁嘴以北尤其在新庄以北，富水性大于500 m3/d，新庄以南富水性小于500 m3/d，陈集—中扬一带古河道富水性也大于500 m3/d;第Ⅱ承压含水层也普遍分布，洋河—仓集以南及来龙以北富水性小于1000 m3/d，其中陈集—屠园及侍岭西北等局部地段富水性小于500 m3/d，来龙以南、洋河以北富水性500～1000 m3/d，其中顺河中部及大兴东部富水性达到1000～2000 m3/d;第Ⅲ承压含水层除在晓店—侍岭一线以北地区缺失外，在区内普遍分布，大部分区域富水性小于1000 m3/d，保安至丁嘴、洋河以南等地单井涌水量1000～2000 m3/d。

根据物性及热物性测试结果，可将研究区岩土体概化为4类（表2）。将热物性测定结果按岩土体类别及不同热响应试验孔加权平均，得到研究区内不同岩土体及不同热响应试验孔的热物性参数。岩土体热物性受地层、岩性、构造、地下水、人类环境等多种因素的影响。研究区内热导率高值区集中在骆马湖以东晓店—三台山国家森林公园沿线地区，平均热导率值达1.99 W/（m·K）;废黄河以西第四系覆盖区以及关庙地区热导率值较低，小于1.7 W/（m·K），洋河新区仅为1.49 W/（m·K）。从岩性来看，安山质凝灰角砾岩热导率值最高，达2.21 W/（m·K），松散层热导率值最低，平均值仅1.69 W/（m·K）。比热容值与热导率值呈近似相反的规律，高值区分布于废黄河以西第四系覆盖区，其中洋河新区达1.439 kJ/（kg·K）;晓店—关庙一带为比热容的低值区，小于1.26 kJ/（kg·K）。结合原始地温场情况来看，研究区岩土体相对较高的热导率可导致地温梯度相对较低。

4眼换热孔在测试过程中，流量和加热功率基本稳定，满足了现场热响应测试的条件。采用小功率加热一段时间后，进出孔流体平均温度与加热时间（以秒为单位）的对数之间近似为直线关系，SQ1、SQ2、SQ3、SQ4孔拟合直线的斜率K值分别为1.0413、1.1987、1.5061、1.3778。采用大功率加热一段时间后，进出孔流体平均温度与加热时间（以秒为单位）的对数之间也近似为直线关系，SQ1、SQ2、SQ3、SQ4孔拟合直线的斜率K值分别为2.8102、3.3874、3.9916、3.2646。大小功率测试结果均显示，测试结果较为可靠，可用于计算地层热响应特征参数。通过现场热响应试验（借助测试仪的DDA软件）可以准确获得研究区不同岩土体的热物性参数。采用线热源模型（于明志等，2006）计算各钻孔现场热响应试验数据（表3）。导热系数最高点为SQ1、SQ3钻孔，两孔分别位于郯庐断裂带和苏鲁造山带，距离相对较近，松散层厚度相差近80m。推测两孔之间构造的差异尤其是郯庐断裂带的长期活动性，形成一个区域上富水较强的径流区，导致两孔出现导热系数、延米换热量的相对高值区。已有研究表明（李娟等，2018;卫万顺等，2020），此类地区地埋管换热效果要优于富水性相对较差、地下水径流速度慢的区域。

3.2 地埋管地源热泵适宜性分区

宿迁市深层地下水自20世纪80年代以来开采规模逐渐增大，开采集中的洋河和三棵树地区含水层水位埋深已大于40 m，并形成了40 m的水位降落漏斗，这对区域地下水环境造成了一定的影响（邱福琼等，2018）。基于研究区水文地质特征，对于不同的含水层，循环水不易回灌。而回灌效果的好坏往往是制约地下水源热泵在研究区应用的一个瓶颈。现状调查表明，研究区现有工程以地埋管地源热泵系统技术类别为主。为此，本文仅对地埋管地源热泵系统开展评价。本文采用層次分析法进行浅层地热能开发利用适宜性分区，分区时需要综合考虑各个因素对适宜区划分的影响权重，同时还需对每个影响因素进行定量的分析，该方法适用于那些较难完全进行定量分析的问题（许苗娟等，2009）。

通过对收集的各类资料以及野外调查取得的各项成果进行综合分析研究，从地质与水文地质条件、地热地质条件和地质环境条件出发，评价结果显示，研究区适宜进行地埋管地源热泵的开发利用，可将研究区划分成竖直地埋管开发利用适宜区与竖直地埋管开发利用较适宜区等两个分区，除大型出露水体（骆马湖、成子湖）外，无竖直地埋管开发利用不适宜区。除去骆马湖及成子湖水体外，其中适宜区面积1382.83 km2，约占研究区面积的64.2 %;较适宜区面积491.25 km2，约占研究区面积的22.8 %。分区结果如图5及表4所示。

3.3 浅层地热能资源评价

（1）浅层地热能热容量

考虑到体积法既适用于松散岩层（黏土、砂砾石、半固结层等）分布区的浅层地热能热容量评价，又适用于基岩地区的浅层地热能热容量评价（韩再生等，2007），结合研究区实际地质条件，本次研究采用体积法进行评价计算。基于岩土热物性测试与现场热响应试验得到的数据，参考DZ/T 0225-2009《浅层地热能勘察评价规范》，使用体积法估算研究区浅层地热能热容量。结果表明，适宜区与较适宜区浅层地热能热容量约4.6153×1014 kJ/℃。若按照1℃的温差计算，则研究区浅层地热能存储量高达461.5万亿kJ，折合标煤1575万t。

