Tapping the Earth's Natural Heat (U.S. Geological Survey Circular) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:United States Geological

作者:Wendell A. Duffield

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1994-09

價格:0

裝幀:Paperback

isbn號碼:9789994268351

叢書系列:

圖書標籤:

• 地熱能
• 地熱資源
• 地熱發電
• 地熱勘探
• 地熱能開發
• 地熱地質
• 美國地質調查局
• 可再生能源
• 能源資源
• 地熱係統

地熱能的開拓：深入地殼的能量探索與可持續發展 一、 地熱能的科學基礎與地球動力學 本書旨在全麵而深入地探討地熱能——地球內部蘊藏的巨大熱能——的科學原理、資源評估、開采技術及其在全球能源結構中的戰略地位。地熱能並非單一概念，而是橫跨地球物理學、地質工程學、熱力學和環境科學的交叉領域。 地熱能的根本驅動力來源於地球內部的放射性元素衰變（主要是鈾、釷和鉀-40）以及地球形成之初遺留的熱量。本書首先係統闡述瞭地球內部的熱流密度分布規律，重點分析瞭熱點地區（如火山弧、洋中脊和裂榖帶）的高溫梯度特徵。通過對岩石圈熱導率、地幔對流模型以及闆塊構造活動的深入研究，我們構建瞭地熱資源潛力宏觀評估的理論框架。讀者將瞭解到如何利用傅裏葉熱傳導定律和達西定律來模擬地下熱儲層的溫度場和壓力場演化，為後續的勘探工作奠定堅實的理論基礎。 二、 全球地熱資源勘探與儲層特徵分析 地熱資源根據溫度和深度被劃分為不同類型：高熱流型（通常指溫度高於150°C，適於發電）、中溫型（90°C至150°C，用於區域供暖和工業應用）以及低溫地熱（低於90°C，主要用於熱泵係統）。 本書詳細描繪瞭全球主要地熱資源帶的地理分布特徵。在火山活躍區，如環太平洋火山帶（“火環”）、東非大裂榖以及安納托利亞構造帶，淺層熱儲以水熱係統為主，其特徵是滲透性好、溫度高。我們探討瞭火山活動對流體循環的驅動作用，以及流體在斷層帶、裂隙網絡中的遷移機製。 對於非火山區，尤其是在穩定的大陸地颱，深層地熱係統（如增強型地熱係統，EGS的前身）的勘探依賴於精確的地球物理成像技術。書中詳細介紹瞭重力勘測、磁法勘測和大地電磁法（TEM/MT）在地層結構識彆和熱儲邊界確定的應用。特彆地，針對EGS項目的關鍵技術——人工壓裂和儲層改造，本書深入分析瞭地層應力場、岩石力學性質（如楊氏模量和泊鬆比）與水力裂縫擴展方嚮的關係，以期實現高效的地下流體循環迴路。 三、 地熱能的開采與發電技術 地熱能的商業化利用主要集中在電力生産和直接利用兩個方麵。 1. 地熱發電技術： 書中細緻比較瞭目前主流的三種地熱發電技術： 乾蒸汽電站（Dry Steam Plants）： 針對噴發溫度極高的蒸汽井，這種技術最為直接，但應用範圍受限。 閃蒸電站（Flash Steam Plants）： 這是最常見的方式，通過降低高壓熱水（來自中高壓地熱井）的壓力，使其“閃蒸”成蒸汽驅動渦輪機。本書探討瞭閃蒸過程中的熱力學效率優化，特彆是多級閃蒸係統的設計。 雙工質循環（Organic Rankine Cycle, ORC）： 專為中低溫地熱資源設計。書中詳細介紹瞭有機朗肯循環的工作原理，關鍵在於選擇閤適的工質（如異丁烷、異戊烷或特定製冷劑），以匹配地熱流體的熱源溫度，實現最大化的熱電轉換效率。 2. 地熱直接利用與供暖： 對於中低溫資源，直接利用是最高效的利用方式。內容涵蓋瞭區域供暖、溫室農業加熱、工業過程熱能供應（如乾燥、巴氏殺菌）以及地源熱泵在建築供暖製冷中的應用原理和係統集成。 四、 環境影響、可持續性與工程挑戰 任何大規模能源開采都伴隨著環境考量。本書著重探討瞭地熱開發的環境足跡和應對策略。 流體管理與再注入： 地熱流體往往含有溶解的氣體（如二氧化碳、硫化氫）和礦物質（如矽、鈣、鎂）。為防止地麵沉降和二次汙染，確保流體全量迴注（Re-injection）是核心的可持續性要求。書中分析瞭迴注井堵塞（Scaling and Plugging）的機理及其化學和物理乾預措施。 誘發地震風險（Induced Seismicity）： 尤其在增強型地熱係統（EGS）的開發過程中，高壓流體注入可能改變地層應力平衡，引發微小地震。本書詳細討論瞭地震風險評估模型，以及如何通過控製注入壓力、速率和體積，將地震活動控製在可接受的範圍內。 資源管理： 長期可持續性依賴於對地下熱儲的有效管理。內容涉及如何通過監測井數據，評估熱儲體的“冷舌”效應（Thermal Drawdown），並據此調整生産和迴注井的布局，確保地熱資源的開采壽命最大化。 本書結閤最新的國際地熱項目案例研究，力求為地質學傢、能源工程師和政策製定者提供一個全麵、前瞻性的視角，以期加速地熱能這一清潔、基荷型可再生能源的商業化進程。

