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区域地质构造对地温分布的控制作用

更新时间：2021-12-29　点击量：908

区域地质构造对地温分布的控制作用

中国地温分布的特征受诸多因素的控制和影响。区域地质构造和深部地壳结构对地温的高、低及其分布形态起着主要控制作用，岩石的热物理性质，火山活动和岩浆作用以及地下水的活动等因素对地温的分布有着重要的影响。

中国区域大地构造受全球构造的制约，在太平洋板块及印度板块的作用下，形成了诸多断块的拼合体，据张文佑(1982)“中国及邻区海陆大地构造图"，中国东部的松辽盆地、华北盆地及东南沿海地区分属于天山、兴安岭断褶系，中朝断块及华南断褶系的东部都是较为稳定的断块，而在中新生代时期又重新活动的地区，区内新构造活动强烈，地震常沿深部断裂发生。这些地区地温均较高，特别是在松辽盆地及华北盆地的基底构造对盖层的地温有着明显地控制作用，地温的分布与基底构造的延伸方向一致，并形成隆起和凹陷相间与地温高、低相间的对应关系。沿隆起断裂的一侧常形成地温梯度大于4.0℃/100m的地热异常区。但结晶基底内部的地温梯度则迅速降低。东南沿海地区原是华南古陆的一部分，区内侏罗系火山岩及燕山期花岗岩广泛分布，地处欧亚板块的东部边缘，地质构造条件复杂，构造活动明显，中小地震亦经常发生，地温较高并沿区域性的北北东向深大断裂分布，沿断裂又发育一系列北西方向的张扭性断裂构造，形成众多的温泉沿此方向涌出，显示了许多局部的地热异常区。温泉的温度较高，多属于中温热水，少数温泉的温度在80-90℃以上，个别可达1000C，由于温泉的范围较小，在地温分布图上没有标出，但其分布却与区域地温场一致，它们都明显地受北北东向区域构造的控制。东部一系列中小型盆地的地温分布都具有类似于华北盆地受基底构造所控制的特点。这种特点一方面反映了隆起与凹陷对地温分布的控制，同时也显示了基底断裂导致热水对流对地温分布产生的影响。

在中国中部和西北部诸大、中型盆地内则显示了与东部不同的区域地质构造特征。这里的中生代和中新生代盆地，前者如鄂尔多斯盆地、四川盆地，分别属于中朝断块区及扬子断块区；后者如塔里木、准噶尔及柴达木盆地则分属于天山一兴安岭断褶系及秦祁断褶系。其中除柴达木盆地受青藏高原隆起影响，其古生代基底构造较为复杂外，其他盆地的地质构造均较简单，活动微弱，多属于古老的稳定断块区。盆地中地温较东部为低，且较为均一，除少数地区具有沿基底断裂上升的地下热水形成的局部地温异常外，地温分布一般都受基底构造的控制，属传导形成的地温场。然而，柴达木盆地由于受西藏高原强烈隆起的影响。盆地基底构造复杂，构造活动亦较强烈，地温较其他二个盆地为高，在一定程度上可与华北盆地相比较，特别是盆地的东部三湖拗陷及西部阿尔金山与昆仑山交汇地区的尕斯库勒及红柳泉地区更为明显；背斜轴部或隆起区地温高，同时这里也存在着地下热水沿深部断裂一隆起，特别是西南部构造复杂且断裂活动较多；西北部为一深凹陷；其东部是一箱状褶皱束。盆地中地温分布与上述构造十分一致，并表明北部凹陷为低温区、中及中南部（包括西南部）为高地温分布区，东部和北部类似。湖北建南地区与四川盆地东部同属于一个类型的地区。中国中部的南部滇、黔、桂、湘、鄂地区，地质构造十分复杂；区内许多小型断陷盆地如三水、百色、上思、南盘江等地温均较周围地区为高，其他地区的地温分布与区域地质构造条件基本一致。由昆明向东北经六盘水而至遵义以西一带为扬子断块区的中部，相当于桂中台凹、桂西台凹及黔北台凹(张文佑，1962)，形成一条向东北延伸的稍高的地温带。其余地区为地温较低的丘陵山区，这一特点与广泛分布的碳酸盐岩和强烈的上升及构造破坏作用有关，如武陵山、巫山、大瑶山等山区都是低温区。

