長沙地熱地質(zhì)條件分析（關(guān)鍵詞：淺層地溫監(jiān)測）

由實測的鉆孔地溫數(shù)據(jù)可知，在100 m深度范圍內(nèi)，隨著深度增加，各處地溫差值由2.2 ℃左右逐漸減小至1.8℃左右。平面上，不同深度的地溫高值主要出現(xiàn)在研究區(qū)中、東部的平原區(qū)。平原區(qū)分布有一定厚度的第四系沖積物，而北、西、南部主要分布低山和丘陵。相對而言，較厚的第四系沖積物的保溫性能較好，地溫較高。以ZK3鉆孔的地溫剖面為例，地下2 m處的地溫與氣溫接近，隨著深度增加，地溫逐漸降低。深度10～20 m 之間地溫下降速度逐漸減小直至穩(wěn)定在 19.5 ℃。深度繼續(xù)增加，地溫逐漸上升（圖4）。實測長沙地區(qū)恒溫帶深度在20 m左右，溫度為19～20 ℃。鉆孔地溫梯度實測數(shù)據(jù)中，小值0.69 ℃/100 m，大值 2.05 ℃/100m （巖漿巖區(qū)），平均值為 1.40 ℃/100 m。長沙位于我國南方地溫梯度的低值區(qū)，地溫梯度明顯低于中國南方地區(qū)地溫梯度平均值 （2.41 ℃/100m）。局部構(gòu)造是長沙地溫梯度的主要控制因素。相對高值點一般沿斷裂帶分布，如左腳橋—坪田沖壓性斷裂西北的ZK9（1.90 ℃/100 m）、施家港—天頂關(guān)壓性斷裂與曹家彎—竹山屋斷裂間的ZK4（1.74 ℃/100 m）。

　　將研究區(qū)巖土體概化為5類。將熱物性測定結(jié)果按巖土體類別加權(quán)平均，得到研究區(qū)內(nèi)不同巖土體的熱物性參數(shù)（表2）。巖土體熱物性受地層、巖性、構(gòu)造、地下水、人類環(huán)境等多種因素的影響。研究區(qū)內(nèi)熱導(dǎo)率高值區(qū)集中在湘江以西、撈刀河以北地區(qū)，熱導(dǎo)率值大于1.92 W/(m·°C)；湘江以東瀏陽河沿岸第四系覆蓋區(qū)以及大托鋪地區(qū)熱導(dǎo)率值較低，小于1.68 W/(m ·°C)。比熱容高值區(qū)分布于西南部，大于1.09 kJ/(kg·°C)；靳江河—撈湖垸一帶為比熱容的低值區(qū)，小于0.82 kJ/(kg·°C)。長沙地區(qū)巖土體相對較高的熱導(dǎo)率可導(dǎo)致地溫梯度相對較低。

　　現(xiàn)場熱響應(yīng)試驗可以準確獲得巖土體的綜合熱物性參數(shù)。采用線熱源模型計算各鉆孔現(xiàn)場熱響應(yīng)試驗數(shù)據(jù)。導(dǎo)熱系數(shù)高點為ZK6、ZK7 鉆孔。兩孔之間孔距 50 m，第四系厚度相差近24 m。兩孔之間產(chǎn)狀較陡的斷層形成一個局部富水的強徑流區(qū)，導(dǎo)致兩孔出現(xiàn)導(dǎo)熱系數(shù)、每延米換熱功率的高值區(qū)。

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