2柳州市太陽(yáng)能和淺層地能資源情況與利用調(diào)研報(bào)告

PAGEPAGE8柳州市太陽(yáng)能和淺層地能資源情況與利用調(diào)研報(bào)告報(bào)告人：賀琦、范偉生、孔德聰、高祖成、原海妮、袁娜、陳志盛指導(dǎo)教師：胡映寧（廣西大學(xué)，機(jī)械工程學(xué)院，南寧市，郵編：530004）摘要：本報(bào)告通過(guò)對(duì)柳州市的太陽(yáng)能和淺層地能資源情況，特別是結(jié)合柳南區(qū)、柳北區(qū)、城中區(qū)和魚峰區(qū)四個(gè)主要城區(qū)的不同情況進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和實(shí)踐調(diào)查，得出了目前柳州市可再生能源的詳實(shí)的現(xiàn)狀。對(duì)柳州市利用太陽(yáng)能和淺層地能的能源效益、環(huán)境效益和社會(huì)社會(huì)效益三方面作出了分析，提出了柳州市建設(shè)可再生能源建筑應(yīng)用示范城市的合理化建議。關(guān)鍵字：柳州可再生能源太陽(yáng)能淺層地能1.調(diào)研背景柳州市，是中國(guó)西南部的工業(yè)重鎮(zhèn)，是廣西最大的工業(yè)基地。全市工業(yè)涵蓋30多個(gè)行業(yè)，現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)2500多家，其中大型企業(yè)11家，4家進(jìn)入全國(guó)500強(qiáng)。柳州市現(xiàn)已形成以汽車、機(jī)械、冶金為支柱產(chǎn)業(yè)，制藥、化工、造紙、制糖、建材、紡織等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)并存的現(xiàn)代工業(yè)體系，擁有一批在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力和較高市場(chǎng)占有率的優(yōu)勢(shì)企業(yè)和名牌產(chǎn)品。與此同時(shí)，建筑業(yè)日益繁榮，城市建筑面積增長(zhǎng)率變得更高(表1-1)。從世界范圍上來(lái)說(shuō)，建筑業(yè)消耗了人類從自然界獲得的近50%的物質(zhì)資源和約40%的能源。據(jù)初步測(cè)算，柳州市的建筑能耗占柳州市全社會(huì)總能耗的比例由2005年的11％快速增長(zhǎng)為2008年的18％(表1-2)。從2009～2015年，柳州市計(jì)劃每年新增建筑面積約300萬(wàn)m2，柳州市建筑用能的總能耗及比重還將上升，建筑能耗將剛性、大幅增長(zhǎng)。因此，對(duì)于建筑行業(yè)，未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵工作是資源節(jié)流及擴(kuò)大能源來(lái)源。尤其是廣西屬于石油、煤炭等傳統(tǒng)能源緊缺地區(qū)，能源自給率僅為25%，每年要從區(qū)外調(diào)入5000多萬(wàn)噸煤，石油和天然氣也幾乎全部依賴區(qū)外，而柳州市作為廣西的次中心城市，定位為“工業(yè)名城、歷史名城、文化名城、旅游名城”，其能源消耗將會(huì)更大。因此，柳州市的節(jié)能工作任務(wù)將異常艱巨。柳州市開(kāi)展節(jié)能工作，在工業(yè)城市中具有示范作用。比較好的節(jié)能方法之一是善于利用可再生能源，如淺層地能、太陽(yáng)能等。鑒于此，本文作了關(guān)于柳州市的太陽(yáng)能和淺層地能資源及其利用做了調(diào)查和研究。表1-1近年來(lái)柳州的建筑概況類別面積(萬(wàn)㎡)類別細(xì)分面積(萬(wàn)㎡)既有建筑面積1967.93居住建筑面積1576.24公共建筑面積391.692007年新增建筑面積216.73居住建筑面積173.09公共建筑面積43.642008年新增建筑面積231.55居住建筑面積176.56公共建筑面積54.99近期規(guī)劃建設(shè)面積283.11居住建筑面積226.49公共建筑面積56.62表1-2柳州市的總耗電量和建筑能耗年份總耗電量(億kwh)建筑能耗(億kwh)2007130.422642.主要調(diào)查內(nèi)容2.1本報(bào)告應(yīng)用對(duì)象根據(jù)國(guó)家《可再生能源法》的規(guī)定，可再生能源是指風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿确腔茉础＝Y(jié)合柳州市的實(shí)際情況及可再生能源的豐裕程度和可開(kāi)采度，本報(bào)告調(diào)查和評(píng)估的可再生能源主要為太陽(yáng)能和淺層地能，由于淺層地能和太陽(yáng)能屬于低品位能源，適宜用于生活用能，因此本報(bào)告的太陽(yáng)能和淺層地能資源的應(yīng)用范圍為建筑用能。2.2本報(bào)告主要調(diào)查和評(píng)估的內(nèi)容柳州市太陽(yáng)的光照時(shí)間和強(qiáng)度；柳州市太陽(yáng)能的利用現(xiàn)狀；柳州市太陽(yáng)能的利用途徑和方式；柳州市淺層地能的形式和特點(diǎn)；柳州市淺層地能的靜態(tài)儲(chǔ)量和開(kāi)采量評(píng)估；柳州市淺層地能的利用現(xiàn)狀以及規(guī)?；玫耐緩胶头绞?；柳州市太陽(yáng)能和淺層地能開(kāi)發(fā)利用的效益分析。2.3本報(bào)告涵蓋區(qū)域?qū)ο蠓治隽菔菑V西壯族自治區(qū)重要的工業(yè)城市，自治區(qū)的第二大城市，少數(shù)民族聚居區(qū)。2002年柳州市行政區(qū)劃調(diào)整，劃分為柳北區(qū)、城中區(qū)、柳南區(qū)和魚峰區(qū)四城區(qū)及三江、融水、融安、鹿寨、柳城、柳江六轄縣，市地域面積18707.25平方千米,人口348.5萬(wàn)人，其中市區(qū)面積658.31平方千米，市區(qū)人口101.84萬(wàn)人。本報(bào)告中，柳北區(qū)、城中區(qū)、柳南區(qū)和魚峰區(qū)作為太陽(yáng)能和淺層地能資源重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域；而三江、融水、融安、鹿寨、柳城、柳江六縣由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不平衡，以農(nóng)田、果林種植居多，淺層地能和太陽(yáng)能規(guī)?；玫目赡苄孕。袨榉侵攸c(diǎn)調(diào)查和評(píng)估區(qū)域，所以主要是以四城區(qū)的太陽(yáng)能和淺層地能資源的評(píng)估為主。3.柳州市太陽(yáng)能和淺層地能資源狀況調(diào)查柳州市是一個(gè)北、東、西三面為低山丘陵所包圍，南面張開(kāi)的巖溶盆地，城中石山拔地而起，具有典型的巖溶地貌特征。柳江蜿蜒曲折呈橫S形穿過(guò)市區(qū)，河槽寬100～500米，深20～30米，兩岸階地寬數(shù)百米內(nèi)，水流平緩。形成了河流階地地貌與溶巖地貌參雜的特點(diǎn)。從新圩至雞喇，流經(jīng)市區(qū)河道長(zhǎng)度為74千米。柳州屬于亞熱帶地區(qū)，雨水豐富、水源充足、河道寬闊，水網(wǎng)密布。太陽(yáng)日照強(qiáng)度高和時(shí)間長(zhǎng)。因此柳州擁有豐富的太陽(yáng)能和淺層地能等可再生能源，是地源熱泵、太陽(yáng)能系統(tǒng)理想的冷熱源，可以廣泛的用于生活用能。3.1太陽(yáng)能總量和可利用量分析3.1.1柳州的太陽(yáng)能資源條件太陽(yáng)能的高值中心和低值中心都處在北緯22°～35°,柳州市位于廣西壯族自治區(qū)的中北部，地處北緯23°54′～26°03′。根據(jù)中國(guó)太陽(yáng)能資源帶（見(jiàn)圖3-1），將全國(guó)劃分為四類地區(qū)。柳州屬于第三類地區(qū)，即屬于中國(guó)太陽(yáng)能資源可利用地區(qū)。全年日照時(shí)數(shù)為1400～2200h。在每平方米面積上一年內(nèi)接受的太陽(yáng)輻射總量為4190～5016MJ，相當(dāng)140～170kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。