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當我看到《Tapping the Earth's Natural Heat (U.S. Geological Survey Circular)》這個書名時，我內心深處湧現齣一種對地球生命力感到敬畏的情感。我設想這本書可能會以一種更為宏觀的視角來解讀地熱能，不僅僅是將其視為一種能源，更是將其看作是地球自身動態平衡的一種體現。書中也許會從地球的形成和演化曆史齣發，闡述地熱能是如何在漫長的地質歲月中積纍和形成的，這是一種來自地球內部深處、源源不斷的能量。我會期待書中能夠用通俗易懂的語言，解釋地球內部的熱量是如何通過對流、傳導等方式傳遞到地殼，並最終在地錶留下痕跡，例如溫泉、間歇泉等自然現象。這本書也可能探討地熱能與人類文明發展的關係，從古代人類利用溫泉的曆史，到現代大規模的地熱發電，展現人類與地球能量共生的曆程。我相信書中還會涉及地熱能的區域分布特點，分析哪些地區的地質構造更有利於地熱資源的開發，並可能對不同國傢在發展地熱能方麵的策略進行比較。此外，我也希望這本書能夠傳遞一種可持續發展的理念，強調地熱能作為一種清潔、可再生的能源，在構建綠色未來的重要性。這本書仿佛是一扇窗戶，讓我能夠窺見地球的脈搏，感受其內在的強大能量。

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當我看到《Tapping the Earth's Natural Heat (U.S. Geological Survey Circular)》的書名時，腦海中勾勒齣一幅幅關於地球深處能量的畫麵。我猜測這本書可能會從一個更加基礎和理論的層麵，為讀者剖析地熱能的本質。我會期待書中詳細解釋地球內部的熱量來源，例如放射性元素的衰變和地球形成時的原始熱量。作者或許會深入講解地球的熱流分布規律，以及不同地質構造區域的熱流異常現象，例如地幔柱、裂榖帶等。書中也可能涉及地下水的性質及其在地熱係統中的作用，例如水是如何從地錶滲透到地下，並被地殼深處的高溫加熱，最終形成高溫高壓的熱水或蒸汽。我期待能夠瞭解不同類型地熱儲層的特點，包括岩石的滲透性、孔隙度以及溫度分布等關鍵參數。此外，這本書也可能探討地熱能開發過程中可能麵臨的科學挑戰，例如如何準確預測地熱儲層的規模和穩定性，以及如何評估潛在的地質風險，如地震活動等。總的來說，這本書的書名讓我感受到一種對地球科學的深度探索，以及對利用這種無盡能量的科學思考。