（2）地埋管换热系统换热功率

本文利用岩土热物性及现场热响应试验获得的数据来估算地埋管地源热泵系统适宜区与较适宜区的换热功率。已有研究成果（Florides et al.，2013;Jing et al.，2013;马健等，2012）表明，基于25mm双U埋管方式可以获得更好的换热效果，根据实测和收集的热响应试验资料，设定热响应试验孔孔深100 m，试验孔间距按5 m计算，有关规划显示，2020 年研究区城乡建设用地占土地总面积的百分率为24.31 %，取30 %可埋地埋管，则土地利用系数取7.29 %，夏季工况平均温度取35 ℃，冬季工况平均温度取5 ℃，根据DZ/T 0225-2009《浅层地热能勘察评价规范》中相关计算公式，则研究区地源热泵系统平均单孔换热功率夏季为6.815kW，冬季为4.666kW。在适宜性分区评价基础上考虑研究区城市建设用地范围内的换热功率（图6），则冬、夏两季换热功率计算结果分别为5.17×106、7.55×106 kW。考虑以夏季100 W/m2、冬季以80 W/m2的负荷计算，则研究区浅层地热能夏季可制冷服务面积7.55×107 m2 ，冬季可供暖服务面积6.46×107 m2。

这表明，研究区100m以浅地埋管地源热泵系统换热功率可以提供超过6000万m2建筑物的制冷和供暖服务（表5）。

3.4 浅层地热能开发的经济效益和环境效益

浅层地热能开发利用的经济效益和环境效益可从地源热泵空调系统在能源和资金节约量两个方面，采用类比标准煤的方法进行折算（龙西亭等，2016），可知，区内地埋管地源热泵系统可供开发的浅层地热能资源总量达1.18×1014 kJ/a。

（1）经济效益

计算结果表明，研究区浅层地热能开发利用可节约标准煤为5.16×106 t/a，节约资金约21.2亿元。目前，宿迁市能源消费结构仍以煤、石油、天然气等一次能源为主，其中煤炭的年碳排放量居全省首位，商品能源和清洁能源在居民生活中的比重明显低于全省平均水平（涂在友等，2013）。开发浅层地热能资源可大大减少城市规划区的一次能源消费总量，节约的资金达2018 年规划区GDP的2.2 %。

（2）环境效益

浅层地热能资源的开发利用可一定程度减少化石能源的使用所带来的环境污染。根据GB/T 11615-2010《地热资源地质勘查规范》，估算研究区浅层地热能开发一年相当节煤量所对应的减排量见表6所示。经计算，可减排温室气体CO2约1.23×107 t/a、减排SO2约8.77×104 t/a、减排氮氧化物约3.11×104 t/a、减排悬浮质粉尘约4.13×104 t/a，减排灰渣约5.16×103 t/a（表6）。此外，浅层地热能的开发利用还可节省环境治理费用总计约14.34亿元（表7）。

上述结果表明若宿迁城市规划区大力发展浅层地热能，将带来明显的经济、环境效益，对有效缓解研究区内能源压力，促进“一带一路”节点城市——宿迁市生态文明建设具有重要的现实意义和长远的战略意义。

4 结论

（1）100 m以浅岩土体初始温度变化较小，洋河新区一带为16.81 ℃，为全区最低，区域上表现为南北低中间高。恒温带平均深度为16 m左右，平均温度约16.6 ℃。

（2）热导率高值区集中在骆马湖以东晓店—三台山国家森林公园沿线地区，平均热导率值达1.99 W/（m·K）。从岩性来看，安山质凝灰角砾岩热导率值最高，达2.21 W/（m·K）;松散层的热导率值最低，区内平均值仅1.69 W/（m·K）。比热容值与热导率值呈近似相反的规律。岩土体相对较高的热导率可导致地温梯度相对较低。

（3）研究区适宜竖直地埋管地源热泵系统的开发利用。其中适宜区面积约占64.2 %;较适宜区面积约占22.8 %，除骆马湖及成子湖大型水体外，无竖直地埋管开发利用不适宜区。

（4）据估算，适宜区与较适宜区浅层地热能的热容量约4.62×1014 kJ/℃。竖直地埋管地源热泵系统冬季的换热功率为5.17×106 kW，夏季的换热功率为7.55×106 kW;冬季可供暖服务面积为6.46×107 m2;夏季可制冷服务面积为7.55×107 m2 。其可利用的浅层地热能资源总量达1.18×1014 kJ/a。

（5）宿迁城市规划区温差势能大且空调利用时间较长，区内开发利用浅层地热能经济效益和环境效益效果显著。据估算，可节约的标准煤为5.16×106 t/a，減排CO2约1.23×107 t/a、减排SO2约8.77×104 t/a、减排氮氧化物约3.11×104 t/a、减排悬浮质粉尘约4.13×104 t/a，减排灰渣约5.16×103 t/a。可节省环境治理费用总计达14.34亿元。

（6）地埋管地源热泵系统推广使用区域，首选洋河新区、宿城区的皂河—耿车—南蔡一带、宿豫区的大兴—关庙一带以及湖滨新区的三台山森林公园沿线。建议研究区埋管方式优先选择25mm双U，热响应试验孔深度控制在100 m，地埋管间距为5 m。另外，在进行具体工程实施时，需按相关要求进行场地勘查，同时要注重“热平衡”。例如，在热泵系统中加入辅助的冷热源、间歇式控制等措施。

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