圖3-1中國(guó)太陽(yáng)能資源帶柳州市地處桂中北部，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，影響柳州市的大氣環(huán)流主要是季風(fēng)環(huán)流，夏半年盛行偏南風(fēng)，高溫、高濕、多雨，冬半年盛行偏北風(fēng)，寒冷、干燥、少雨。夏長(zhǎng)冬短、雨熱同季，光、溫、水氣候資源豐富，但地區(qū)差異較大，北部各縣具有較明顯的山地氣候特征。太陽(yáng)輻射量年平均為101.3kcal/cm2（1180kw·h/㎡），南部多于北部，一年中以7～8月最高，1～2月最低。日照時(shí)數(shù)平均1250～1750h。影響太陽(yáng)總輻射量的因素主要是日照、降雨量、氣溫。圖3-2、圖3-3、圖3-4分別是06～08年柳州市日照、降雨量、氣溫的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)曲線圖。從統(tǒng)計(jì)資料可知柳州市的太陽(yáng)能資源情況是每年的5～11月為豐富期，每年的1～4月、12月為低谷期，太陽(yáng)能光熱利用約有5個(gè)月時(shí)間需要其他能源方式輔助。圖3-2柳州市06～08年月平均日照時(shí)數(shù)曲線圖圖3-3柳州市06～08年月平均降雨量曲線圖圖3-4柳州市06～08年月平均氣溫曲線圖3.1.2太陽(yáng)能總量和可利用量分析柳州市市區(qū)面積658.31km2，建成區(qū)面積112.5km2。按照市區(qū)面積計(jì)算，柳州市太陽(yáng)能年總輻射量約為8.4×1011kwh；按照城區(qū)建設(shè)面積計(jì)算，柳州市太陽(yáng)能年總輻射量約為1.33×1011kwh。如果按照365天計(jì)算市區(qū)太陽(yáng)能總輻射量，約為2.12×109kwh/d；城區(qū)太陽(yáng)能總輻射量約為3.6×108kwh/d。柳州市太陽(yáng)能輻射總量值非常大，但是市區(qū)范圍內(nèi)實(shí)施太陽(yáng)光熱利用和光電利用的效用空間小，只能在建筑物的頂部實(shí)施。由于建筑的密度和高度因素，對(duì)于中心城區(qū)，太陽(yáng)能的利用僅適合于太陽(yáng)能熱水和太陽(yáng)能光電照明。首先考慮太陽(yáng)能的光熱利用，按照城區(qū)綜合建筑密度0.005計(jì)算城區(qū)的屋頂空間面積（綜合考慮建筑的建筑密度、道路、湖泊、橋梁、園林綠化等折算數(shù)據(jù)），太陽(yáng)能光熱的屋頂利用空間為112.5km2×0.005=0.5625km2=56.25萬(wàn)m2。太陽(yáng)能光熱利用主要針對(duì)民用住宅和公共建筑中的學(xué)校、醫(yī)院、賓館等建筑生活熱水的制備需求，按照屋頂空間總面積的60%的比例實(shí)施，綜合考慮屋頂本身的效用空間、太陽(yáng)光的輻射效果和太陽(yáng)能集熱板等系統(tǒng)的安裝維護(hù)空間，屋頂空間用于太陽(yáng)能生活熱水的制備空間以0.3的利用系數(shù)估算，太陽(yáng)能集熱板的安裝面積為562500*0.6*0.3=10.12萬(wàn)m2，按照住宅建筑太陽(yáng)能集中中央熱水系統(tǒng)的集熱板設(shè)計(jì)需求和建筑熱水用量，3平方米的太陽(yáng)能集熱板可以滿足一戶住戶熱水需求，10.12萬(wàn)m2的屋頂空間可以滿足約3.4萬(wàn)戶住戶的生活熱水需求，按照平均每戶80m2的面積計(jì)算，可以滿足約270萬(wàn)平米建筑面積的太陽(yáng)能熱水需求。太陽(yáng)能光電利用主要是照明，包括太陽(yáng)能路燈照明、城市公園景觀照明、小區(qū)照明、建筑物夜間外部景觀照明燈，效用空間按照城區(qū)綜合建筑密度0.001計(jì)算，可利用的空間為11.25萬(wàn)m2，按照照明燈具、光伏轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)和安裝間距要求，選取0.3的利用系數(shù)，并按照15%的光電轉(zhuǎn)化效率估算，理想的狀況下每天可以獲取的光電轉(zhuǎn)換電能為11.25萬(wàn)m2×0.3×1180/360=11萬(wàn)kwh/d，按照平均30w/支燈光功率，工作10小時(shí)計(jì)算，可以供給約36萬(wàn)支燈光照明。當(dāng)前按照現(xiàn)有城區(qū)面積估算太陽(yáng)能利用分析匯總?cè)绫?-1。表3-1柳州市太陽(yáng)能利用序號(hào)太陽(yáng)能利用類型利用狀況1太陽(yáng)能光熱利用270萬(wàn)平米（太陽(yáng)能中央熱水）2太陽(yáng)能光電照明利用11萬(wàn)kw·h/d（36萬(wàn)支30w燈具10小時(shí)照明）上表匯總數(shù)據(jù)是以目前柳州市城區(qū)面積為基數(shù)估算的，隨著城區(qū)面積的擴(kuò)大，太陽(yáng)能光熱可利用面積也會(huì)隨之增加。太陽(yáng)能光電的利用為理論值，考慮到目前太陽(yáng)能照明的實(shí)際的采購(gòu)成本，實(shí)施太陽(yáng)能照明的規(guī)模將暫時(shí)難以大規(guī)模使用。3.2淺層地能總量和可利用量分析3.2.1柳州市淺層地能的總體情況柳州市地處亞熱帶,屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),平均氣溫20.5℃,太陽(yáng)輻射量年平均為101.3kcal/cm2，年平均日照時(shí)數(shù)1250～1570h，年均降雨量約為1345～1940mm(參見(jiàn)附圖1),相對(duì)濕度81%。按土壤形成條件，成土過(guò)程和屬性劃分，柳州市是一個(gè)北、東、西三面為低山丘陵所包圍，南面張開(kāi)的巖溶盆地，城中石山拔地而起，具有典型的巖溶地貌特征。地貌以巖溶殘蝕型峰林平原和峰林叢洼地為主，低山丘陵穿插其中，低山丘陵面積占陸地面積的58.4％。土壤以紅壤、石灰土為主，耕作性土壤以旱作土壤和水稻土為主，其中旱作土壤占50％以上。柳州市地處桂中巖溶盆地的北端，巖溶地貌約占總面積的83%。柳江從新圩至雞喇，流經(jīng)市區(qū)河道長(zhǎng)度為74km。柳州市地下水儲(chǔ)量豐富，據(jù)水文地質(zhì)勘察單位的最新資料，柳州市地下水天然資源量為20.91億m3，其中市區(qū)3.57億m3（參見(jiàn)附圖2-7）。3.2.2柳州的水資源（1）地表水：柳州市水資源較為豐富。柳州市地處桂中北部，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，夏半年盛行偏南風(fēng)，高溫、高濕、多雨，冬半年盛行偏北風(fēng)，寒冷、干燥、少雨。日照時(shí)數(shù)年平均1250～1570h，年均降雨量約為1345～1940mm，相對(duì)濕度81%。柳州市所在區(qū)域橫跨我國(guó)第二階梯向第三階梯過(guò)渡的地段，河流落差大，降水量和徑流量大，水和水能資源豐富。流經(jīng)柳州市境內(nèi)的河流，流域面積在50平方千米以上的有17條。柳江長(zhǎng)726km，流域面積5.84萬(wàn)km2，是流經(jīng)柳州市區(qū)最大的河流，也是柳州市城市供水的主要水源，柳江柳州市區(qū)水文站斷面多年平均徑流量為588億m3，柳江流域具有豐富的水資源。柳州市共有水利工程2.11萬(wàn)處，其中水庫(kù)314座，總庫(kù)容5.94億m3，有效庫(kù)容為3.69億m3。市區(qū)內(nèi)的柳江支流有：金州、新圩、云頭沖、白露、香蘭、鷓鴣江、迥龍溝、竹鵝溪及響水河九條。（2）地下水：柳東，柳西及河北防護(hù)區(qū)為覆蓋巖溶區(qū)，下伏基巖的巖溶發(fā)育，以孔洞型為主，未發(fā)現(xiàn)管道型巖溶。柳南雞喇峰林谷地，地表有落水洞，漏斗溶洞等出現(xiàn)，經(jīng)初步查明有紅廟、雞喇、洛維三條地下暗河。在里高——柳州一帶的地下水以巖溶水居多，因?yàn)樵搮^(qū)是由南北向構(gòu)造的寬緩褶皺形成的，且大面積溶洞水連續(xù)分布。泉水流量統(tǒng)計(jì)為泉水總數(shù)137個(gè)，總流量3054.551L/s。