基于抽水-回灌井对最优尺寸与布局的地热地下水利用空间分析
最优化与控制
2023-11-06 v1
摘要
本文提出一种通过确定最优尺寸与布局的抽取-回灌井对来优化地热地下水利用技术潜力的方法。该方法量化给定区域内可抽取地下水的最大技术可达体积,进而量化与含水层交换的热量,同时考虑相关法规与水力约束。水力约束分别确保抽取井与回灌井中可接受的地下水降深与抬升以实现可持续利用、防止内部水力突破,以及相邻井对间充足间距。表示这些约束的解析表达式被集成进混合整数线性优化框架,从而能高效应用于相对大面积区域。该方法的适用性由慕尼黑的真实案例研究展示,其中每个城市街区的地热潜力被独立优化。六个在所需最小安装井对容量与井对间距上不同的优化场景,凸显了方法的适应性。该方法提供全面且优化的潜力评估,并可轻易应用于其他地理位置。这使其成为地热地下水管理与空间能源规划(如第四、五代区域供热系统规划)的有价值工具。
引用
@article{arxiv.2311.01816,
title = {Spatial analysis of thermal groundwater use based on optimal sizing and placement of well doublets},
author = {Smajil Halilovic and Fabian Böttcher and Kai Zosseder and Thomas Hamacher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.01816},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 6 figures