Abstract Extensional domain type geothermal plays, as fertile targets for future resource development, consist of an orogen and an adjoining sedimentary basin of asymmetric physiographic and geologic setting. Preliminary geothermal potential, i.e. prospective geothermal regions, basin-scale flow patterns, heat transfer processes, temperature distribution and appearance of thermal springs were analyzed systematically by numerical simulations in groundwater basins with special emphasis on the effects of basin asymmetry. The importance of basin-scale regional groundwater flow studies in preliminary geothermal potential assessment was demonstrated for synthetic and real-life cases. A simulated series of simplified real systems revealed the effects of anisotropy, asymmetry of the topographical driving force for groundwater flow, basin heterogeneity and basal heat flow on heat accumulation, locations of thermal spring discharge and prevailing mechanisms of heat transfer. As a new aspect in basin-scale groundwater and geothermal studies, basin asymmetry was introduced which has a critical role in discharge and accumulation patterns, thus controlling the location of basin parts bearing the highest geothermal potential. During the reconnaissance phase of geothermal exploration, these conceptual, generalized and simplified groundwater flow and heat transport models can support the identification of prospective areas and planning of shallow and deep geothermal energy utilization, also with respect to reinjection possibilities. Finally, the scope of “geothermal hydrogeology” is defined in a scientific manner for the first time.

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盆地不对称性和区域地下水流动条件在初步地热潜力评估中的意义——对伸展地热区的影响

摘要 伸展域型地热区是未来资源开发的沃土，由造山带和毗邻的非对称地貌和地质环境的沉积盆地组成。通过地下水盆地的数值模拟，特别强调盆地不对称性的影响，系统地分析了初步地热潜力，即潜在地热区、盆地尺度的流动模式、传热过程、温度分布和温泉的外观。流域尺度区域地下水流研究在初步地热潜力评估中的重要性在合成和现实案例中得到了证明。一系列模拟的简化真实系统揭示了各向异性、地形驱动力不对称对地下水流动的影响，盆地非均质性和基础热流对热量积累、热泉排放位置和主要传热机制的影响。作为流域尺度地下水和地热研究的一个新方面，引入了流域不对称性，它在排放和聚集模式中起着关键作用，从而控制了具有最高地热潜力的流域部分的位置。在地热勘探的勘察阶段，这些概念性的、概括的和简化的地下水流和热传输模型可以支持潜在区域的识别和浅层和深层地热能利用的规划，以及回注的可能性。最后，首次科学地界定了“地热水文地质学”的范围。热泉排放的位置和主要的传热机制。作为流域尺度地下水和地热研究的一个新方面，引入了流域不对称性，它在排放和聚集模式中起着关键作用，从而控制了具有最高地热潜力的流域部分的位置。在地热勘探的勘察阶段，这些概念性的、概括的和简化的地下水流和热传输模型可以支持潜在区域的识别和浅层和深层地热能利用的规划，以及回注的可能性。最后，首次科学地界定了“地热水文地质学”的范围。热泉排放的位置和主要的传热机制。作为流域尺度地下水和地热研究的一个新方面，引入了流域不对称性，它在排放和聚集模式中起着关键作用，从而控制了具有最高地热潜力的流域部分的位置。在地热勘探的勘察阶段，这些概念性的、概括的和简化的地下水流和热传输模型可以支持潜在区域的识别和浅层和深层地热能利用的规划，以及回注的可能性。最后，首次科学地界定了“地热水文地质学”的范围。作为流域尺度地下水和地热研究的一个新方面，引入了流域不对称性，它在排放和聚集模式中起着关键作用，从而控制了具有最高地热潜力的流域部分的位置。在地热勘探的勘察阶段，这些概念性的、概括的和简化的地下水流和热传输模型可以支持潜在区域的识别和浅层和深层地热能利用的规划，以及回注的可能性。最后，首次科学地界定了“地热水文地质学”的范围。作为流域尺度地下水和地热研究的一个新方面，引入了流域不对称性，它在排放和聚集模式中起着关键作用，从而控制了具有最高地热潜力的流域部分的位置。在地热勘探的勘察阶段，这些概念性的、概括的和简化的地下水流和热传输模型可以支持潜在区域的识别和浅层和深层地热能利用的规划，以及回注的可能性。最后，首次科学地界定了“地热水文地质学”的范围。从而控制具有最高地热潜力的盆地部分的位置。在地热勘探的勘察阶段，这些概念性的、概括的和简化的地下水流和热传输模型可以支持潜在区域的识别和浅层和深层地热能利用的规划，以及回注的可能性。最后，首次科学地界定了“地热水文地质学”的范围。从而控制具有最高地热潜力的盆地部分的位置。在地热勘探的勘察阶段，这些概念性的、概括的和简化的地下水流和热传输模型可以支持潜在区域的识别和浅层和深层地热能利用的规划，以及回注的可能性。最后，首次科学地界定了“地热水文地质学”的范围。