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區域地質構造對地溫分布的控制作用

更新時間：2021-12-29　點擊量：1668

區域地質構造對地溫分布的控制作用

??中國地溫分布的特征受諸多因素的控制和影響。區域地質構造和深部地殼結構對地溫的高、低及其分布形態起著主要控制作用，巖石的熱物理性質，火山活動和巖漿作用以及地下水的活動等因素對地溫的分布有著重要的影響。

??中國區域大地構造受全球構造的制約，在太平洋板塊及印度板塊的作用下，形成了諸多斷塊的拼合體，據張文佑(1982)“中國及鄰區海陸大地構造圖"，中國東部的松遼盆地、華北盆地及東南沿海地區分屬于天山、興安嶺斷褶系，中朝斷塊及華南斷褶系的東部都是較為穩定的斷塊，而在中新生代時期又重新活動的地區，區內新構造活動強烈，地震常沿深部斷裂發生。這些地區地溫均較高，特別是在松遼盆地及華北盆地的基底構造對蓋層的地溫有著明顯地控制作用，地溫的分布與基底構造的延伸方向一致，并形成隆起和凹陷相間與地溫高、低相間的對應關系。沿隆起斷裂的一側常形成地溫梯度大于4.0℃/100m的地熱異常區。但結晶基底內部的地溫梯度則迅速降低。東南沿海地區原是華南古陸的一部分，區內侏羅系火山巖及燕山期花崗巖廣泛分布，地處歐亞板塊的東部邊緣，地質構造條件復雜，構造活動明顯，中小地震亦經常發生，地溫較高并沿區域性的北北東向深大斷裂分布，沿斷裂又發育一系列北西方向的張扭性斷裂構造，形成眾多的溫泉沿此方向涌出，顯示了許多局部的地熱異常區。溫泉的溫度較高，多屬于中溫熱水，少數溫泉的溫度在80-90℃以上，個別可達1000C，由于溫泉的范圍較小，在地溫分布圖上沒有標出，但其分布卻與區域地溫場一致，它們都明顯地受北北東向區域構造的控制。東部一系列中小型盆地的地溫分布都具有類似于華北盆地受基底構造所控制的特點。這種特點一方面反映了隆起與凹陷對地溫分布的控制，同時也顯示了基底斷裂導致熱水對流對地溫分布產生的影響。

??在中國中部和西北部諸大、中型盆地內則顯示了與東部不同的區域地質構造特征。這里的中生代和中新生代盆地，前者如鄂爾多斯盆地、四川盆地，分別屬于中朝斷塊區及揚子斷塊區；后者如塔里木、準噶爾及柴達木盆地則分屬于天山一興安嶺斷褶系及秦祁斷褶系。其中除柴達木盆地受青藏高原隆起影響，其古生代基底構造較為復雜外，其他盆地的地質構造均較簡單，活動微弱，多屬于古老的穩定斷塊區。盆地中地溫較東部為低，且較為均一，除少數地區具有沿基底斷裂上升的地下熱水形成的局部地溫異常外，地溫分布一般都受基底構造的控制，屬傳導形成的地溫場。然而，柴達木盆地由于受西藏高原強烈隆起的影響。盆地基底構造復雜，構造活動亦較強烈，地溫較其他二個盆地為高，在一定程度上可與華北盆地相比較，特別是盆地的東部三湖拗陷及西部阿爾金山與昆侖山交匯地區的尕斯庫勒及紅柳泉地區更為明顯；背斜軸部或隆起區地溫高，同時這里也存在著地下熱水沿深部斷裂一隆起，特別是西南部構造復雜且斷裂活動較多；西北部為一深凹陷；其東部是一箱狀褶皺束。盆地中地溫分布與上述構造十分一致，并表明北部凹陷為低溫區、中及中南部（包括西南部）為高地溫分布區，東部和北部類似。湖北建南地區與四川盆地東部同屬于一個類型的地區。中國中部的南部滇、黔、桂、湘、鄂地區，地質構造十分復雜；區內許多小型斷陷盆地如三水、百色、上思、南盤江等地溫均較周圍地區為高，其他地區的地溫分布與區域地質構造條件基本一致。由昆明向東北經六盤水而至遵義以西一帶為揚子斷塊區的中部，相當于桂中臺凹、桂西臺凹及黔北臺凹(張文佑，1962)，形成一條向東北延伸的稍高的地溫帶。其余地區為地溫較低的丘陵山區，這一特點與廣泛分布的碳酸鹽巖和強烈的上升及構造破壞作用有關，如武陵山、巫山、大瑤山等山區都是低溫區。