地下河統(tǒng)計(jì)為地下河條數(shù)12條，總流量3787.959L/s。地表水和地下水之間重復(fù)計(jì)算量的確定：根據(jù)第一次地下水評(píng)價(jià)及《廣西水資源利用》地下水資源量即為河川基流量。本次規(guī)劃中地下水與地表水的重復(fù)計(jì)算量即為河川基流量，全市重復(fù)計(jì)算量為73687.39萬(wàn)m3,其中市郊為8850.05萬(wàn)m3，柳江為34687.80萬(wàn)m3，柳城30149.54萬(wàn)m3。地下水溫一般在22±1℃，與當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶜鉁亟咏３裆詈軠\或明伏流交替的地下河段水溫變化顯著外，一般無(wú)明顯的變化，年水溫變幅2～7℃，年內(nèi)變化，3月最低，一般為20.8℃，七月最高，月平均水溫為22.3℃。（3）污水：城市污水成為一種備受關(guān)注的低溫余熱源，是地源熱泵的理想低溫?zé)嵩?，具有很多?yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)柳州市有龍泉山、白沙污水處理廠等。龍泉山污水處理廠2008年污水處理能力是3765萬(wàn)噸。白沙污水處理廠2008年污水處理能力是3403萬(wàn)噸。3.2.3土壤源資源柳州市是一個(gè)北、東、西三面為低山丘陵所包圍，南面張開(kāi)的巖溶盆地，城中石山拔地而起，具有典型的巖溶地貌特征。地貌類型主要有丘陵、山地、沖積平原，巖溶地貌十分發(fā)育。地貌以巖溶殘蝕型峰林平原和峰林叢洼地為主，低山丘陵穿插其中，低山丘陵面積占陸地面積的58.4％。土壤以紅壤、石灰土為主，耕作性土壤以旱作土壤和水稻土為主，其中旱作土壤占50％以上。柳州市地處桂中巖溶盆地的北端，巖溶地貌約占總面積的83%（參見(jiàn)附圖8-10）。柳州市地處亞熱帶，雨量充沛，年降水量折合降水深度為1600mm，為全國(guó)平均降水深度648mm的2.5倍，因此在實(shí)施地源熱泵土壤源系統(tǒng)時(shí)具有土壤換熱效率高，埋管長(zhǎng)度少、投資成本低的特點(diǎn)，加之地表水滲流速度快，可以有效的降低冷熱堆積現(xiàn)象。3.2.4淺層地能的利用總量和實(shí)際可利用量分析（一）地表源系統(tǒng)利用總量：柳江在柳州水文站測(cè)得最大流量2.59萬(wàn)m3/s，最小枯水流量85m3/s，平均流量為1865m3/s。按照最小枯水流量（保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的最差條件）的1.6%用于公共建筑和民用住宅的生活熱水制備，根據(jù)取排水5℃的溫差，排冷對(duì)水體的影響為降低水體溫度0.05℃，因河水是流動(dòng)水，整體溫降只有0.05℃，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)的取水量來(lái)核定地源熱泵地表水熱水系統(tǒng)的可利用面積。假定熱水制備的溫升為30℃，地源熱泵熱水機(jī)組的工作時(shí)間設(shè)定為15小時(shí)，根據(jù)熱泵的能量轉(zhuǎn)移原理，每生產(chǎn)100噸熱水需要50噸/小時(shí)的水源水（進(jìn)出水溫差5℃），且機(jī)組需工作15小時(shí)。按照最小枯水流量的水體的科學(xué)利用量，柳江河水可以用于制備生活熱水85*0.016*3600*100/50=9525噸（50℃），供給用戶約3.81萬(wàn)戶（0.25噸/戶），折合住宅建筑面積305萬(wàn)平米（平均80平米/戶）。制冷負(fù)荷按照100w/m2計(jì)算，水源水取水量按平均流量1865m3/s的0.67%取水，地源熱泵空調(diào)的工作時(shí)間設(shè)定為10小時(shí)，根據(jù)熱泵的搬運(yùn)工作原理，每生產(chǎn)1000kwh的單位熱量（10000平米的采暖供給），需要單位小時(shí)約200噸的水源水（進(jìn)出水溫差5℃），柳江河水可以用于制冷面積約1865*0.0067*3600*1/200=225萬(wàn)平米（參見(jiàn)附表1-2）。由于柳江流經(jīng)四個(gè)城區(qū)，這四個(gè)城區(qū)從利用量來(lái)說(shuō)基本接近，因此本報(bào)告的淺層地能地表水方案的總用量合計(jì)為：熱水供給面積1220萬(wàn)平方米，制冷空調(diào)面積900萬(wàn)平米。（二）地下水源系統(tǒng)利用總量：利用現(xiàn)有廢棄井，采取完全回灌的方式，年取水量6010萬(wàn)立方按照每天工作10小時(shí)的情況估算，單位小時(shí)取水量為16000立方米/小時(shí)，按照1000kwh的單位熱量（10000平米的采暖供給），需要單位小時(shí)約200噸的水源水估算，可以實(shí)施約80萬(wàn)平方米的空調(diào)供給（參見(jiàn)附表3-5）。（三）污水源系統(tǒng)利用總量：由于污水的水體溫度稍高，用于生活熱水的制備的熱源效果更突出。柳州市污水處理量每天約20萬(wàn)噸，取10%用于制備生活熱水，則根據(jù)每生產(chǎn)100噸熱水需要單位小時(shí)50噸的水源水的交換方式，可以制備熱水2600噸/天。按照0.25噸/戶，可以供給住戶10000戶，折算供給面積約80萬(wàn)平方米（參見(jiàn)附表6）。（四）土壤源系統(tǒng)利用總量：土壤源系統(tǒng)以熱水為主導(dǎo)，制冷為輔。目前柳州市城區(qū)面積112.5km2，土壤源利用面積按照城區(qū)面積的1‰計(jì)算，地能井垂直埋管以50米雙U計(jì)算?？梢詫?shí)施埋管總長(zhǎng)22.5萬(wàn)m，獲取換熱能力1.659萬(wàn)kw，按照工作15h，可以制備生活熱水7000噸（50℃），供給用戶2.81萬(wàn)戶，供給住宅面積折合225萬(wàn)m2，生活熱水制備同時(shí)可以獲取對(duì)應(yīng)冷負(fù)荷14378kw（冷熱聯(lián)供），按照100w/m2的冷負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)，每天15小時(shí)工作時(shí)間，可以滿足約15萬(wàn)m2的制冷需求（冷熱聯(lián)供），單獨(dú)制冷系統(tǒng)可滿足20萬(wàn)平米的制冷需求（參見(jiàn)附表7）。4.柳州市各城區(qū)淺層地能資源狀況柳州市分為柳南區(qū)、柳北區(qū)、城中區(qū)和魚峰區(qū)及三江、融水、融安、鹿寨、柳城、柳江六轄縣，本報(bào)告主要以柳南區(qū)、柳北區(qū)、城中區(qū)和魚峰區(qū)四城區(qū)作為調(diào)查對(duì)象。4.1城中區(qū)城中區(qū)是柳州市商貿(mào)、金融、文化、教育、娛樂(lè)中心。轄區(qū)面積77.675平方千米，人口12萬(wàn)人（其中非農(nóng)業(yè)人口8.95萬(wàn)人）。行政區(qū)域轄靜蘭、河?xùn)|、公園、城中、中南、水上、潭中7個(gè)街道辦事處，共17個(gè)社區(qū)居民委員會(huì)，6個(gè)村民委員會(huì)，轄區(qū)內(nèi)居住著漢、壯、回、滿、瑤、侗等22個(gè)民族。4.1.1城中區(qū)水資源柳江是流經(jīng)柳州市區(qū)最大的河流，也是柳州市城市供水的主要水源，也是城中區(qū)地表水資源的主要來(lái)源。柳江柳州市區(qū)水文站斷面多年平均徑流量為588億立方米。4.1.2城中區(qū)土壤源資源土壤主要有沙頁(yè)巖紅壤，第四紀(jì)紅壤、河流沖積土。地形地貌以峰林谷地、石灰?guī)r孤峰平原、矮山低丘為主，境內(nèi)多緩坡丘陵，有珠江干流的柳江環(huán)繞過(guò)境，三面環(huán)江成半島狀，柳州市城區(qū)主要出露泥盆系、白炭系、二疊系、三疊系、白堊系、第四系地層。白炭系分布于整個(gè)規(guī)劃區(qū)內(nèi)，巖性為碎屑巖、灰?guī)r、白云巖等，組成峰林平原、孤峰平原地貌。松散土層主要是巖溶平原上廣泛分布的溶余堆積的粘性土，其次是河流沖積的粘土與礫砂?，F(xiàn)以城中區(qū)的文昌樓地質(zhì)勘查為例，勘察場(chǎng)區(qū)位于柳州市東部柳東鄉(xiāng)九隊(duì)的生活區(qū)和種植區(qū)，原有民房已拆除，場(chǎng)地現(xiàn)已大致平整，南北向的柳東路從其中間穿越。