长沙市位于湖南省东部偏北，湘江下游，长浏盆地西缘，范围111°53'～114°15'E，27°51'～28°41'N。研究区面积 749 km2，涵盖长沙市雨花区、天心区、芙蓉区、开福区、岳麓区、长沙县、望城县等（图1）。研究区属亚热带季风性湿润气候，气候温和，降水充沛，雨热同期，四季分明。根据1971—2012年统计资料，区内年平均降水量约1 300 mm，4—8 月为雨季，年平均蒸发量约 1 200 mm，年平均气温介于 16～18 ℃。
研究区内分布低山、丘陵、平原，各占总面积的 0.14%、38.62%和 53.52%，其余为水面。北、西、南三面为低山、丘陵环绕，中、东部为平原。湘江干流由长沙南部大托铺入境，自南而北纵贯。浏阳河、捞刀河自东面，沩水、靳江自西面汇入湘江。湘江多年平均年径流量为7.13×10的10平方m3。
研究区位于湘东燕山块断裂带浏阳河断陷的西南部，北为湘阴断陷，西为雪峰隆起，南与株洲断陷相邻。构造以北东向、北北东向为发育，北西向、北北西向次之。区内分布广的地层是中生界白垩系、中元古界板溪群，其次为新生界第四系。第四系地层主要分布在湘江以东，捞刀河以南，构成湘江、浏阳河的阶地。研究区位于我国浅层地热能资源五大分区中的东南沿海地区。该区内松散层主要以残积为主，沿水系分布冲洪积和湖积物，基岩主要是结晶岩类，裂隙发育。浅层地热能应用主要为制冷。
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