??中國西部的南部——青藏高原是中國的一個特殊的構造區，它受歐亞板塊和印度板塊的碰撞影響而強烈地隆起，形成了在其南部以喜馬拉雅山為屏障的世界屋脊一——青藏高原。在西藏境內它從南向北由喜馬拉雅斷塊、雅魯藏布江斷褶帶、申扎騰沖斷塊、班公湖林奇湖斷褶帶、羌塘唐古拉斷塊等構成(張文佑，1982)，其延伸方向多為近東西及北西西向。這里地質構造復雜，是近代強烈的隆起區，構造活動十分強烈，地震活動經常發生。因此高原地區的地溫變化較大，其分布大體與構造一致，同時也常受局部構造的干擾。喜馬拉雅斷塊組成了珠穆朗馬峰主體，形成東西方向的高大山系。其下為一由北而南的地溫迅速降低的地溫陡度帶，至雅魯藏布江斷褶帶及申扎騰沖斷塊的南側，形成一條沿近東西向分布的較高地溫帶，帶內有大量的高溫地熱顯示；班公湖林奇湖斷褶帶及羌塘一唐古拉斷塊區內發育有許多北西西向的高原中新生代斷陷沉積盆地，盆地中地溫較高，其他地區地濕偏低。

??應當指出，由于印度板塊向北與亞歐板塊的沖撞，形成亍一系列近南北、北北東向的張性或張扭性斷裂，地下水滲入并向深部循環，而被正常地溫或潛伏的熱源體加熱后，沿上述斷裂上升，隱伏于地下或出露于地表，形成了一系列的溫泉及高溫異常區，其排列方向同構造一致，由于它的影響面積較大，地熱活動強度高，所以它常常干擾了區域地溫分布的形態。這些異常區的存在都有深部的地熱地質背景，所以它們的分布基本上都在較高地溫分布的范圍之內。

??綜上所述可以將其概括為以下幾點：

??1) 區域地質構造是該區地質歷史發展的結果和現今所處構造環境的集中體現，因此，它反映了地質結構的組成和目前活動的程度，并能宏觀地控制地溫分布的特點。

??2) 區域地質構造單元是以深大斷裂及巨型構造帶為分界線的，不同的構造單元其地質結構有很大差異，因此在二個不同的區域單元之間常有地溫陡變帶出現。

??3)在同一構造單元內部，亦有凸起、凹陷及其間的斷裂分布，它們的組成及構造特征常常影響深部熱量的傳導、積累和散失，并對區域地溫有明顯的影響。

??4)斷裂和深大斷裂除做為地質體控制地溫外，在某種情況下它尚可做為地下熱流體循環對流的通道，形成較高地溫分布區。

全自動野外地溫監測系統/凍土地溫自動監測系統

地源熱泵分布式溫度集中測控系統

礦井總線分散式溫度測量系統方案

礦井分散式垂直測溫系統/地熱普查/地溫監測哪家好選鴻鷗

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地熱井高精度傳感器分層測溫方案、地熱井溫梯度測井系統、井溫梯度測井系統

地溫凍土深水井地熱井溫度監測自動測溫系統

巖土凍土地溫深井電腦自動測溫系統、水源地源熱泵空調換熱井測溫系統

TD-016C型地源熱泵能耗監控測溫系統

產品關鍵詞：地源熱泵測溫，地埋管測溫，淺層地溫在線監測系統，分布式地溫監測系統

此款系統專門為地源熱泵生產企業，新能源技術安裝公司，地熱井鉆探公司以及節能環保產業等單位設計，通過連接我司單總線地熱電纜，以及單通道或多通道485接口采集器，可對接到貴司單位的軟件系統。歡迎各類單位以及經銷商詳詢！此款設備支持貼牌，具體價格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統【產品介紹】

地源熱泵空調系統利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設計中,土壤的導熱系數是很重要的參數.而對地溫進行長期可靠的監測顯得特別重要。在現場實測土壤導熱系數時測試時間要足夠長,測試時工況穩定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統的測溫電纜設計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環境影響、性價比高等優點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統進行地溫監測，因可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

采集服務器通過總線將現場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數據發到總線上。每個采集模塊可以連接內置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統，主要是一套*基于現場總線和數字傳感器技術的在線監測及分析系統。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監測并保存數據，為優化地源熱泵設計、探討地源熱泵的可持續運行具有參考價值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統本系統的重要特點：

１．結構簡單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．

２．總線距離長．采用強驅動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.

３．的深井土壤檢測傳感器，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa.

