序 随着社会经济建设的飞速发展,人类对能源的需求也日益增加。
我国是全球最大的能源 消费国,能源消费总量已多年居世界首位。
仅2018年,我国一次能源消费量32.74亿t油当 量,占全球总量的23.6%,居全球第一位;同年,我国石油进口量达4.62亿t,对外依存度高达 70%。
除此之外,化石能源的开发利用,带来了污染等生态环境问题。
2019年12月生态环境 部印发了关于进一步加强石油天然气行业环境影响评价管理的通知。
因此,发展清洁能源,进 行能源生产和消费升级革命迫在眉睫。
习近平总书记在十九大报告中指出,发展清洁能源是 改善能源结构、保障能源安全、推进生态文明建设的重要任务。
2019年10月11日,国务院总 理李克强在主持召开的国家能源委员会会议上强调,要推动能源生产消费转型升级,保障能源 安全。
2019年11月1日,中央政治局常委、国务院副总理韩正在京津冀及周边地区大气污染 防治领导小组电视电话会议上强调,要按照“宜电则电、宜气则气、宜煤则煤、宜热则热”的原 则,稳步推进北方地区冬季清洁取暖。
地热资源作为绿色、清洁、安全、环保的能源已成为我国 将来能源发展的主要方向之一。
我国地热资源丰富,地热利用历史悠久。
2017年多部委联合印发了《地热能开发利用“十 三五”规划》,制定了明确的地热发展目标,促进了地热事业的快速发展。
但是,目前我国地热 开发利用尚存在一些问题,如:我国地热的开采和利用效率不高,地热勘探开发的技术落后于 生产的需要,在地热开发特别是干热岩开采方面的研究还没有形成核心技术;高等学校在地热 程在能源资源开采相关专业处于起步阶段,编写并出版《地热工程学》教材对于培养地热开采 方面的人才具有重大而深远的意义。
该书是我校工程学院窦斌教授课题组近年来的科研和教 学积累,希望该教材在地热开采与利用的高层次人才培养过程中发挥积极作用。
中国科学院院士 中国地质大学(武汉)校长4 2019.12.26
前言 随着科技和社会经济的高速发展,人类对能源的需求量越来越大。
化石能源的日益枯竭, 人们对生态环境保护意识的不断增强,寻找洁净可替代能源变得越来越迫切。
地热能“取之不 尽、用之不竭”,且不受地域、季节气象与昼夜的影响,是理想的绿色、安全、环保的可再生稳定 能源。
地热资源是宝贵的综合性矿产资源,其功能多、用途广,可供发电、采暖,可供提取溴、 碘、硼砂、钾盐、铵盐等工业原料和天然肥水的资源,还是宝贵的医疗和饮用矿泉水资源以及生 活供水水源。
我国是世界上最早利用地热资源的国家,地热资源十分丰富。
目前我国地热资源勘探开 发的技术落后于生产的需要,在地热开发特别是干热岩开采方面的研究还没有形成核心技术, 在地热工程领域没有可供参考的教科书。
为了进一步促进地热工程教育事业的发展,我们以 应研究”和“井壁干热花岗岩卸荷遇水冷却双重损伤本构模型研究”的部分成果为基础,并收集 国内外地热工程的部分新成果、新技术,同时结合作者多年来的教学和科研积累,本着深人浅 出的原则编写了《地热工程学》,希望该教材为地热开采与利用的高层次人才培养做出贡献。
全书共七章,由窦斌教授担任主编,田红副教授、郑君讲师担任副主编。
其中,第一章由窦斌、 喻勇编写,第二章由田红、肖鹏编写,第三章由窦斌、徐超编写,第四章由郑君、陈杰编写,第五 章由窦斌、罗生银编写,第六章由窦斌、田红、郑君、吴天宇、董楠楠、徐达、朱振南编写,第七章 由窦斌、陈东灿编写,夏杰勤承担了部分图表的绘制工作。
窦斌统一定稿,田红承担本书的图 表、公式等相关资料的核对工作。
本书的编写工作得到了中国科学院院士、校长王焰新教授,教育部高等学校地质类专业指 导委员会主任委员、校党委副书记唐辉明教授的悉心指导和热切关怀,中国科学院汪集肠院 士、中国工程院多吉院士、东华理工大学校长孙占学教授、中国科学院地质与地球物理研究所 庞忠和教授、天津大学朱家玲教授和中国地质大学(北京)李克文教授提出了具体修改意见,我 校蒋国盛教授、吴翔教授、胡郁乐教授、段新胜教授给予了具体指导,我校祁士华教授、胡祥云 教授、郭清海教授、蒋恕教授、刘德民副教授、张世晖副教授给予了热情帮助。
另外,本书的出 版还得到学校教务处、出版社的大力支持和帮助,在此一并表示衷心的感谢。
在编著过程中,编著者积极探索、勇于创新,力图全面系统地阐明地热工程学。
但由于编 著者水平有限,加之时间仓促,书中错误和疏漏在所难免,恳请读者批评指正。
编著者 2019.12.26
目录 第一章绪论 (1) 第一节 地热工程学概述 (1) 第二节 地热资源概况 (2) 第三节 地热利用现状及发展趋势 (5) 第二章 地热资源的成因、分类及分布特征 (11) 第一...