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中國城市地質環境基本特征

更新時間：2020-08-20　點擊量：1204

1 地質環境格局

　　我國大陸的現代自然格局,是由幾個相對穩定的陸塊和幾條重要活動帶經過漫長地質歷史時期的發展和演化而形成的,也是巖石圈與大氣圈、水圈和生物圈相互作用的結果。按板塊學說觀點,西部印度洋板塊與歐亞板塊的碰撞,導致喜馬拉雅山脈的形成和青藏高原的隆起;東部太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖,引起弧后拉張和大陸邊緣的彌散,出現拉伸構造,造成松遼、華北一帶的斷陷盆地的低原;東南部又受菲律賓板塊與歐亞板塊的碰撞,形成包括中國臺灣島在內的北北東向的隆起帶。現代地殼構造格局決定了中國大陸總體地勢格架,形成了以青藏高原為第1階梯,向北、向東遞降的三個階梯狀地勢面。在平面布局上構成山地、丘陵、高原、盆地和平原縱橫交錯的網狀地形結構。

　　上述地勢格局,對中國大陸氣候的狀況起著重要控制作用。西北地區由于印度洋濕氣流受阻,造成干旱、半干旱氣候,形成新疆和內蒙古大面積戈壁、沙漠及甘陜黃土高原。與此對照,東南地區為濕熱、潮濕的亞熱帶氣候。

　　1.2 城市自然地質災害發育分布狀況

　　大地構造、地勢和氣候條件,確定了我國自然地質災害的分布狀況,城市建設環境中可能遇到以下主要地質災害。

　　(1)城市地震災害我國地震具有頻度高、強度大和分布廣的特點。地震活躍帶多沿陸塊間的活動帶展布,三個階梯的接合部和東部碰撞隆起帶是地震較強烈的地帶。與其他地質災害相比,它是造成我國城市經濟損失,人口傷亡嚴重的災害。我國有近1/3的大城市和2/5的中等城市,處在地震基本烈度Ⅶ度和Ⅶ度以上地區。地震通過地面振動和引發地面巖土體的變形破壞對城市造成危害。處于第三階梯的沿海城市,地震引發的大面積砂土液化、軟土塑流,以及海嘯等擴大了地震災害;山區城市,主要在第二階梯分布區,地震引發的山體失穩和江河堰塞加重了地震災害。我國地震活動性西部明顯強于東部,然而由于東部是城市人口密集和經濟繁榮地區,地震災害的損失大于西部。

　　(2)城市地面變形與地裂縫中國東部在引張應力作用下,巖石圈的擴展形成一系列裂陷盆地和地塹(裂谷),如第二階梯的鄂爾多斯(拗陷)盆地,四川(拗陷)盆地、汾渭地塹(裂谷)和處在第三階梯的松遼盆地、華北(斷陷)盆地、江漢(斷陷)盆地、蘇北(斷陷)盆地,以及華南一些小盆地等。這些盆地都是人口相對集聚,城鎮密布的地域。盆地中的斷陷盆地和地塹,其周邊通常被一些近期仍有活動的伸展斷裂所圍限,有的盆地蓋層也被深部斷裂分割。盆地擴展引起盆地地面沉降、變形和形成一系列地裂縫,已受其危害和威協的城市如西安、渭南、大同、臨汾、邯鄲、沙市等。這種構造重力擴展引起的地面變形破裂,一般情況下發展緩慢,通常通過它的長期演化過程造成的后果構成城市建設的不良環境,如地裂縫及其附近的不良建基條件,地面沉降造成積水洼地和擴大洪澇區范圍等。但城市建設與地下水、氣資源開發不當,可能促使這些變形破裂跡象加劇,甚至引發深部變動造成更為嚴重的后果。