場(chǎng)區(qū)地勢(shì)起伏平緩，略呈東西兩端低，中部高的緩丘形態(tài)，實(shí)測(cè)地面標(biāo)高為87.98～91.27m。地貌上屬柳江岸Ⅱ級(jí)沖積階地。據(jù)鉆探揭露及土工試驗(yàn)成果，并結(jié)合初勘資料，場(chǎng)區(qū)自上而下可分為：①層素填土；②層表層粘土；③層硬塑狀粘土；④層可塑狀粘土；⑤層可塑狀粉質(zhì)粘土；⑥層含圓礫卵石粉質(zhì)粘土；⑦層灰質(zhì)白云巖。文昌樓鉆孔剖面圖如4-1所示。圖4-1文昌樓鉆孔剖面圖鉆探期間適逢柳州市冬季旱季，故本場(chǎng)區(qū)未遇上層滯水，但2002年8月初勘鉆探期間場(chǎng)區(qū)卻普遍存在上層滯水，主要貯存于①層素填土和③層硬塑狀粘土淺部裂隙中,水量不大，當(dāng)時(shí)水位埋深2.0m～5.8m，故可知場(chǎng)區(qū)上滯水屬季節(jié)性的淺層地下水，雨季出現(xiàn)，旱季消失。該勘察揭露場(chǎng)區(qū)地下水為潛水，賦存于巖溶裂隙中，據(jù)勘察鉆探過(guò)程實(shí)測(cè)，部分鉆孔孔內(nèi)水位埋深、水位標(biāo)高、鉆孔中所測(cè)得的潛水位埋深為19.8～21.4m(標(biāo)高68.0～69.6m)，略高于當(dāng)時(shí)柳江水位（67.9m），在正常情況下，場(chǎng)區(qū)地下水向柳江排泄，洪水期場(chǎng)區(qū)地下水接受柳江水的補(bǔ)給，其水位受柳江水位漲落影響明顯，并與之趨于同步。由于②、③、④、⑤、⑥層為相對(duì)隔水層，當(dāng)河水位高于⑦層層面埋深時(shí)，該地下水具有承壓性質(zhì)。4.1.3城中區(qū)淺層地能的利用總量與實(shí)際可利用量分析（1）淺層地能地表水系統(tǒng)（含污水源系統(tǒng)）：地表水系統(tǒng)主要應(yīng)用流經(jīng)市城區(qū)的柳江水，柳江多年平均徑流量588億立方米。根據(jù)實(shí)際情況，柳江蜿蜒曲折，與城中區(qū)接觸面積較大，因此城中區(qū)大約利用柳江的可再生能源利用總量的35%，空調(diào)利用量為462萬(wàn)平米，制熱水利用量為280萬(wàn)平米；城中區(qū)位于柳州市中心，建筑密集，因此地下水源利用量約占總利用量的15%，為12萬(wàn)平米（空調(diào)制冷）；中心城區(qū)人口密集，因此污水可利用量大，所以污水源占30%（制熱水），為24萬(wàn)平米。（2）淺層地能土壤源系統(tǒng)利用總量：城中區(qū)是柳州市中心城區(qū)，地域較窄，建筑容積率相對(duì)較大，因此土壤源熱泵系統(tǒng)利用量占總量的8%，其中冷熱聯(lián)供制冷面積為1萬(wàn)平米，制熱水面積為16萬(wàn)平米，單獨(dú)制冷面積為4萬(wàn)平米。城中區(qū)淺層地能利用總量如表4-1所示：表4-1城中區(qū)淺層地能的利用量匯總類型空調(diào)面積（萬(wàn)平米）熱水面積（萬(wàn)平米）合計(jì)（萬(wàn)平米）備注地表水系統(tǒng)315427742地下水系統(tǒng)12012污水源02424土壤源系統(tǒng)11621冷熱聯(lián)供40單獨(dú)制冷總計(jì)3324677994.2.魚峰區(qū)魚峰區(qū)柳州市所轄的一個(gè)市轄區(qū)。魚峰區(qū)位于柳州市東南部，現(xiàn)轄天馬、駕鶴、榮軍、箭盤山、五里亭、白蓮、麒麟、陽(yáng)和8個(gè)街道辦事處，行政區(qū)域面積約122平方千米，常住人口22.8萬(wàn)人，流動(dòng)人口8萬(wàn)。魚峰區(qū)是柳州市最重要的旅游城區(qū)，轄區(qū)風(fēng)景秀麗，洞奇石美，有眾多蜚聲中外的旅游景觀和名勝古跡。4.2.1魚峰區(qū)水資源柳江是流經(jīng)柳州市區(qū)最大的河流，也是柳州市城市供水的主要水源，也是魚峰區(qū)地表水資源的主要來(lái)源。柳江柳州市區(qū)水文站斷面多年平均徑流量為588億立方米。4.2.2魚峰區(qū)土壤源資源魚峰區(qū)主要出露泥盆系、白炭系、二疊系、三疊系、白堊系、第四系地層。白炭系分布于整個(gè)規(guī)劃區(qū)內(nèi)，巖性為碎屑巖、灰?guī)r、白云巖等，組成峰林平原，孤峰平原地貌。松散土層主要是巖溶平原上廣泛分布的溶余堆積的粘性土，其次是河流沖積的粘土與礫砂。以魚峰區(qū)的“國(guó)信·鳳起新都”商住小區(qū)作為勘探實(shí)例，該勘探工程平均鉆孔深度13.36m，土壤由上而下依次分布為雜填土①層、素填土①-1層、淤泥質(zhì)粘土②層、耕表土③層、堅(jiān)硬～硬塑狀紅粘土④層、可塑狀紅粘土⑤層、強(qiáng)風(fēng)化白云巖⑥層、中風(fēng)化白云巖⑦層、微風(fēng)化白云巖⑧層。該水為上層滯水，上層滯水賦存于上部雜填土和淤泥質(zhì)粘土層中，沒(méi)有統(tǒng)一水位，受大氣降水和池塘水滲透補(bǔ)給，其水量較小，對(duì)基礎(chǔ)施工影響較小。下伏白云巖裂隙及巖溶溶洞中賦存巖溶水,該類型水受柳江河水水位影響，水量中等，具有統(tǒng)一水位。紅花電站蓄水后，附近柳江水位一般在77.80m左右，而場(chǎng)區(qū)巖溶水含水層頂板標(biāo)高在68.79～72.46m，故具有承壓性，最小水頭高度5.34m，經(jīng)孔內(nèi)實(shí)測(cè)，本場(chǎng)地巖溶地下水位標(biāo)高在80.0m左右。剖面圖如圖4-2所示：圖4-2國(guó)信·鳳起新都地質(zhì)勘探剖面圖4.2.3魚峰區(qū)淺層地能的利用總量與實(shí)際可利用量分析（1）淺層地能地表水系統(tǒng)（含污水源系統(tǒng)）：地表水系統(tǒng)主要應(yīng)用流經(jīng)市城區(qū)的柳江水，柳江多年平均徑流量588億立方米。根據(jù)實(shí)際情況，柳江蜿蜒曲折，與魚峰區(qū)接觸面積相對(duì)較小，因此魚峰區(qū)大約利用柳江的可再生能源利用總量的20%，空調(diào)利用量為264萬(wàn)平米，制熱水利用量為160萬(wàn)平米；魚峰區(qū)巖性較好，因此地下水源利用量占總利用量的35%，為28萬(wàn)平米（空調(diào)制冷）；魚峰區(qū)區(qū)人口密集，因此污水可利用量大，所以污水源占20%（制熱水），為16萬(wàn)平米（2）淺層地能土壤源系統(tǒng)利用總量魚峰區(qū)建筑容積率相對(duì)較大，因此土壤源熱泵系統(tǒng)利用量占總量的22%，其中冷熱聯(lián)供為3萬(wàn)平米，制熱水面積為47萬(wàn)平米，單獨(dú)制冷面積為7萬(wàn)平米。魚峰區(qū)淺層地能利用總量如表4-2所示：表4-2魚峰區(qū)淺層地能的利用量匯總類型空調(diào)面積（萬(wàn)平米）熱水面積（萬(wàn)平米）合計(jì)（萬(wàn)平米）備注地表水系統(tǒng)180244424地下水系統(tǒng)28028污水源01616土壤源系統(tǒng)34757冷熱聯(lián)供70單獨(dú)空調(diào)總計(jì)2183075254.3柳南區(qū)柳南區(qū)是柳州市所轄的一個(gè)市轄區(qū)，位于柳州市區(qū)的西南部，毗鄰柳江。全區(qū)現(xiàn)轄一鎮(zhèn)八個(gè)街道辦事處20個(gè)行政村51個(gè)社區(qū)，行政區(qū)域面積181.8平方千米、常住人口30多萬(wàn)人、流動(dòng)人口約10萬(wàn)人。4.3.1柳南區(qū)水資源柳江是流經(jīng)柳州市區(qū)最大的河流，也是柳州市城市供水的主要水源，柳南轄區(qū)內(nèi)的河流屬于柳江和竹鵝溪水系。竹鵝溪流域面積為72.8km2，主河道長(zhǎng)19.8km，是一條接納各類生產(chǎn)廢水和生活污水的日排量為16.7萬(wàn)m3的人河排污溝。4.3.2柳南區(qū)土壤源資源柳南區(qū)主要出露泥盆系、白炭系、二疊系、三疊系、白堊系、第四系地層。白炭系分布于整個(gè)規(guī)劃區(qū)內(nèi)，巖性為碎屑巖、灰?guī)r、白云巖等，組成峰林平原、孤峰平原地貌。松散土層主要是巖溶平原上廣泛分布的溶余堆積的粘性土，其次是河流沖積的粘土與礫砂。