中国西部的南部——青藏高原是中国的一个特殊的构造区，它受欧亚板块和印度板块的碰撞影响而强烈地隆起，形成了在其南部以喜马拉雅山为屏障的世界屋脊一——青藏高原。在西藏境内它从南向北由喜马拉雅断块、雅鲁藏布江断褶带、申扎腾冲断块、班公湖林奇湖断褶带、羌塘唐古拉断块等构成(张文佑，1982)，其延伸方向多为近东西及北西西向。这里地质构造复杂，是近代强烈的隆起区，构造活动十分强烈，地震活动经常发生。因此高原地区的地温变化较大，其分布大体与构造一致，同时也常受局部构造的干扰。喜马拉雅断块组成了珠穆朗马峰主体，形成东西方向的高大山系。其下为一由北而南的地温迅速降低的地温陡度带，至雅鲁藏布江断褶带及申扎腾冲断块的南侧，形成一条沿近东西向分布的较高地温带，带内有大量的高温地热显示；班公湖林奇湖断褶带及羌塘一唐古拉断块区内发育有许多北西西向的高原中新生代断陷沉积盆地，盆地中地温较高，其他地区地湿偏低。

应当指出，由于印度板块向北与亚欧板块的冲撞，形成亍一系列近南北、北北东向的张性或张扭性断裂，地下水渗入并向深部循环，而被正常地温或潜伏的热源体加热后，沿上述断裂上升，隐伏于地下或出露于地表，形成了一系列的温泉及高温异常区，其排列方向同构造一致，由于它的影响面积较大，地热活动强度高，所以它常常干扰了区域地温分布的形态。这些异常区的存在都有深部的地热地质背景，所以它们的分布基本上都在较高地温分布的范围之内。

综上所述可以将其概括为以下几点：

1) 区域地质构造是该区地质历史发展的结果和现今所处构造环境的集中体现，因此，它反映了地质结构的组成和目前活动的程度，并能宏观地控制地温分布的特点。

2) 区域地质构造单元是以深大断裂及巨型构造带为分界线的，不同的构造单元其地质结构有很大差异，因此在二个不同的区域单元之间常有地温陡变带出现。

3)在同一构造单元内部，亦有凸起、凹陷及其间的断裂分布，它们的组成及构造特征常常影响深部热量的传导、积累和散失，并对区域地温有明显的影响。

4)断裂和深大断裂除做为地质体控制地温外，在某种情况下它尚可做为地下热流体循环对流的通道，形成较高地温分布区。

全自动野外地温监测系统/冻土地温自动监测系统

地源热泵分布式温度集中测控系统

矿井总线分散式温度测量系统方案

矿井分散式垂直测温系统/地热普查/地温监测哪家好选鸿鸥

矿井测温系统/矿建冻结法施工温度监测系统/深井温度场地温监测系统

地热井高精度传感器分层测温方案、地热井温梯度测井系统、井温梯度测井系统

地温冻土深水井地热井温度监测自动测温系统

岩土冻土地温深井电脑自动测温系统、水源地源热泵空调换热井测温系统

TD-016C型地源热泵能耗监控测温系统

产品关键词：地源热泵测温，地埋管测温，浅层地温在线监测系统，分布式地温监测系统

此款系统专门为地源热泵生产企业，新能源技术安装公司，地热井钻探公司以及节能环保产业等单位设计，通过连接我司单总线地热电缆，以及单通道或多通道485接口采集器，可对接到贵司单位的软件系统。欢迎各类单位以及经销商详询！此款设备支持贴牌，具体价格按量定制。

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统【产品介绍】

地源热泵空调系统利用土壤作为埋地管换热器的热源或热汇,对建筑物进行供热和供冷.在埋地管换热器设计中,土壤的导热系数是很重要的参数.而对地温进行长期可靠的监测显得特别重要。在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长,测试时工况稳定后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此地埋测温电缆的设计显得尤其重点。较传统的测温电缆设计方法，单总线测温电缆因为接线方便、精度高且不受环境影响、性价比高等优点，目前已广泛应用于地埋管及地源热泵系统进行地温监测，因可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

采集服务器通过总线将现场与温度采集模块相连，温度采集模块通过单总线将各温度传感器采集到的数据发到总线上。每个采集模块可以连接内置1-60个温度传感器的测温电缆相连。本方案可以对大型试验场进行温度实时监测，支持180口井或测温电缆及1500点以上的观测井温度在线监测。

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统：

1. 地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析

2. U型垂直埋管换热器管群间热干扰的研究

3. U型管地源热泵系统性能及地下温度场的研究

4. 地源热泵地埋管的传热性能实验研究

5. 地源热泵地埋管换热器传热研究

6. 埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究，埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究。

竖直地埋管地源热泵温度测量系统，主要是一套*基于现场总线和数字传感器技术的在线监测及分析系统。它能有对地源热泵换热井进行实时温度监测并保存数据，为优化地源热泵设计、探讨地源热泵的可持续运行具有参考价值。

二、RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统本系统的重要特点：

１．结构简单，一根总线可以挂接1-60根传感器，总线采用三线制，所有的传感器就灯泡一样，可以直接挂在总线上．

２．总线距离长．采用强驱动模块，普通线，可以轻松测量500米深井.

３．的深井土壤检测传感器，防护等级达到ＩＰ６８，可耐压力高达5Mpa.

