本书主要介绍了浅层地热能研究的目的、任务、内容及方法；重点研究了河南省第四系地质结构特征、水文地质条件、岩土体热物性特征、浅层地温场特征、地层热响应特征等浅层地热能赋存条件；按照地下水源热泵和地埋管地源热泵两种方式，采用热储法和水量折算法计算和评价了河南省浅层地热能资源量与开发利用潜力；利用典型地源热泵工程开展回灌试验和动态监测，研究了地下水动力场、温度场、化学场、微生物等主要地质环境要素变化特征；对地下水源热泵运行中水、热运移过程进行了定量数值模拟，确定了抽、灌井间距适宜范围和最优的抽、灌井组合方案；同时结合监测资料，分析论述了浅层地热能开发利用对地质环境的影响，并提出了综合防治措施。
本书可供从事浅层地热能勘察与开发利用、地温空调系统工程施工与运行工作的管理人员、高等院校相关专业师生、相关专业科研及工程技术人员参考使用。

序
前言
第一章 绪论
第一节 研究意义及目标任务
第二节 研究区范围及研究程度
第三节 国内外研究现状
第四节 主要研究内容与方法
第五节 完成的主要实物工作量
第二章 自然地理概况与区域地质背景
第一节 气象水文
第二节 地形地貌
第三节 地质构造
第三章 浅层地热能赋存条件
第一节 第四系地质结构特征
第二节 水文地质条件
第三节 岩土体热物性特征
第四节 浅层地温场特征
第五节 地层热响应特征
第六节 环境地质条件
第四章 浅层地热能开发利用适宜性评价
第一节 重点研究区地下水源热泵系统应用适宜性评价
第二节 全省地下水地源热泵适宜性分区
第三节 重点研究区地埋管热泵系统应用适宜性评价
第四节 全省地埋管地源热泵适宜性分区
第五节 重点研究区浅层地热能开发利用区划
第六节 全省浅层地热能开发利用区划
第五章 浅层地热能资源评价
第一节 浅层地热容量计算
第二节 浅层地热能换热功率计算
第三节 浅层地热能潜力评价
第六章 浅层地热能开发利用现状及存在的问题
第一节 浅层地热能开发利用现状
第二节 浅层地热能开发利用存在的问题
第七章 浅层地热能开发利用示范工程运行监测
第一节 示范工程运行监测
第二节 典型工程水热运行模拟
第八章 浅层地热能开发利用对地质环境影响及防治措施
第一节 对地下水温度的影响
第二节 对地下水水质的影响
第三节 对地下水中细菌总数的影响
第四节 回灌不力造成水资源浪费并加剧地面沉降
第五节 土壤热堆积问题
第六节 防冻液对环境的影响
第七节 综合防治措施
第九章 浅层地热能开发利用效益分析
第一节 地源热泵节能分析
第二节 经济效益分析
第三节 社会环境效益分析
第十章 结语
第一节 主要成果及认识
第二节 存在的主要问题及建议
参考文献

浅层地热能是一种地球
本土的能源，具有储量大
、分布广、清洁环保、稳
定可靠等特点，是一种现
实可行且具有竞争力的清
洁能源。加快开发利用地
热能对调整我国能源结构
、节能减排、改善环境，
助力碳达峰、碳中和具有
十分重要的意义。在2020
年9月的第七十五届联合国
大会一般性辩论上，国家
主席习近平向全世界表示
中国将采取更有力的政策
措施，在2030年达到碳达
峰，单位国内生产总值二
氧化碳排放将比2005年下
降60％。65％，2060年前
实现碳中和。碳达峰、碳
中和是一场广泛而深刻的
经济社会系统性变革。根
据国家相关统计，我国目
前一次能源消费总量约为
每年50亿t标准煤，其中煤
炭、石油、天然气的占比
分别为57．7％、18．9％
、8．1％，非碳基能源的
占比仅为15．3％。在我国
．地热资源丰富，且绿色
低碳、稳定可靠，是一种
极具发展潜力的优质能源
，也是风能、太阳能、水
电、地热能、核能五大非
碳基能源中名副其实的“优
先选项”。如何逐步增加非
碳基能源占比，这将是“双
碳”目标实现的重要因素。
河南省地处华北平原，
地域广阔、人口众多，是
