一、  立项的背景、意义

沛县地处江苏省最北部，微山湖西岸，东与山东省微山县毗邻，北与山东省鱼台县接壤，西邻丰县，南界铜山区。面积1576平方公里，人口127万，辖15个镇、1个经济开发区、1个新城区、266个行政村、121个社区。沛县历史悠久、资源富集，是刘邦故里、大汉之源，素有“千古龙飞地、一代帝王乡”之美誉，为华东地区最大煤炭工业基地的重要组成部分、全国重要的农产品生产及加工基地。沛县水脉纵横，是滨湖之城、绿色之都，沛城东距中国北方最大的淡水湖—微山湖不足5公里，拥有62公里湖岸线、400平方公里湖面，荣获全国文明县城、国家园林县城、全国科技工作先进县、全国文化工作先进县、中国最佳生态旅游县等称号。

近年来，从国家到地方要高度重视生态文明建设。党的十八届三中全会明确提出要围绕建设美丽中国深化生态文明体制，加快建立生态文明制度，健全国土空间开发、资源节约利用、生态环境保护的体制机制，推动形成人与自然和谐发展现代化建设新格局。徐州市委、市政府把生态文明建设摆上“两个率先”全局的突出位置。基于沛县城区中心地位提升，集聚辐射能力增强及北部区域经济发展的基础相近、面临的资源枯竭压力相同、产业发展方向的互补等因素，沛县积极响应市委、市政府的号召，为实现城乡经济社会发展一体化，把沛北作为城乡一体化发展的重点区域，提出了“沛北城乡一体化”。徐州市委、市政府更从全局和战略的高度，将“沛北城乡一体化”作为徐州全市推进城乡一体化的试点。沛北一体化是把整个沛北作为一个整体统筹发展，以消除区域壁垒、推进区域资源优化配置，促进沛北在规划建设、基础设施、公共服务、产业发展、劳动就业、社会管理、生态修复等方面发展的一体化，实现人口集中、土地集约和产业集聚。为加快沛县城镇化进程，打造经济发达、文化彰显、社会繁荣、和谐稳定的苏鲁边界核心区奠定坚实基础，逐步实现区域间经济、社会、文化、生态的协调发展。

浅层地热能作为近年来国家倡导并大力发展的清洁可再生能源，其合理开发利用将为沛北地区带来巨大的经济效益和环境效益。鉴于目前浅层地热开发利用中存在的问题，要促进沛北地区浅层地热能资源开发利用与环境保护的可持续发展，需要充分了解其地质环境、成因机理、资源潜力、开发环境效应等，制定合理的开发利用规划，因此，有必要展开沛北地区浅层地热能成因机理及资源开发环境效应研究。该项目的研究将为沛北地区浅层地热能开发利用规划提供基础研究数据，同时为沛北职能部门引导、监督浅层地热能的利用提供建议。

二、  研究内容、目标；全局性、前瞻性、创新性

1、研究内容

（1）沛北地区浅层地热能资源成因机理研究。广泛收集研究区区域地质、水文地质、工程地质资料及气候、地温场资料，分析研究该区浅层地热能资源的成因机理及分布规律。

（2）沛北地区浅层地热能资源潜力评价。充分搜集区内已有热泵工程资料，补充必要的实物工作结合成因机理，建立开发适宜性评价体系，进行资源潜力评价。

（3）沛北地区浅层地热能开发环境效应研究。建立环境效应评价数值模型，结合本区地质条件、地层换热能力、气候条件，进行典型热泵运行的环境效应模拟研究。

（4）沛北地区浅层地热能开发利用建议。结合沛北地区土地开发利用现状、本区资源潜力、热泵利用经济环境效应等，有针对性的提出开发利用建议，为沛北地区浅层地热能资源的开发利用规划与监管服务。

2、工作目标

本项目研究在充分收集沛北地区区域地质、水文地质、环境地质、气候、地温场特征、浅层地热能资源开发利用现状等资料，开展沛北地区浅层地热能成因机理及分布规律的研究，建立开发适宜性评价体系，进行资源潜力评价，并在此基础上建立热泵系统运行环境效应模型展开实例模拟研究，为本区浅层地热能开发利用规划及地质环境监测体系的建立提供合理化建议。同时，该项目研究方法可以为类似地区浅层地热能资源开发利用研究提供技术支撑。

3、项目的创新点、前瞻性

（1）首次对沛北地区浅层地热能成因机理及资源开发环境效应进行系统研究，对整个沛县地区浅层地热能开发利用具有示范效应。

（2）本项目研究为避免浅层地热能资源盲目开发利用、提前规划管理提供基础支撑，具有较高的前瞻性，也符合沛县生态发展的需求。

三、  研究方法和技术路线

1、研究方法

（1）资料搜集分析

充分收集沛北地区区域地质、水文地质、环境地质、气候、地温场特征、浅层地热能资源开发利用现状等资料，初步分析资源赋存的地层条件。

（2）机理研究与潜力评价

①沛北地区浅层地热能成因机理研究。结合搜集的资料及相关文献研究资料，分析太阳辐射、大地热流密度、地温梯度、岩土体热导率及降雨量与初始地温的内在关系，研究本区浅层地热能的成因机理。

②沛北地区浅层地热能开发适宜性评价体系的建立。分析不同影响因素对于浅层地热能的影响程度，辅以权重赋值，建立适宜性评价的指标体系。

③资源潜力评价。在适宜性评价的基础上，结合本区地质条件、地层换热能力开展资源潜力评价，为开发利用提供基础资料。

（3）资源开发环境效应研究

建立热泵运行环境效应数值模型，结合本区地质条件、气候特点、建筑冬夏季供暖/制冷需求，进行参数赋值，展开模拟研究，分析其开发利用对环境的影响。

（4）综合效益研究

沛北地区浅层地热能开发利用建议研究。通过对本区浅层地热能资源开发利用现状、资源成因机理、潜力、环境效应进行综合研究，预估浅层地热能开发经济成本、环境节约成本，结合土地利用类型、城市功能规划有针对性的提出浅层地热能开发利用建议，实现经济效益和社会效益的最大化。

2、技术路线

项目研究技术路线图如下：

 

资料收集、整理、分析

成因机理研究

数值模型建立、模拟研究

浅层地热能开发利用建议

评价体系建立

资源潜力评价

图3-1 技术路线图

四、  考核指标：提交成果的形式及推广应用领域；发表文章数

1、提交成果形式

（1）项目综合研究报告；

（2）发表至少1篇核心期刊论文。

2、推广应用领域

该项目的研究成果将为沛县国土局、建设局、规划局等管理部门提供基础资料，了解沛北地区浅层地热能的成因机理、分布规律、资源潜力及其开发利用的综合效益，了解和把控资源开发利用的环境效应，为沛北地区浅层地热能资源合理可持续利用浅层地热能资源提供基础研究资料，可有效避免盲目开采或开采不当引起地质环境问题，引导资源开发利用健康发展。另外，该项目研究成果还可为沛县浅层地热能开发利用提供理论基础，具有很好应用示范效应。

五、  承担单位及分工

1、项目承担单位

沛县国土资源局

江苏省有色金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院

2、项目分工

沛县国土资源局负责项目的管理、配套资金落实、组织项目评审验收等，并协调工作开展中的相关关系和问题，参与项目相关研究工作。

江苏省有色金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院（简称“华东局海洋院”）负责项目立项、项目具体实施及研究工作等，发表相关文章及科技创新的技术专利申请。

六、  经费投入

项目总投资100万元，具体见下表。

表6-1 经费概算表

 

七、   主要研究人员