４．定制的防水抗拉电缆，增强了系统的稳定性和可靠特点总结：高性价格比，根据不同的需求，比你想象的*．

针对U型管口径小的问题，本系统是传统铂电阻测温系统理想的替代品. 可应用于：

１.地埋管回填材料与地源热泵地下温度场的测试分析

2.U型垂直埋管换热器管群间热干扰的研究

3. U型管地源热泵系统性能及地下温度场的研究

4. 地源热泵地埋管的传热性能实验研究

5. 地源热泵地埋管换热器传热研究

6. 埋地换热器含水层内传热的数值模拟与实验研究。

本系统技术参数：支持传感器：18B20高精度深井水温数字传感器，测井深：1000米，传感器耐压能力：5Mpa ,配置设备：远距离温度采集模块＋测井电缆＋传感器，

RS485竖直地埋管地源热泵温度监测系统系统功能：

1、温度在线监测

2、报警功能

3、数据存储

4、定时保存设置

5、历史数据报表打印

6、历史曲线查询等功能。

【技术参数】

1、温度测量范围：-10℃ ～ +100℃

2、温度精度：正负0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采样点数：小于128

5、巡检周期：小于3s（可设置）

6、传输技术： RS485、RF(射频技术)、GPRS

7、测点线长：小于350米

8、供电方式： AC220V /内置锂电池可供电1-3年

9、工作温度： -30℃ ～ +80℃

10、工作湿度：小于90%RH

11、电缆防护等级：IP66

使用注意事项：

防水感温电缆经测试与检测，具备一定的防水和耐水压能力，使用时，请按以下方法操作与使用：
1．使用时，建议将感温电缆置于U形管内以方便后期维护。
若置与U形管外，请小心操作，做好电缆防护，防止在安装过程中电缆被划伤，以保持电缆的耐水压能力和使用寿命。
2. 电缆中不锈钢体为传感器所在位置，因温度为缓慢变化量，正常使用时，请等待测物热平衡后再进行测量。
3. 电缆采用三线制总线方式，红色为电源正，建议电源为3-5V DC，黑色为电源负，兰色为信号线。请严格按照此说明接线操作。
4. 系统理论上支持180个节点，实际使用应该限制在150个节点以内。
5.系统具备一定的纠错能力，但总线不能短路。
6. 系统供电，当总线距离在200米以内，则可以采用DC9V给现场模块供电，当距离在500米之内，可以采用DC12V给系统供电。

【北京鸿鸥成运仪器设备有限公司提供定制各个领域用的测温线缆产品介绍】

由北京鸿鸥成运仪器设备有限公司推出的地源热泵温度场测控系统，硬件采取*ARM技术；上位机软件使用编程语言技术设计，富有人性、直观明了；测温传感器直接封装在电缆内部，根据客户距离进行封装。目前该系统广泛应用于地源热泵地埋管、地源热泵温度场检测、地源热泵地埋换热井、地源热泵竖井及地源热泵温度场系统进行地温监测，本系统的可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

地源热泵诊断中土壤温度的监测方法：

为了实现地源热泵系统的诊断，必须首先制定保证系统正常运行的合理的标准。在系统的设计阶段，地下土壤温度的初始值是一个重要的依据参数，它也是在系统运行过程中可能产生变化的参数。如果在一个或几个空调采暖周期（一般一个空调采暖周期为1年）后，系统的取热和放热严重不平衡，则这个初始温度会有较大的变化，将会大大降低系统的运行效率。所以设计选用土壤温度变化曲线作为诊断系统是否正常的标准。
　　首先对地源热泵系统所控制的建筑物进行全年动态能耗分析，即输入建筑物的条件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、围护结构材料和房间功能等条件，计算出该区域全年供暖、制冷的负荷，我们根据该负荷，选择合适的系统配置，即地埋管数量以及必要的辅助冷热源，并动态模拟计算地源热泵植筋加固系统运行过程中土壤温度的变化情况，得到初始土壤温度标准曲线。采用满足土壤温度基本平衡要求的运行方案运行，同时系统实时监测土壤温度变化情况，即依靠埋置在地下的测温传感器监测土壤的温度，并且将测得的温度传递给地源热泵系统。

浅层地温能监测系统概况：

地源热泵空调系统利用土壤作为埋地管换热器的热源或热汇，对建筑物进行供热和供冷，在埋地管换热器设计中，土壤的导热系数是很重要的参数，而对地温进行长期可靠的监测显得特别重要。在现场实测土壤导热系数时测试时间要足够长，测试时工况稳定后的流体进出口及不同深度的温度会影响测试结果的准确性。因此地源热泵地埋测温电缆的设计显得尤其重点。较传统的地源热泵测温电缆设计方法，北京鸿鸥成运仪器设备有限公司研发的数字总线式测温电缆因为接线方便、精度高且不受环境影响、性价比高等优点，目前已广泛应用于地埋管及地源热泵系统进行地温监测，因可靠性和稳定性在诸多工程中已得到了验证并取得了较好的口啤。