能源消费大省。全省浅层
地热能资源具有分布广泛
、资源量丰富、开发利用
方便等特点，做好整体规
划、合理开发和有效利用
．大力开发利用浅层地热
能，对调整能源结构、缓
解资源与环境压力、减少
二氧化碳排放、促进节能
减排战略目标的实现、促
进生态文明建设与经济可
持续发展等具有重要的战
略意义。
河南省水文地质工作，
从空白到全面覆盖，水文
地质、工程地质、环境地
质（简称水工环地质）工
作为浅层地热能水文地质
勘察与评价和社会经济发
展做出了重要贡献，为促
进河南省水文地质学科技
术发展和进步发挥了重大
作用，为地热资源开发和
生态环境保护奠定了重要
的科学基础。
20世纪50年代末期到60
年代中期，河南水工环地
质工作主要以1：20万区域
水文地质调查为主，开展
了以支援农业抗旱打井和
黄淮海平原盐碱土改良为
主的水文地质勘察．为这
时期工农业经济建设发挥
了重要作用。60年代末期
到70年代中期。河南省水
工环地质工作以农田供水
水文地质勘察工作为主；
同期，水文地质工作者进
人缺水山区，寻找水源，
解决了缺水群众的生活用
水问题，取得了很好的效
果。
70年代末期开始到90年
代初期，全省1：20万区域
水文地质普查工作全面完
成，城市和工矿供水水文
地质勘探得到加强，区域
地下水资源评价和地下水
试验取得突破．以服务城
市建设和重点工程建设为
主的水工环地质工作得到
重视和快速发展。
以上时期的工作为推进
全省浅层地热能开发利用
提供了坚实的基础水文地
质科学依据。
近30年来，河南省水文
地质工作为全省经济社会
发展做出了巨大贡献．水
文地质科技创新水平显著
提高，涌现出了一批在国
内外有重要影响的创新成
果，河南省郑州市地下水
资源研究、河南省灵宝市
银家沟硫铁矿矿床水文地
质研究荣获河南省科技进
步二等奖。2009－2013年
，河南省各地勘单位水文
地质工作人员分别完成郑
州市、开封市、洛阳市、
三门峡市等16个地级市的
浅层地热能勘察评价工作
，总面积达6815．15km2
。这些项目通过浅层地热
能勘察、物探、钻探、抽
回灌试验、水土样测试、
热响应试验等手段，查明
了各工作区内的浅层地热
场特征、岩土体热物理性
质等浅层地热地质条件，
并对工作区内不同换热方
式进行适宜性分区及开发
利用区划。
2013～2015年。河南省
地质工程勘察院有限公司
、河南省地质矿产勘查开
发局第五地质勘查院（原
河南省地矿局第三水文地
质工程地质队）承担完成
了中国地质调查局下达的
《河南省主要城市浅层地
热能开发区1：5万水文地
质调查》，对河南省主要
城市（18个地级城市、10
个计划单列县级市与郑州
航空港区）进行了浅层地
热能开发1：5万水文地质
勘察与评价，为河南省浅
层地热能合理开发利用和
保护提供了重要依据。
以上工作成果为推进全
省浅层地热能开发利用奠
定了坚实的基础，为水文
地质专业提供理论及应用
技术指导和资料。
本书依托河南省地质矿
产勘查开发局于2018年5月
批准下达的河南省地矿局
重大科技攻关项目“河南省
浅层地热能资源综合评价
与应用”（豫地矿文［2018
］11号文），在全面收集
利用以往河南省浅层地热
能勘察成果和开发利用工
程应用实例的基础上，参
考大量专家、学者文献进
行综合研究、整合而成，
研究总结了河南省浅层地
热能勘察和开发利用的关
键技术。主要目标是紧紧
围绕浅层地热能开发过程
中具有重大经济社会意义
的水文地质问题．充分运
用新理论、新方法、新技
术对河南省水文地质及浅
层地热能勘察评价方面的
成果进行再梳理、再研究
、再提升，形成反映河南
省浅层地热能开发科技创
新的系统集成成果，以指
导新时期浅层地热能勘察
实现重大突破，更好地服
务经济社会发展，并为河
南省或类似地区的地热能
合理开