生活热水负荷2500kW），项目共计布设垂直地埋孔635个，孔径为150mm，孔深100m。

（2）水文地质条件

该项目位于永定河冲洪积平原的二级阶地上，新生界厚度600～700m，下伏基岩白垩系。第四系厚度130m左右，岩性结构属于多层砂砾石层及少数砂层，下伏第三系。含水层厚度自西向东逐渐变薄，岩层颗粒逐渐变细。据抽水试验结果，静水位大于25m，降深5m时，单井出水量不低于2500m3/d。含水层透水性较好、径流较强，水文地质条件较好（卫万顺等，2010）。

（3）地源热泵系统监测成果分析

该项目地埋管埋置于建筑物下，布置监测孔情况为：E、H为换热监测孔，F、G为换热影响监测孔，位于换热孔中心区域，监测孔布设水平示意图见图3。

本次研究对2015年3月13日-2017年9月21日的监测数据进行了分析。

制冷季：2015年4月25日-2015年9月27日，2016年4月30日-2016年9月18日，2017年4与19日-2017年9月21日。

供暖季：2015年11月6日-2016年3月18日，2016年11月6日-3月23日。

①换热监测孔

换热监测孔E孔和H孔温度监测数据曲线图（图4、图5）可以看出，其不同深度的温度曲线变化幅度和变化趋势大体相同，表现出冬季温度较低，过渡季温度缓慢上升，夏季温度较高的趋势。从连续3年冬季监测数据来看，冬季最低温度达到接近8℃，夏季最高温度达到35℃，全年温度变化幅度较大。

通过对过渡季监测点的地温场平均温度与初始平均温度对比（表1），在2015-2016年的3个过渡季中各监测点温度值最变化最大温差是0.4℃，最小是0℃。反映出该项目过渡季地温场基本可以恢复到原始地温场。

②换热影响监测孔

F孔和G孔作为换热影响监测孔受到了换热孔的影响（图6、图7），温度变化趋势与换热孔一样，随着冬夏季系统对地下的排取热而出现波动，表现出冬季温度较低，过渡季温度缓慢上升，夏季温度较高的趋势，但温度波动幅度较小，全年温度变化不超过3℃。经过过渡季的恢复，温度基本可以恢复到接近原始地温。

对各监测点运行后的的平均温度与初始平均温度作对比可以看出（表2），运行之后地温场的平均温度普遍高于初始平均温度，但是增幅比较小，温度最高增幅0.48℃，最低增幅0.03℃。

3 夏热冬冷区浅层地温能开发利用对地温场影响分析

苏州地区作为夏热冬冷区的典型地区，本次选择的项目规模较大，且建筑类型为商业住宅，具有很好的代表性。

（1）项目概况

该项目位于苏州地区，项目建筑为商业住宅，建筑面积共为35万m2，地埋管数量1160个，深度為120m，全部布置在地下车库下。项目采用空调形式为地源热泵+真空燃气锅炉/冷却塔调峰，其中地源热泵按冬季热负荷56%进行配置。

（2）地层条件

该项目位于苏州市姑苏区，第四系分布广泛，厚度可达180m，卵石层少见。地下200m范围内分布有潜水、第一承压含水层、第二承压含水层及第三承压含水层，总体含水层较厚，土层含水层较厚，土层含水率高，属于地埋管换热系统适宜区（杨荣等，2012）。

从项目区域钻孔情况来看，孔口标高约为5m，稳定水位-5.7m，钻孔揭露119m，第四系岩性主要为黄粘土、粉质粘土、粉土和粉质砂岩，其中黄粘土累计厚度7m，粉质粘土累计厚度45m，粉土累计厚度18m，粉质砂岩累计厚度49m。

（3）地源热泵系统监测成果分析

项目共计布设2眼换热影响监测孔，获取了2016年4月29日-2017年3月14日的监测数据。

从图8、图9中看出，在一个年度的运行过程中，2眼换热影响监测孔不同深度的地层温度随季节性变化较小，并没有产生不可逆的热积累现象。

对各监测点运行后的的平均温度与初始平均温度作对比可以看出（表3），1号孔运行之后地温场的平均温度普遍低于初始平均温度，温度降低值在0.52℃～0.01℃之间。2号孔运行之后地温场的平均温度普遍高于初始平均温度，温度最高增幅0.72℃，最低增幅0.02℃。

4 结论

（1）从项目类型上看，寒冷地区浅层地温能开发利用项目主要为单位办公楼、商场等公共建筑，夏热冬冷地区浅层地温能开发利用项目主要集中在别墅、住宅等民用住宅领域。

个别工程的应用面积达到了数十万平方米以上，单体项目应用呈现出集中化、规模化的趋势。

（2）寒冷地区和夏热冬冷地区，虽然建筑供暖制冷的时间由于地区气候差异有所不同，但是整体而言，地温场温度的变化都在1℃以内，说明浅层地温能开发利用项目并没有对区域地温场产生不可逆的热积累现象。

（3）本次选取的两个典型项目所在地区均为第四纪地层，厚度均大于100m。北京项目所在地区第四系具有典型多层岩土体结构，组成物质主要为粘性土层和砂层互层。300m内的第四系含水层在垂向概化4个含水层组。苏州项目所在地区第四系多以粘性土间夹砂性土层组成，浅层地下水垂向分布有3个含水层组。项目所在地区均属于北京市和苏州市浅层地温能开发利用适宜区。地温场监测数据分析结果表明，项目的运行并没有对地温场产生大的影响。因此浅层地温能开发项目，需要做好前期地质调查工作，在适宜区进行开发利用。

（4）两个典型项目的运行对地温场的影响虽然有限，但是北京地区的项目由于运行时间较长，地温场温度有增高的趋势。后期还需对该项目开展监测，进一步掌握地温场的变化趋势。

参考文献

陈安国， 马乐乐， 周吉光， 2013. 河北省浅层地温能开发利用现状、问题与对策研究[J]. 石家庄经济学院学报， 36（4）： 50-53.

丁宏伟， 魏莉莉， 尹政，  2016. 浅层地温能系统的国内外研究与应用现状综述[J]. 甘肃地质， 25（4）： 61-68.

鄂建， 陈明珠， 杨露梅， 等， 2015. 南京浅层地温能开发利用现状研究[J]. 地质学刊， 39（2）： 339-342.

孟阳， 2017. 关中地区地热产业发展现状及前景研究[D]. 长安大学.

卫万顺， 郑桂森， 栾英波， 2010. 北京平原区浅层地温场特征及其影响因素研究[J]. 中国地质， 37（6）： 1733-1739.

杨荣， 李晓昭， 吴文博， 等， 2012. 苏州市浅层地热能应用潜力评估与研究[J]. 可再生能源， 30（8）： 74-77.