以柳南區(qū)的柳州市第三人民醫(yī)院1#住院大樓作為勘察實(shí)例，本勘察鉆孔數(shù)量及鉆探位置由建設(shè)單位及設(shè)計(jì)單位共同確定，共布置鉆孔89個(gè)，平均鉆孔深度為30米。其中主樓部分采用逐柱布孔，裙樓及地下室部分采用隔柱布孔。各鉆孔鉆探深度均按鉆入下伏基巖中風(fēng)化層5～8m控制，部分鉆孔適當(dāng)加深。據(jù)鉆探揭示，本場(chǎng)地覆蓋層主要由第四系全新統(tǒng)填土（Q4ml）、第四系上更新統(tǒng)沖積層（Q3al）、第四系上更新統(tǒng)殘積層（Q3el）組成，下伏基巖為石炭系中統(tǒng)大埔組（Ｃ2d）的白云巖。各地層的工程地質(zhì)特征自上而下分述如下（剖面圖如4-4所示）：1、第四系全新統(tǒng)（Q4ml）填土：硬化地面（①1層）,雜填土（①2層）,素填土（①3層）；2、第四系上更新統(tǒng)（Q3al）沖積層：次生紅粘土（②1層），粉質(zhì)粘土（②2層），粉質(zhì)粘土（②3層），粉質(zhì)粘土（②4層），碎石類土（③層），圓礫土（③1層），圓礫土（③2層）；3、第四系上更新統(tǒng)（Q3el）殘積層:粘土（④1層），粘土（④2層），4、石炭系中統(tǒng)大埔組（Ｃ2d）：白云巖（⑤層），白云巖全風(fēng)化層（⑤1層），白云巖中風(fēng)化層（⑤３層），白云巖強(qiáng)風(fēng)化層（⑤２層）。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及本工程勘察資料，本場(chǎng)地地下水中等發(fā)育，具雙層結(jié)構(gòu)，上層為賦存于填土、次生紅粘土、粉質(zhì)粘土層中的上層滯水，水量較??；下層為主要賦存于透水性較好的圓礫土層及下伏白云巖巖溶裂隙、孔洞中的潛水。在本建筑場(chǎng)地內(nèi)，兩層地下水的水力聯(lián)系不明顯。圖4-3柳州市第三人民醫(yī)院鉆孔剖面圖場(chǎng)地上層滯水主要受大氣降水及地表生產(chǎn)、生活污水的滲透補(bǔ)給，賦存于土層孔隙中，其水位、水量受季節(jié)影響較大。下層的潛水主要賦存于透水性較好的圓礫土層及下伏白云巖巖溶裂隙、孔洞中，部分賦存于粘土、粉質(zhì)粘土中，主要接受大氣降水及鄰近地區(qū)高水頭地下水的補(bǔ)給，向柳江或低水頭鄰區(qū)排泄，具一定承壓性。在工程勘察期間，測(cè)得該層地下水的穩(wěn)定水位標(biāo)高為80.25～85.87m，埋深為6.1～10.9m，根據(jù)初步勘察階段抽水試驗(yàn)判析，本層地下水水量中等。4.3.3柳南區(qū)淺層地能的利用總量與實(shí)際可利用量分析（1）淺層地能水資源系統(tǒng)利用總量：根據(jù)實(shí)際情況，柳南區(qū)實(shí)際大約可利用柳江的可再生能源利用總量的20%，空調(diào)利用量為264萬(wàn)平米，制熱水利用量為160萬(wàn)平米；柳南區(qū)石灰?guī)r、淺層溶洞較多，因此地下水源利用量占總利用量的10%，為8萬(wàn)平米（空調(diào)制冷）；柳南區(qū)有一排污溝，因此污水源占30%（制熱水），為24萬(wàn)平米。（2）淺層地能土壤源系統(tǒng)利用總量：流經(jīng)柳州市境的河流，流域面積在50平方千米以上的有17條，除瓦泥河注入紅水河外，其余都是柳江河系的小支流。各小支流分別從柳江兩岸匯入，構(gòu)成柳州市的河流系統(tǒng)。柳南區(qū)地域較廣，建筑容積率相對(duì)較低，因此土壤源熱泵系統(tǒng)利用量占總量的30%，其中冷熱聯(lián)供為4萬(wàn)平米，制熱水面積為68萬(wàn)平米，單獨(dú)制冷面積為6萬(wàn)平米。柳南區(qū)淺層地能的利用量匯總?cè)绫?-3所示：表4-3柳南區(qū)淺層地能的利用量匯總類型空調(diào)面積（萬(wàn)平米）熱水面積（萬(wàn)平米）合計(jì)（萬(wàn)平米）備注地表水系統(tǒng)180244424地下水系統(tǒng)808污水源02424土壤源系統(tǒng)46878冷熱聯(lián)供60單獨(dú)空調(diào)總計(jì)1983365344.4柳北區(qū)柳北區(qū)位于柳州市的北部，是柳州市委、市人民政府駐地，建區(qū)于1979年，下轄4個(gè)鎮(zhèn)和8個(gè)街道辦事處，總面積為320.89平方千米，約占柳州市區(qū)面積的二分之一，常住人口32萬(wàn)，是柳州市面積最大，人口最多的城區(qū)，也是人流、物流、信息流的集散地和工業(yè)、商業(yè)、文化中心。4.4.1柳北區(qū)水資源柳江是流經(jīng)柳州市區(qū)最大的河流，也是柳州市城市供水的主要水源，也是柳北區(qū)地表水資源的主要來(lái)源。柳江柳州市區(qū)水文站斷面多年平均徑流量為588億m3。4.4.2柳北區(qū)土壤源資源土壤源系統(tǒng)以熱水為主導(dǎo)，制冷為輔。柳州市所在區(qū)域橫跨我國(guó)第二階梯向第三階梯過(guò)渡的地段，河流落差大，降水量和徑流量大，水和水能資源豐富。流經(jīng)柳州市境的河流，流域面積在50平方千米以上的有17條，除瓦泥河注入紅水河外，其余都是柳江河系的小支流。各小支流分別從柳江兩岸匯入，構(gòu)成柳州市的河流系統(tǒng)。柳南區(qū)地域較廣，建筑容積率相對(duì)較低，因此土壤源熱泵系統(tǒng)利用量占總量的30%，其中冷熱聯(lián)供為4萬(wàn)平米，制熱水面積為68萬(wàn)平米，單獨(dú)制冷面積為6萬(wàn)平米。柳北區(qū)地基土類型：一、階地型，由柳江堆積作用形成，其結(jié)構(gòu)模式為上細(xì)下粗型；二、溶蝕平原型，由宏圖化作用形成，為紅粘土——碳酸鹽巖系結(jié)構(gòu)。柳北區(qū)由于人類活動(dòng)工程較強(qiáng)，粘土層較厚，埋深可達(dá)3～4m，局部可達(dá)6m以上。經(jīng)填土后地面高程一般為90.0～91.0m。粉質(zhì)粘土埋藏于粘土層之下，埋藏深度變化大，一般為6～8m。含粘性土卵石層是階地下部組成物的粗粒部分，該層頂面總體來(lái)說(shuō)是向柳江傾斜，高程為80～84m左右。以柳州市第二職業(yè)技術(shù)學(xué)院的地質(zhì)勘查報(bào)告為例，該場(chǎng)地地面標(biāo)高88.46～95.24m，相對(duì)高差6.78m。地形的總趨勢(shì)為南部高，中北部較平。場(chǎng)地位于洛阜鎮(zhèn)下窯村東北側(cè)，西距柳江河岸約1300m。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，場(chǎng)區(qū)第四系為上更新統(tǒng)沖積層，最大厚度約為20.00m。根據(jù)野外鉆探揭露情況、原位測(cè)試結(jié)果，在鉆探揭露深度范圍內(nèi)，從上至下可分為6層，先描述如下：第①層為耕植土；第①-1層為素填土；第②層為硬塑狀紅粘土；第③層為可塑狀紅粘土；第④層強(qiáng)風(fēng)化白云巖；第⑤層為中等風(fēng)化白云巖；第⑥層為微風(fēng)化白云巖。勘察施工均采用錘擊或沖擊鉆進(jìn)，其水位標(biāo)高87.00m?？碧街鶢顖D如4-4所示：圖4-4鉆孔綜合柱狀圖4.4.3柳北區(qū)淺層地能的利用總量與實(shí)際可利用量分析（1）淺層地能水系統(tǒng)利用總量：地表水系統(tǒng)主要應(yīng)用流經(jīng)市城區(qū)的柳江水，柳江多年平均徑流量588億m3。根據(jù)實(shí)際情況，柳北區(qū)實(shí)際大約可利用柳江的可再生能源利用總量的25%，空調(diào)利用量為330萬(wàn)平米，制熱水利用量為200萬(wàn)平米；柳北區(qū)巖性良好，抽取一定的地下水不會(huì)造成塌陷，因此地下水源利用量占總利用量的40%，為32萬(wàn)平米（空調(diào)制冷）；柳北區(qū)有一排污溝，因此污水源占20%（制熱水），為16萬(wàn)平米。（2）淺層地能土壤源系統(tǒng)利用總量土壤源系統(tǒng)以制熱水為主，制冷為輔。柳北區(qū)地域較廣，建筑容積率相對(duì)較低，具有良好的土壤源利用條件，因此土壤源熱泵系統(tǒng)利用量占總量的40%，其中冷熱聯(lián)供為6萬(wàn)平米，制熱水面積為94萬(wàn)平米，單獨(dú)制冷面積為4萬(wàn)平米。