青藏高原地区地下水源热泵适宜性研究

摘要

鉴于当今的能源形势，我国政府大力提倡推广应用可再生能源，尤其是太阳能和浅层地热能。地源热泵系统具有优越的节能环保特性，近年来得到了快速发展。青藏高原地区生态平衡脆弱、一次能源匮乏，而河谷地区却拥有丰富的地下水资源，因此无论从节能性、生态性还是经济性考虑，对青藏高原地区进行地下水源热泵系统的应用进行适宜性分析研究都有重要积极意义。
　　本文首先分析了地源热泵在国内外的发展与研究现状，尤其是地下水源热泵在中国各地的适宜性评价研究现状。在对比分析了全国各地适宜性评价体系，并充分考虑到青藏高原地区水文地质情况、气候因素、经济发展情况的基础上，运用系统工程和模糊理论的基本原理分析了影响地下水源热泵应用的因素，对评价指标进行了筛选，然后建立了多因素、多指标的青藏高原地下水源热泵适宜性综合评价体系。其次运用层次分析法和非结构模糊赋权法两种方法分别确定了评价体系中各要素指标的权重，进行比对分析、互相验证之后，用乘法合成归一化法得到了两种权重的组合权重。最后应用该评价体系和各要素指标的组合权重，运用综合指数法和灰色综合评价法对研究区域内各县域资源适宜性进行综合评价，把适宜程度分为适宜、较适宜、较不适宜、不适宜，对比分析之后得到了青藏高原地区地下水源热泵资源适宜性的分区结果，并进行区域规划。
　　青藏高原地下水源热泵资源适宜性的研究结果表明:西藏自治区“一江两河”流域人口密集、经济发达地区，青海省西宁市区、大通、格尔木市区、德令哈市区，青藏高原边缘的汶川、理县、九寨沟、察隅、德钦、香格里拉等属于适宜区，推荐应用。西藏一江两流域其它富水性较好的地区及墨脱、左贡，青海黄河——湟水——大通河流域地区及肃北，四川北纬30度以南各县及茂县等属于较适宜区，可以应用。长年冻土区及其临近区域中人口稀疏、经济欠发达的地区属于不适宜区，应禁止应用。青藏高原的其它区域则属于地下水源热泵应用的较不适宜区，限制应用。针对适宜区或较适宜区具体的项目工程，介绍了系统合理性的评价方法，并举例说明。
　　本次的适宜性研究是在青藏高原这种高海拔、高辐射、常年冻土、极低气温、极长供暖期这类极端气候地区首次展开，是针对青藏高原的水文地质、气候特点以及有限的数据参数情况下的适宜性分区，对地下水源热泵系统在青藏高原地区的合理利用具有重要的参考价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究内容

1．4 研究方法和技术路线

1．4．1 研究方法

1．4．2 技术路线

1．5 本章小结

第2章 理论基础与方法

2．1 理论基础

2．1．1 系统工程

2．1．2 模糊理论

2．2 确定权重的方法

2．2．1 层次分析法

2．2．2 非结构性模糊赋权法

2．3 适宜性评价方法

2．3．1 综合指数法

2．3．2 灰色综合评价法

2．3．3 乘法合成法

2．4 本章小结

第3章 青藏高原地区自然概况

3．1 水文地质

3．1．1 河流水系

3．1．2 地质

3．1．3 地下水

3．2 气候因素

3．3 社会支撑能力

3．3．1 人口密度

3．3．2 人均GDP

3．4 本章小结

第4章 地下水源热泵适宜性综合评价指标体系

4．1 地下水源热泵适宜性综合评价体系的建立

4．1．1 评价体系建立的原则

4．1．2 青藏高原地区的特殊性

4．1．3 综合评价体系的构建

4．2 评价指标的选取和分析

4．2．1 水文地质因素B1

4．2．2 社会支撑能力B2

4．2．3 气候因素B3

4．2．4 节能经济因素B4

4．3 评价指标权重的确定

4．3．1 层次分析法(AHP)确定权重

4．3．2 非结构性模糊赋权法确定权重

4．3．3 两种权重值的比较

4．3．4 组合赋权法确定权重

4．4 本章小结

第5章 资源适宜性评价

5．1 评价指标数据的获取

5．2 基于综合指数法的综合评价

5．2．1 评价指标数据归一化的方法

5．2．2 评价指标数据的归一化

5．2．3 评价分级

5．2．4 评价结果

5．3 基于灰色关联度的综合评价

5．3．1 确定指标值和参考值

5．3．2 指标值和参考值的标准化

5．3．3 计算指标关联度系数

5．3．4 计算灰色加权关联度

5．3．5 评价分级和评价结果

5．4 两种方法评价结果的比较

5．4．1 两种方法评价结果的对比分析

5．4．2 两种方法评价结果差异的处理和完善

5．5 区域规划

5．5．1 适宜区

5．5．2 较适宜区

5．5．3 较不适宜区

5．5．4 不适宜区

5．6 本章小结

第6章 系统合理性评价

6．1 系统合理性评价

6．1．1 系统合理性评价方法

6．1．2 评价指标数据的归一化

6．2 系统合理性评价实例

6．2．1 建筑基本情况

6．2．2 技术设计方案

6．2．3 初投资对比

6．2．4 年运行费用对比

6．2．5 投资回收期

6．2．6 综合评价

6．3 本章小结

结论和展望

1 结论

2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目

附录