[发明专利]一种基于数据驱动算法的浅层地热能适宜性分区方法

说明书

本发明提供了一种基于数据驱动算法的浅层地热能适宜性分区方法，包括：建立浅层地热能适宜性评价体系；将研究区离散为网格，以每个网格为评价单元；基于所述浅层地热能适宜性评价体系，对所述研究区进行地质调查，获取评价指标；将所述评价指标赋值至所述每个单元，基于熵权法与优劣解距离法获取所述每个单元与最优目标的接近度，根据所述接近度绘制适宜性分区图。本发明能够克服评价指标量纲及各项指标影响程度不同，突破以往方法依赖专家打分的主观性，基于实际野外试验和监测数据科学评价的浅层地热能适宜性。

技术领域

本发明属于地质调查技术领域，尤其涉及一种基于数据驱动算法的浅层地热能适宜性分区方法。

背景技术

浅层地热能适宜性分区显示了在一个地区开发的潜力，浅层地热能开发潜力取决于水文地质、岩土工程、地质环境和地热特征。现有的评价方法采用层次分析法和空间分析相结合，对浅层地热能的适宜性进行评价，进而划分浅层地热能的适宜性分区。层次分析法和空间分析是知识驱动的方法，评价过程依赖于专家的经验，是一种主观性评价。因此亟需一种能够克服专家打分的主观性，具有科学评价的浅层地热能适宜性分区方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于数据驱动算法的浅层地热能适宜性分区方法，克服知识驱动法依赖于专家打分的主观性。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于数据驱动算法的浅层地热能适宜性分区方法，包括：

建立浅层地热能适宜性评价体系；

将研究区离散为网格，以每个网格为评价单元；

基于所述浅层地热能适宜性评价体系，对所述研究区进行地质调查，获取评价指标；

将所述评价指标赋值至所述评价单元，基于所述评价单元的权重获取与最优目标的接近度，根据所述接近度绘制适宜性分区图。

可选地，所述浅层地热能适宜性评价体系包括：地下水源热泵系统适宜性评价体系与地埋管地源热泵系统适宜性评价体系；

所述地下水源热泵系统适宜性评价体系与所述地埋管地源热泵系统适宜性评价体系，均设置有准则层与所对应的指标层。

可选地，所述地下水源热泵系统适宜性评价体系的所述准则层包括：地热地质条件、水文地质条件与环境地质条件；

所述地下水源热泵系统适宜性评价体系的所述指标层包括：地下水温度、含水层渗透系数、含水层灌采比、含水层厚度、地下水矿化度、地下水硬度与地面沉降易发性。

可选地，所述地埋管地源热泵系统适宜性评价体系的所述准则层包括：地热地质条件、工程地质条件与水文地质条件；

所述地埋管地源热泵系统适宜性评价体系的所述指标层包括：地温梯度、体积热容量、导热系数、砂层和砾层厚度、含水层厚度、地下水径流条件与地下水矿化度。

可选地，对所述研究区进行地质调查包括：区域水文地质调查、工程地质调查、地热地质调查和环境地质调查。

可选地，所述含水层渗透系数的计算表达式为：

其中：K为渗透系数；Q为稳定抽水量；s为降深；M为含水层厚度；R为影响半径；r为抽水井和观测井之间距离；

所述含水层灌采比的计算表达式为：

其中：η为灌采比；q_pump为单位抽水量；q_recharge为单位回灌量。

可选地，获取与最优目标的接近度包括：

采用熵权法计算所述评价指标对应的权重；