柳北區(qū)淺層地能利用總量如表4-4所示：表4-4柳北區(qū)淺層地能的利用量匯總類型空調(diào)面積（萬(wàn)平米）熱水面積（萬(wàn)平米）合計(jì)（萬(wàn)平米）備注地表水系統(tǒng)225305530地下水系統(tǒng)32032污水源01616土壤源系統(tǒng)694104冷熱聯(lián)供40單獨(dú)空調(diào)總計(jì)2674156824.5柳州市太陽(yáng)能和淺層地能資源總量綜上所述，柳州市太陽(yáng)能和淺層地能資源總量如下表所示：表4-5柳州市太陽(yáng)能和淺層地能資源的利用總量區(qū)域類型空調(diào)面積（萬(wàn)平米）熱水面積（萬(wàn)平米）合計(jì)（萬(wàn)平米）備注柳州市太陽(yáng)能0270270可利用資源總量可隨著城區(qū)面積的增大而增多柳南區(qū)土壤源系統(tǒng)107888地表水系統(tǒng)272184456柳北區(qū)土壤源系統(tǒng)10104114地表水系統(tǒng)362216578城中區(qū)土壤源系統(tǒng)52126地表水系統(tǒng)474304778魚峰區(qū)土壤源系統(tǒng)105767地表水系統(tǒng)292176468合計(jì)1435141028455.利用太陽(yáng)能和淺層地能的經(jīng)濟(jì)效益淺層地能利用、太陽(yáng)能熱利用不排放污染物和溫室氣體，而且可顯著減少煤炭消耗，也相應(yīng)減少煤炭開(kāi)采的生態(tài)破壞和燃煤發(fā)電水資源消耗。因此，可再生能源開(kāi)發(fā)利用可減少污染物和溫室氣體排放，并減少水資源消耗和生態(tài)破壞。淺層地能、太陽(yáng)能具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，下面從能源、環(huán)境、社會(huì)三方面展開(kāi)分析。5.1能源效益太陽(yáng)能和地?zé)崮艿臒崂脤?duì)改善能源結(jié)構(gòu)和節(jié)約能源將起到重大作用，可顯著減少煤炭消耗，彌補(bǔ)天然氣和石油資源的不足。尤其是廣西煤炭等能源資源較少，都需要從區(qū)外采購(gòu)，如煤炭是從越南進(jìn)口的。大量采用可再生資源后可降低對(duì)不可再生能源的依賴性，為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。通過(guò)折算一次能源，以能源利用總能效進(jìn)行分析，地下水熱泵系統(tǒng)供熱總能量最高約為115%，土壤源熱泵系統(tǒng)供熱總能效約為100%，燃煤集中鍋爐供熱總能效約為55%左右，燃?xì)饧绣仩t供熱總能效約為65%左右，熱電廠供熱總能效約為70%。5.2環(huán)境效益可再生能源的開(kāi)發(fā)利用將帶來(lái)顯著的環(huán)境效益。尤其對(duì)于柳州市這座工業(yè)城市來(lái)說(shuō)，該城市目前的自然環(huán)境狀況良好，旅游業(yè)興旺，如一味的追求高耗能高污染的GDP增長(zhǎng)模式，將以犧牲環(huán)境為代價(jià)。如果利用可再生能源，在滿足社會(huì)增長(zhǎng)需求的前提下，又可以保護(hù)碧水藍(lán)天。據(jù)調(diào)查，熱泵與燃油鍋爐相比，在向暖通空調(diào)用戶供應(yīng)相同熱量的情況下，可以節(jié)約40%的一次能源，CO2的排放量約可減少68%，SO2排放量約可減少93%，NO2排放量約可減少73%，這可以大大改善城市大氣污染問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)城市內(nèi)的排熱量約可減少77%，又可以大大緩解城市熱島現(xiàn)象。熱泵系統(tǒng)不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣、是一種理想的“綠色空調(diào)”。被認(rèn)為是目前可使用的對(duì)環(huán)境最友好和最有效的供熱、供冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)無(wú)論嚴(yán)寒地區(qū)或熱帶地區(qū)均可應(yīng)用?？蓮V闊應(yīng)用在辦公樓、賓館、學(xué)校、宿舍、醫(yī)院、飯店、商場(chǎng)、別墅、住宅等領(lǐng)域。5.3社會(huì)效益新興產(chǎn)業(yè)的興旺發(fā)達(dá)將提供大量的就業(yè)崗位，促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。地源熱泵和太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用為居民提供了日常生活熱水，改善了居民生活條件。同時(shí)推進(jìn)建筑“四節(jié)”（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，緩解人口、資源、環(huán)境矛盾的重大舉措，意義重大，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著，建筑節(jié)能對(duì)于促進(jìn)能源節(jié)約和合理利用，緩解我國(guó)能源供應(yīng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，有著重要的戰(zhàn)略意義，是保障能源安全，保護(hù)環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的一項(xiàng)重要舉措。因此，建筑節(jié)能勢(shì)在必行。到2020年，全國(guó)城鎮(zhèn)建筑都將達(dá)到節(jié)能50%的目標(biāo)，那時(shí)則可節(jié)約3.35億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；空調(diào)高峰負(fù)荷減少8000萬(wàn)千瓦，相當(dāng)于1998～2002年5年新增裝機(jī)容量，或相當(dāng)于少建4.5個(gè)三峽電站，相當(dāng)于每年少投資1萬(wàn)億元的電力建設(shè)費(fèi)用。6.柳州市太陽(yáng)能和淺層地能利用建議可再生能源的開(kāi)發(fā)利用對(duì)國(guó)家和地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。針對(duì)柳州市的具體情況，應(yīng)用在建筑上的可再生能源主要是太陽(yáng)能和淺層地能6.1柳州市太陽(yáng)能光熱利用建議本文提的太陽(yáng)能光熱利用是指太陽(yáng)能集中供熱水系統(tǒng)，單體的太陽(yáng)能熱水器不在本文討論范疇。對(duì)無(wú)空間打地能井的建筑物采用太陽(yáng)能集中供熱水系統(tǒng)；對(duì)有空間打地能井的建筑物采用淺層地能+太陽(yáng)能耦合的冷熱聯(lián)供技術(shù)，充分利用太陽(yáng)日照充沛、富水土壤及豐富的地下水資源的優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)淺層地能、太陽(yáng)能兩種可再生能源的互補(bǔ)利用且可降低工程造價(jià)和運(yùn)行成本。柳州市地處桂中北部，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，只要場(chǎng)地條件許可，柳州市全年皆可利用太陽(yáng)能，同時(shí)需采用電輔助加熱裝置（1～2月），作為冬季時(shí)的備用熱源。（太陽(yáng)能冬季熱需求大時(shí)，太陽(yáng)能光照不足，需要其他方式輔助加熱，采用電輔助加熱成本高，只能適量實(shí)施）因此，根據(jù)柳州市的城區(qū)情況和國(guó)家可再生能源中長(zhǎng)期規(guī)劃，以及柳州市氣候和資源情況，重點(diǎn)應(yīng)大規(guī)模推進(jìn)地表水源（主要是河水）制冷和制備生活熱水；根據(jù)建筑周邊地下空間情況和巖土狀況，中等規(guī)模推進(jìn)土壤源熱泵制備生活熱水、土壤源熱泵與空調(diào)系統(tǒng)耦合的熱水-空調(diào)冷熱聯(lián)供系統(tǒng)；根據(jù)建筑采光空間適量推進(jìn)與建筑一體化的太陽(yáng)能光熱利用主要是制備生活熱水；廣西因其太陽(yáng)能資源強(qiáng)度和日照情況而沒(méi)有列入國(guó)家太陽(yáng)能光伏發(fā)電重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，在太陽(yáng)能光電利用方面，不作規(guī)?