４．定制的防水抗拉電纜，增強了系統的穩定性和可靠特點總結：高性價格比，根據不同的需求，比你想象的*．

針對U型管口徑小的問題，本系統是傳統鉑電阻測溫系統理想的替代品. 可應用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究。

本系統技術參數：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設備：遠距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統系統功能：

1、溫度在線監測

2、報警功能

3、數據存儲

4、定時保存設置

5、歷史數據報表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術參數】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點數：小于128

5、巡檢周期：小于3s（可設置）

6、傳輸技術： RS485、RF(射頻技術)、GPRS

7、測點線長：小于350米

8、供電方式： AC220V /內置鋰電池可供電1-3年

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度：小于90%RH

11、電纜防護等級：IP66

使用注意事項：

防水感溫電纜經測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1．使用時，建議將感溫電纜置于U形管內以方便后期維護。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時，請等待測物熱平衡后再進行測量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負，蘭色為信號線。請嚴格按照此說明接線操作。
4. 系統理論上支持180個節點，實際使用應該限制在150個節點以內。
5.系統具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統供電，當總線距離在200米以內，則可以采用DC9V給現場模塊供電，當距離在500米之內，可以采用DC12V給系統供電。

【北京鴻鷗成運儀器設備有限公司提供定制各個領域用的測溫線纜產品介紹】

由北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統，硬件采取*ARM技術；上位機軟件使用編程語言技術設計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內部，根據客戶距離進行封裝。目前該系統廣泛應用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場檢測、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統進行地溫監測，本系統的可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監測方法：

為了實現地源熱泵系統的診斷，必須首先制定保證系統正常運行的合理的標準。在系統的設計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據參數，它也是在系統運行過程中可能產生變化的參數。如果在一個或幾個空調采暖周期（一般一個空調采暖周期為1年）后，系統的取熱和放熱嚴重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統的運行效率。所以設計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統是否正常的標準。
　　首先對地源熱泵系統所控制的建筑物進行全年動態能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護結構材料和房間功能等條件，計算出該區域全年供暖、制冷的負荷，我們根據該負荷，選擇合適的系統配置，即地埋管數量以及必要的輔助冷熱源，并動態模擬計算地源熱泵植筋加固系統運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統實時監測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統。

淺層地溫能監測系統概況：

地源熱泵空調系統利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進行供熱和供冷，在埋地管換熱器設計中，土壤的導熱系數是很重要的參數，而對地溫進行長期可靠的監測顯得特別重要。在現場實測土壤導熱系數時測試時間要足夠長，測試時工況穩定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統的地源熱泵測溫電纜設計方法，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發的數字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環境影響、性價比高等優點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統進行地溫監測，因可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

為方便研究土壤、水質等環境對空調換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置，即10米放一個探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進行溫度實時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據以上成本估計，這口井進行地熱測溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統的測溫精度，但對模擬量數據采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉換器的位數，即提供巡檢儀的測量精度，若能夠在長距離測溫的條件下進行多點測溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出“數字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜"及相應系統。礦井深部地溫監測，地源熱泵溫度監測研究，地源熱泵溫度測量系統，淺層地熱測溫系統。

地源熱泵數字總線測溫線纜與傳統測溫電纜對比分析：
傳統的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環境影響不大，但當大于30米距離傳輸時，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當進行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度、系統的精度差，會受環境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統的穩定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發的總線式數字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應元件，感應元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數據傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統熱電阻測溫系統*的優勢。所以數字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監測理想的設備。數字總線式數據傳感器本身自帶12位高精度數據轉換器和現場總線管理器，直接將溫度數據轉換成適合遠距離傳輸的數字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現一根電纜檢測很多溫度點的功能。

地源熱泵大數據監控平臺建設

一、系統介紹

1、建設自動監測監測平臺，可監測大樓內室內溫度；熱泵機組空調側和地源側溫度、

壓力、流量；系統空調側和地源側溫度、壓力、流量；熱泵機組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數；地溫場的變化等，實現熱泵機組運行情況 24 小時實時監測，異常情況預

警，做到真正的無人值守。可對熱泵系統的長期運行穩定性、系統對地溫場的影響以及能效

比等進行綜合的科學評價，為進一步示范推廣與系統優化的工作提供數據指導依據。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機組實時運行情況；

2）室內溫度監測數據及變化曲線；

3）室外環境溫度數據及變化曲線；

4）機房內空調側出回水溫度、壓力、流量等監測數據及變化曲線；

5）機房內地埋管側出回水溫度、壓力、流量等監測數據及變化曲線；

6）機房內用電設備的電流、電壓、功率、電能等監測數據及變化曲線；

7）地溫場內不同深度的地溫監測數據及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統 COP 分析以及系統節能量的評價分析。

2、自動監測平臺建成以后可以對已經安裝自動監測設備的地熱井實施自動監測的數據分

析展示，可實現地熱井和回灌井的水位、水溫、流量實施傳輸分析，并可實現數據異常情況預

警，做到實時監管，有地熱井運行的穩定性。

1）開采水量及回水水量的流量監測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監測及變化曲線；

3）開采井井內水位監測及變化曲線；

區域地質構造對地溫分布的控制作用

區域地質構造對地溫分布的控制作用

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