　　(3)地面巖土體變形破壞崩塌、滑坡以及泥石流(簡稱:崩滑流)等地面巖土體變形破壞,是山區城市可能遇到的主要的地質災害之一。大陸第二階梯區是崩滑流頻發,長江和黃河中上游水系沿江城鎮受其危害甚重,有些城鎮就建在滑坡、崩塌堆積群體之上。東部第三階梯的遼寧、北京、河北、福建和廣東等地低山丘陵區,崩滑流災害也較為嚴重。崩滑流可直接危害城市建筑物,造成人員傷亡。一旦堵江堰塞潰決引發洪水(如1959年雅壟江唐古棟滑坡造成下游直至攀枝花市沿江異常洪水)或切斷水路交通(如1994年烏江雞冠嶺滑坡堵江切斷航運),可造成更為嚴重的災害和損失。

　　地震和特大暴雨可引起崩滑災害突然發生。1981年川西暴雨和1982年川東暴雨,先后在兩地區造成大范圍的崩塌、滑坡和泥石流群體。70年代以來,香港已多次發生暴雨引起的滑坡、崩塌群體。近20多年來,人類工程活動對環境的改造和擾動,往往已成為城市地區崩滑流災害發生的重要因素。

　　(4)海水侵蝕作用受太平洋板塊俯沖和菲律賓板塊碰撞的影響,我國東部沿海地帶現今地殼運動表現為南北差異的總體特征。大體以杭州灣為界,北部海岸廣大平原地區以下降為主,如遼東灣、渤海灣,蘇北平原,長江三角洲等;南部海岸則以上升為主,包括沿海山地和丘陵海岸;唯珠江三角洲呈下降趨勢。當今,由于氣候變化導致海平面上升的趨勢已引起廣泛關注。我國國家海洋局(1990)根據48個長觀驗潮站資料統計表明,百年來我國海平面平均上升率為0.14mm/a。有些學者對資料作精選統計,認為近30～40年來平均上升率為0.17mm/a(陳宗鏞等,1992),這意味著上升速率有逐漸增大的趨勢。

　　東部沿海,尤其是黃河、長江、珠江三水系三角洲地帶,是人口稠密、經濟發達地區,也是我國天津、上海、廣州三大城市所在地。這一帶海拔接近海平面,又面臨海平面上升和地面下降的雙重影響,海水入侵、海灘侵蝕后退、土壤鹽漬化、咸水入侵、洪澇災害,以及風暴潮等海水侵蝕作用波及的范圍、頻度和強度均與日不斷增強。從某種意義上講,這是對沿海城市地區有深遠影響的重大地質災害。近幾十年來,沿海城市過量開采地下水和油氣資源造成的地面沉降,江河水力開發以及三角洲砂土的無節制性開采造成沙洲后退等,無疑加重了海水侵蝕作用,擴大了災害的范圍和頻度。

　　作為城市地質環境中的自然地質災害,尚有其他多種形式,如水土流失、荒漠化,碳酸鹽巖分布區的巖溶塌陷,特種土中的特殊地質現象(如黃土濕陷、紅土脹縮等)、高寒地區的凍融作用等。上述災害是我國城市發展中面臨的嚴重的四類自然地質災害,并且分別代表地殼? 深 ?部、?淺?層、?表?層和?表?部?動? 力對環境的作用與改造,具有典型意義。

　　1.3 城市發展中的地質環境效應

　　城市發展對環境的改造與擾動主要通過三個方面,即:大規模的地面和地下工程建設;城市及其鄰區地下資源的開發;城市垃圾污染。科學規劃、合理開發加上嚴格管理和綜合治理,可使地質環境演化進入良性趨勢;反之,則可能造成地質環境進入惡性演化進程,產生不良效應。城市發展引起的不良環境效應和地質災害,與城市所處地質環境特征和原發性自然地質災害之間存在著一定的成生。不良環境效應通常是通過對潛在地質災害的誘發、疊加、反饋和連鎖等效應,增重和擴大災害的危害性。城市環境工程地質研究的基本任務,就是要研究與城市發展有關的地質環境問題,具體研究城市發展中各具特色的地質環境的演化機制,量化評價預測人類工程活動對地質環境造成的不良效應,提出有效合理的控制對策,從地質方面保證城市的可持續發展。

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

礦井測溫系統/礦建凍結法施工溫度監測系統/深井溫度場地溫監測系統

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；

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中國城市地質環境基本特征

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