；瘧?yīng)用的重點(diǎn)，可示范性實(shí)施一定量的太陽(yáng)能光電照明等。6.2柳州市太陽(yáng)能公共照明建議太陽(yáng)能主要應(yīng)用在太陽(yáng)能路燈照明系統(tǒng)、廣場(chǎng)景觀照明系統(tǒng)、旅游區(qū)照明系統(tǒng)等，應(yīng)用中有一個(gè)重要的特點(diǎn)，太陽(yáng)能路燈必須充分暴露在陽(yáng)光之下，盡量提高光電轉(zhuǎn)換量。太陽(yáng)能城市公共照明依賴太陽(yáng)能的光電轉(zhuǎn)換，太陽(yáng)能光電利用主要包括太陽(yáng)能電池與太陽(yáng)能光伏發(fā)電。太陽(yáng)能電池利用半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)換為電能。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽(yáng)能電池列陣提供電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)是柳州市太陽(yáng)能光電利用的發(fā)展方向，需要蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，主要用于無(wú)電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)和人口分散地區(qū)，以及城市道路、公共場(chǎng)所等照明。但是，目前來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能路燈暫時(shí)還不能使用在城市主次干道、支路上進(jìn)行照明，城市主次干道、支路有其法定的照度、均勻度和相關(guān)控制要求，就目前太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率、價(jià)格以及蓄電池的壽命、尺寸等來(lái)講，還不能滿足這個(gè)要求。6.3柳州市各城區(qū)水資源利用建議地表水熱泵系統(tǒng)主要有開(kāi)路和閉路系統(tǒng)。在寒冷地區(qū)，開(kāi)路系統(tǒng)并不適用，只能采用閉路系統(tǒng)。總的來(lái)說(shuō)，地表水熱泵系統(tǒng)具有造價(jià)低、泵能耗低、維修率低以及運(yùn)行費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)。另外，如果湖泊過(guò)小或過(guò)淺，湖泊的溫度會(huì)隨著室外氣候發(fā)生較大的變化，就會(huì)使效率降低，制冷或供熱能力下降?？偟膩?lái)說(shuō)，水源熱泵的經(jīng)濟(jì)效益要比土壤源熱泵高，因此，如果條件許可，利用地表水源（冷水機(jī)組）是一個(gè)很好的選擇。柳州市有柳江繞城而過(guò)，因此沿柳江邊有條件的建筑物可應(yīng)用水源熱泵系統(tǒng)提供生活用能，地表水源冷水機(jī)組用于空調(diào)制冷。柳州市柳江水系兩岸依次分布大量建筑，因此，地表水源熱泵系統(tǒng)利用條件優(yōu)良。6.4柳州市土地源熱泵系統(tǒng)利用建議土壤源熱泵是利用地下常溫土壤溫度相對(duì)穩(wěn)定的特性，通過(guò)深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)與建筑物內(nèi)部完成熱交換的裝置。冬季從土壤中取熱，向建筑物供暖；夏季向土壤排熱，為建筑物制冷。它以土壤作為熱源、冷源，通過(guò)高效熱泵機(jī)組向建筑物供熱或供冷。土壤源熱泵技術(shù)上的適用性主要取決于工程所在地的土壤溫度、建筑物負(fù)荷情況、地質(zhì)情況以及是否具備充足的土壤換熱器施工場(chǎng)所。適中的冬夏都可利用的土壤溫度、較小但穩(wěn)定的冷暖負(fù)荷、較少風(fēng)化巖石和富含流動(dòng)性好地下水的地質(zhì)情況是采用土壤源熱泵的理想條件。難以獲得足夠的土壤換熱器施工面積是土壤源熱泵主要的限制因素。在柳州市，淺層地能是可再生能源在建筑上的主要利用方式，使用廣泛，通過(guò)上述對(duì)柳州市淺層地能的調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)淺層地能土壤源熱水系統(tǒng)不是淺層地能的主要利用形式，無(wú)論是在柳南、柳北、城中區(qū)還是在魚峰區(qū)。究其原因，是城市土地資源缺乏，而河水資源充足。河水資源相對(duì)柳州市的實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，是取之不盡用之不竭的可再生能源，因此，只要條件適合，就采用河水源熱泵系統(tǒng)。7.小結(jié)能源是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)能源需求將持續(xù)增長(zhǎng)。柳州市目前正處于城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和信息化的快速發(fā)展期，如何由資源依賴型轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型，真正實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，已成為柳州市迫切需要應(yīng)對(duì)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。建設(shè)行業(yè)的資源節(jié)流和開(kāi)源成為未來(lái)本行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵工作。特別是柳州市能源自給率偏低，僅占全市能源總量的一半，另一半需要外調(diào)。石油和天然氣也幾乎100％依賴區(qū)外，因此，柳州市的節(jié)能工作任務(wù)異常艱巨。可再生能源在柳州市的應(yīng)用可以進(jìn)一步推動(dòng)柳州市建筑節(jié)能工作，加快建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，對(duì)人們的節(jié)能意識(shí)起到一定的提升作用，可引領(lǐng)全社會(huì)努力踐行科學(xué)發(fā)展觀?？稍偕茉闯鞘惺痉稇?yīng)用在柳州市將作為一次科普的實(shí)踐課堂，培育柳州人的節(jié)能意識(shí)，用能新思維，為創(chuàng)建環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會(huì)，建設(shè)柳州市的綠色之城、生態(tài)之城、旅游之城提供活標(biāo)本。同時(shí)可再生能源的推廣利用對(duì)城市的建設(shè)規(guī)劃提出了更高、更前瞻的要求，這將促進(jìn)城市化建設(shè)的統(tǒng)籌和城市建設(shè)的架構(gòu)。參考文獻(xiàn)[1].《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》（中華人民共和國(guó)主席令第77號(hào)）[2].《中華人民共和國(guó)可再生能源法》（中華人民共和國(guó)主席令第33號(hào)）[3].《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》（國(guó)發(fā)[2007]15號(hào)）[4].《建設(shè)部關(guān)于落實(shí)<國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知>的實(shí)施方案》（建科[2007]159號(hào)）[5].《廣西壯族自治區(qū)建筑節(jié)能“十一五”專項(xiàng)規(guī)劃》（桂建科[2005]29號(hào)）[6].《綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》[7].《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[8].《柳州市“十一五”發(fā)展規(guī)劃》[9].《柳州市城市總體規(guī)劃（2004—2020）》[10].《柳州市節(jié)能減排實(shí)施方案》[11].《柳州市住房建設(shè)規(guī)劃（2008—2012）》[12].《柳州市城區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃（2005—2015）》[13].《柳州年鑒2008》[14].《區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告（1980）》[15].《柳州市勘察測(cè)繪研究院（1993）》[16].《柳州市地下水資源開(kāi)發(fā)規(guī)劃利用報(bào)告（1998）》[17].《巖土工程勘察報(bào)告》附圖附圖1柳州市降雨等值線圖附圖2柳州市水系分布圖附圖3柳州市地下水類型及富水性分布圖附圖4柳州市地下水水源地位置圖附圖5柳州市地下水開(kāi)采潛力分區(qū)圖附圖6柳州市地下水資源計(jì)算分區(qū)圖附圖7柳州市地下水開(kāi)采利用方式分區(qū)圖附圖8柳州市地貌類型分布圖附圖9柳州市含水巖組分布圖附圖10柳州市綜合水文地質(zhì)圖附表附表1柳州市主要河流特征表河流名稱所屬流域所屬水系集雨面積(Km2)全長(zhǎng)(Km)境內(nèi)長(zhǎng)度(Km)多年平均徑流量(m3)柳江珠江西江支流58270750.5185.0588融江珠江柳江支流2675270..0256.1龍江珠江柳江支流1587040.8122.27沙埔江珠江融江支流73570.04.9429大帽河珠江柳江支流24041.041.01.7592鳳山河珠江柳江支流233.026.826.81.7110逢吉河珠江龍江支流15615.4315.431.1411里雍河珠江柳江支流10218.818.80.7461王眉河珠江柳江支流10721.321.30.7827響水河珠江柳江支流73163.063.05.3582水源河珠江紅水河支10714.5大渡河珠江紅水河支50962.83.7233附表2柳州市水資源分區(qū)規(guī)劃說(shuō)明分區(qū)代號(hào)開(kāi)采利用方式分區(qū)位置地下水資源開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃說(shuō)明Ⅰ地表水豐富，宜自來(lái)水（河水）供水區(qū)柳北區(qū)城中區(qū)魚峰區(qū)柳南區(qū)研究程度較高，大部分地段地下水豐富，開(kāi)采井大多數(shù)分散，局部集中，是本市地下水開(kāi)采較早區(qū)。工程廠，肉聯(lián)廠，柳鋼等原為開(kāi)采程度較高，開(kāi)采程度較大區(qū)。由于街道、廠礦集中，適合自來(lái)水發(fā)展，但有利地段可保持地下水水源地，如車輛廠水源地等。廠礦今年改用自來(lái)水后停用井較多，可作為備用水源，亦可作為工業(yè)冷卻、飲料制作用水等特殊用水，實(shí)行雙水源供水，充分發(fā)揮地下水的優(yōu)勢(shì)作用。Ⅱ地下水極豐富，宜相對(duì)集中開(kāi)采區(qū)長(zhǎng)塘—白露，茅州，市黨?！{(lán)家村，太陽(yáng)村，西鵝鄉(xiāng)，洛維—都樂(lè)研究程度較高，地下水豐富，開(kāi)采井分散，開(kāi)采程度尚低，開(kāi)采潛力中等—較大。區(qū)內(nèi)有已探明的柳東市黨校中型水源地（日產(chǎn)量1～2萬(wàn)m3）柳南洛維，柳東茅州，柳北雙沖，紅星園藝場(chǎng)等小型水源地（日產(chǎn)量0.5～1m3）,可滿足規(guī)劃中、大型廠礦生產(chǎn)及生活用水。其它地段可解決中小型廠礦供水需求。以機(jī)井方式相對(duì)集中開(kāi)采。Ⅲ地下水豐富至較豐富，宜分散和相對(duì)集中開(kāi)采區(qū)龍船山—長(zhǎng)虹，古木—老邱歪，沙塘鎮(zhèn)，陽(yáng)和—社灣，鷓鴣江—北岸河西水廠地下水較豐富，除沙塘，北岸外，研究程度和開(kāi)采程度均不高，陽(yáng)和、石碑坪南等待開(kāi)發(fā)區(qū)基本上未開(kāi)發(fā)。開(kāi)采井分布不均勻且多為小型機(jī)井，均為開(kāi)采潛力較大區(qū)。已探明的沙塘、墾村、河西養(yǎng)雞場(chǎng)的呢個(gè)小型水源地（日產(chǎn)量0.5～1萬(wàn)m3）可作為中、小型廠礦規(guī)劃供水水源，其余地段可滿足小型廠礦供水需要。沙塘、石碑坪地區(qū)、適宜建大口井解決廠礦及灌溉等較大需水量的供水，其余地區(qū)以機(jī)井方式開(kāi)采為主。Ⅳ地下水局部較豐富，宜分散開(kāi)采區(qū)石碑坪、柳東太陽(yáng)村陽(yáng)和多屬巖溶峰叢洼地區(qū)，地下水富水性差異較大，研究程度低，開(kāi)采程度一般中等以上，除局部地下水較豐富地段，如市罐頭廠一帶，有一定的開(kāi)采規(guī)模外，基本未開(kāi)采，開(kāi)采技術(shù)條件復(fù)雜。未經(jīng)論證，在車輛廠開(kāi)采漏斗影響范圍內(nèi)不得增加開(kāi)采井，宜機(jī)井分散開(kāi)采。附表3柳州市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)地下水資源補(bǔ)給量及可開(kāi)采量計(jì)算表鄉(xiāng)鎮(zhèn)巖溶區(qū)面積（km2）多年平均補(bǔ)給量(萬(wàn)m3/a）可開(kāi)采量（萬(wàn)m3/a）多年平均50%75%90%柳北18.992243.801520.791519.981271.141013.81城中2.05328.01328.01328.01328.01328.01雨峰24.301286.61924.54924.14799.70671.01柳南27.122061.721481.521480.881281.461075.26石碑坪50.583683.242047.412046.521770.941485.97沙塘36.022634.381231.021230.491064.79893.45長(zhǎng)塘27.932988.821412.711412.101221.951026.32洛埠1.28361.1642.0442.0236.3630.51白露18.741213.41722.62722.33625.06524.48黃村10.07785.75564.64564.38488.38409.79柳東42.382849.441539.221539.221331.951117.62西鵝30.932747.051408.061408.061218.451022.39太陽(yáng)村44.361755.691009.131009.13873.24732.73羊角山75.214060.062916.232916.232523.532117.46合計(jì)409.9628999.1417143.4917143.4914834.9612447.81附表4柳州市各城鎮(zhèn)水資源可開(kāi)采量鄉(xiāng)鎮(zhèn)巖溶區(qū)面積（km2)允許開(kāi)采量（萬(wàn)m3/a)現(xiàn)狀開(kāi)采量（萬(wàn)m3/a)可增允許開(kāi)采量（萬(wàn)m3/a)開(kāi)采潛力分區(qū)柳北17.39（1.6）1520.79735.6745.15較大城中1.25（0.8）328.010262.41雨峰23.23（1.07）924.54182.3931.95柳南26.59（0.53）1481.52838.8624.17石碑坪50.582047.41248.1935.77較大沙塘35.34（0.68）1231.02235.6828.16長(zhǎng)塘27.931442.71507.1432.06洛埠1.2842.047.327.14白露17.83（0.91）722.6468.0836.71黃村9.31（0.76）546.6238.256.54柳東40.95（1.43）1539.89159.2833.71西鵝30.931408.671157.758.11較小太陽(yáng)村44.361009.57260.416.89中等羊角山72.87（2.34