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對於《Tapping the Earth's Natural Heat (U.S. Geological Survey Circular)》這本書，我的初步印象是它可能是一部充滿科學探索精神的作品。我預感書中會細緻地描繪科學傢們如何運用尖端的勘探技術，像“讀懂”地球心髒一樣，去探測那些隱藏在地錶之下的地熱寶藏。想象一下，書中會詳細介紹各種地球物理方法，如地震勘探、重力測量、地磁測量等，是如何幫助我們定位富含熱能的地下構造。我會好奇書中是否會涉及到鑽井技術的發展，從傳統的鑽探方式到現代化的定嚮鑽井、超深鑽井，這些技術是如何一步步突破技術瓶頸，深入到地熱資源最為富集的區域。同時，我猜測書中也會對不同類型的地熱係統進行分類和比較，比如滲透型地熱係統、乾熱岩型地熱係統等，並分析它們各自的開發難度和技術要求。此外，這本書可能會深入探討地熱能開發中的工程挑戰，例如高溫高壓環境下的設備選型、腐蝕防護、以及井筒的穩定性等問題。我也期待書中會提及一些成功的地熱項目案例，通過真實的經驗分享，來佐證地熱能的可行性和經濟性。總而言之，這本書的標題讓我覺得它是一份來自美國地質調查局（USGS）的、關於如何“觸及”地球天然熱量的深度報告，充滿瞭科學的嚴謹和實踐的智慧。

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《Tapping the Earth's Natural Heat (U.S. Geological Survey Circular)》這個書名，讓我聯想到的是一種對未知領域的探索和對可持續未來的憧憬。我推測這本書可能會深入分析地熱能開發所帶來的經濟和社會效益。在經濟層麵，我期待書中能夠詳細闡述地熱發電的成本構成，包括勘探、鑽井、設備投資以及運行維護等費用，並與太陽能、風能等其他可再生能源進行比較，評估其在全球能源市場中的競爭力。書中也可能探討地熱能開發對當地經濟的拉動作用，例如創造就業機會、帶動相關産業發展等。在社會層麵，我希望這本書能夠關注地熱能開發對社區的影響，包括環境評估、社會接受度，以及如何與當地居民進行有效的溝通和閤作。此外，我也預感書中會涉及地熱能的政策支持和市場激勵機製，例如政府的補貼、稅收優惠，以及碳排放交易等，這些因素對於推動地熱能産業的規模化發展至關重要。這本書或許還會對未來地熱能技術的發展趨勢進行展望，例如人工智能在勘探和預測方麵的應用，以及更高效、更經濟的鑽井技術的發展。總而言之，這本書的標題暗示著一份關於如何有效利用地球天然熱量的、具有實用價值的科學指南。

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這本書的書名——《Tapping the Earth's Natural Heat (U.S. Geological Survey Circular)》——本身就充滿瞭引人遐想的空間。當我第一次看到它時，腦海中立刻浮現齣各種關於地熱能源的畫麵。我設想著，這本書可能是一部關於地殼深處蘊藏的巨大能量的科普巨著，詳細闡述瞭如何利用地球內部的天然熱能來滿足人類日益增長的能源需求。書中或許會深入探討地熱資源的形成機製，從火山活動、闆塊構造到地下水的循環，層層遞進地揭示地熱的奧秘。我期待能夠瞭解到不同地區的地熱潛力分析，比如冰島、新西蘭，甚至是一些鮮為人知的地區，它們是如何憑藉得天獨厚的地理條件，成為地熱能開發的先鋒。書中也可能包含關於地熱發電技術的詳細介紹，從傳統的乾蒸汽、閃蒸到先進的增強型地熱係統（EGS），每一個環節都伴隨著精密的圖解和數據說明，讓讀者能夠清晰地理解發電的原理和工藝流程。此外，我相信作者還會著重分析地熱能的環保優勢，對比化石燃料帶來的汙染，突齣地熱能的清潔、可持續性，以及它在減少碳排放、應對氣候變化中所扮演的關鍵角色。這本書的副標題“U.S. Geological Survey Circular”也暗示著其嚴謹性和權威性，我期待它能提供最前沿、最可靠的地熱研究成果，為我打開一扇通往未來能源世界的大門。

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