为方便研究土壤、水质等环境对空调换热井能效等方面的可靠研究或温度测量，目前地源热泵地埋管测温电缆对于地埋换热井，有口径小，深度较深等特点的测温方式,如果测量地下120米的地源热泵井，要放12路线PT100传感器。12根测温线缆若平均放置，即10米放一个探头，则所需线材要1500米，在井上需配置一个至少12通道的巡检仪，若需接入电脑进行温度实时记录，该巡检仪要有RS232或RS485功能,根据以上成本估计，这口井进行地热测温至少成本在8000元，虽然选择高精度的PT100可提高系统的测温精度，但对模拟量数据采集，提供精度的有效办法是提供仪器的AD转换器的位数，即提供巡检仪的测量精度，若能够在长距离测温的条件下进行多点测温，能够做到0.5度的精度，则是非常不容易。针对这一需求，北京鸿鸥成运仪器设备有限公司推出“数字总线式地源热泵地埋管测温电缆"及相应系统。矿井深部地温监测，地源热泵温度监测研究，地源热泵温度测量系统，浅层地热测温系统。

地源热泵数字总线测温线缆与传统测温电缆对比分析：
传统的温度检测以热敏电阻、PT100或PT1000作为温度敏感元件，因其是模拟量，要对温度进行采集，若需较高精度，需要选择12位或以上的AD转换及信号处理电路，近距离时，其精度及可靠性受环境影响不大，但当大于30米距离传输时，宜采用三线制测方式，并需定期对温度进行校正。当进行多点采集时，需每个测温点放置一根电缆，因电阻作为模拟量及相互之间的干扰，其温度测量的准确度、系统的精度差，会受环境及时间的影响较大。模块量传感器在工作过程中都是以模拟信号的形式存在，而检测的环境往往存在电场、磁场等不确定因素，这些因素会对电信号产生较大的干扰，从而影响传感器实际的测量精度和系统的稳定性，每年需要进行校准，因而它们的使用有很大的局限性。

北京鸿鸥成运仪器设备有限公司研发的总线式数字温度传感器，具有防水、防腐蚀、抗拉、耐磨的特性，总线式数字温度传感器采用测温芯片作为感应元件，感应元件位于传感器头部，传感器的精度和稳定性决定于美国进口测温芯片的特性及精度级别，无需校正，因数据传输采用总线方式，总线电缆或传感器外径可做得很小，直径不大于12mm,且线路长短不会对传感器精度造成任何影响。这是传统热电阻测温系统*的优势。所以数字总线式测温电缆是地源热泵地埋管管测温、地温能深井和地层温度监测理想的设备。数字总线式数据传感器本身自带12位高精度数据转换器和现场总线管理器，直接将温度数据转换成适合远距离传输的数字信号，而每个传感器本身都有唯的识别ID，所以很多传感器可以直接挂接在总线上，从而实现一根电缆检测很多温度点的功能。

地源热泵大数据监控平台建设

一、系统介绍

1、建设自动监测监测平台，可监测大楼内室内温度；热泵机组空调侧和地源侧温度、

压力、流量；系统空调侧和地源侧温度、压力、流量；热泵机组和水泵的电压、电流、功率、

电量等参数；地温场的变化等，实现热泵机组运行情况 24 小时实时监测，异常情况预

警，做到真正的无人值守。可对热泵系统的长期运行稳定性、系统对地温场的影响以及能效

比等进行综合的科学评价，为进一步示范推广与系统优化的工作提供数据指导依据。

具体测量要求如下：

1）各热泵机组实时运行情况；

2）室内温度监测数据及变化曲线；

3）室外环境温度数据及变化曲线；

4）机房内空调侧出回水温度、压力、流量等监测数据及变化曲线；

5）机房内地埋管侧出回水温度、压力、流量等监测数据及变化曲线；

6）机房内用电设备的电流、电压、功率、电能等监测数据及变化曲线；

7）地温场内不同深度的地温监测数据及变化曲线；

8）能耗综合分析、系统 COP 分析以及系统节能量的评价分析。

2、自动监测平台建成以后可以对已经安装自动监测设备的地热井实施自动监测的数据分

析展示，可实现地热井和回灌井的水位、水温、流量实施传输分析，并可实现数据异常情况预

警，做到实时监管，有地热井运行的稳定性。

1）开采水量及回水水量的流量监测及变化曲线；

2）开采水温及回水水温的温度监测及变化曲线；

3）开采井井内水位监测及变化曲线；

区域地质构造对地温分布的控制作用

区域地质构造对地温分布的控制作用

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