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开采浅层地热能为拉萨供暖服务

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2023-01-02 03:51:30

开采浅层地热能为拉萨供暖服务

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2026-05-08 10:01:00

多吉1郑克棪2

(1.西藏地质矿产勘查开发局;2.中国能源研究会地热专业委员会)

摘要:西藏自治区首府拉萨市的冬季供暖水平很低,有供暖设施的建筑不到10%。西藏缺乏常规的化石燃料煤炭、石油、天然气资源,传统以自然采光集热勉强过冬,普通居民以烧牛粪、柴薪取暖。利用浅层地热的地源热泵或水源热泵技术,完全有能力解决拉萨市全部建筑物的冬季供暖。

1 前言

拉萨是西藏自治区的首府,虽然年最低气温-16℃,但冬季供暖水平很低,具供暖设施的建筑不到10%。西藏缺乏常规的化石燃料煤炭、石油、天然气能源资源,生活水平较高的家庭现用电采暖,传统则以自然采光集热勉强过冬,普通居民多靠燃烧牛粪、柴薪取暖。曾考虑过利用羊八井地热发电的尾水输送至拉萨可用作建筑物的冬季采暖,但当前更简捷的方法是利用浅层地热,靠地源热泵或水源热泵技术完全有能力解决拉萨市全部建筑物的冬季供暖。

2 拉萨市冬季供暖现状

拉萨市总面积2.95万km2,人口约50万人;拉萨市区建成面积逾50km2,人口超过20万人。拉萨位于西藏高原中部,受喜马拉雅山脉北侧下沉气流影响,全年多晴朗天气,降雨稀少,冬无严寒,夏无酷暑,属高原季风半干旱气候。年最高气温 29℃,最低-16℃,年平均气温7.4℃,采暖设计室外温度-6℃,供暖期室外平均温度0.7℃,全年低于5℃者149天。这是设计标准的供暖天数。

拉萨是国务院首批公布的24个历史文化名城之一,布达拉宫已列入联合国教科文组织的《世界文化遗产名录》,虽作为祖国西南边陲的重要城市,但拉萨的经济还不够发达。拉萨市现有住宅面积279万m2,人均居住面积约10m2,另有公共建筑面积94万m2,原有建筑大多为单层和二层,少数为三层,新建的机关和企事业单位公共建筑以及商品房为多层建筑,很少有高层建筑。拉萨的城市供暖长期没有统一规划,过去基本没有冬季供暖设施,多数建筑以自然采光取暖为主,即传统的集热墙、集热窗、暖廊等形式,在白天靠采集阳光积聚一定热量,可维持室温10℃左右,勉强过冬;近年来拉萨一些新的公建开始配建供暖设施,有小型锅炉、空气热泵(空调机)和水源热泵,这部分建筑不到总建筑面积的10%;当地新建民居在生活水平较高的家庭采用多种形式的电采暖;大部分普通居民家庭在旧式房屋燃烧牛粪和柴薪取暖,不但人居质量低下,而且污染环境,影响景观,不利于城市的可持续发展。

3 热泵系统利用浅层地热能供暖

按国际能源利用分类,地源热泵属于可再生能源的地热能利用,也称为地热热泵。国内将利用抽水井和回灌井从水源提取热量的“开系统”地源热泵称之为水源热泵;将利用循环管线从土壤中提取热量的“闭系统”称之为(狭义的)地源热泵。拉萨市位于拉萨河北岸呈东西向长条形延伸,地貌上属于拉萨河冲积和洪积形成的阶地,这样的水文地质条件对于水源热泵或地源热泵都是适宜的,是对解决拉萨供暖的最佳选择。

3.1 热泵系统节能高效环保

近10余年来世界上地(水)源热泵的技术和应用都得到飞速的发展,1995~2000年世界地(水)源热泵应用每年累进增长9.6%,2000~2005年世界地(水)源热泵应用更每年累进增长30%。近几年来热泵系统在国内的发展也相当迅速。其原因有三。

(1)地(水)源热泵技术是可再生能源利用的一种新技术。地球上的石油、天然气、煤炭都属于化石燃料能源,终有一天它会耗尽,人类需要发现和应用新能源,特别是价格便宜的可再生能源。

(2)地(水)源热泵系统消耗1kW电能可以产生3~4kW的(热)能量,是任何其它能源利用技术都无法达到的高效率,因而其运行成本低廉。

(3)地(水)源热泵技术减少了原供暖锅炉的空气污染和废渣排放,也减轻了操作人员的劳动负担。

对于拉萨来说,这些优点全都成立,西藏缺乏常规能源,又打算建造可再生能源利用的示范,并保持良好的天然生态环境,因此利用少量电力发展地源热泵或水源热泵是完全可行的。从另一方面来说,是开发地(水)源热泵的利用具有资源保障。

3.2 浅层地热能资源保障

如果拉萨全市都用地(水)源热泵来解决供暖,对于391.1万m2现有建筑面积和60W/m2的供热指标,总计需要热负荷234.66MW。

按西藏水源热泵利用5℃温差考虑,对于水源热泵需要水井提供40354m3/h的总出水量。这不是难题,拉萨河阶地上单井出水量可达80m3/h,所以共计需要504 眼开采井,加上同样数量的回灌井,总计需要1008眼井。按拉萨市区现建成面积51km2摊算,井密度不足20井/km2;即使按市中心区14.15km2折算,则71 井/km2,相当于井距120m,对于在拉萨河阶地上松散层中取水,这样的密度是许可的,井与井之间不会产生明显干扰。

对于狭义的地源热泵,通常用5m×5m的网格状布置地温热交换孔,相当于25m2钻一个孔,钻孔深度200m。我们采集地温5℃温差,按土壤和岩石的热导率通常是2.1W/m·℃考虑,则一个钻孔中的U形管道可采集4kW的热量,按60W/m2的供热指标,它可以解决67m2的房屋供暖,相当于说每1m2的土地面积,安装地源热泵后可解决2.7m2的建筑供暖。按此计算,即使拉萨391.1万m2建筑全部采用闭系统地源热泵,也只需要实际占地1.5km2布置5m×5m的地温热交换孔,拉萨市中心区有14.15km2,完全能满足需要。

我们在这里采用的供暖热指标60W/m2是比较保守、可靠的,取采集5℃温差也是很容易做到的,总之,在这样的保险系数下,在拉萨市利用水源热泵或地源热泵的浅层地温资源都是有保障的。

4 热泵系统利用浅层地热能的经济分析

依靠热泵系统利用浅层地热能供暖的一次性投资略偏高,但其运行成本较低,因此在供暖方案选择中仍然是有竞争力的。

4.1 初投资估算

水源热泵的建设费用在北京、天津地区,供暖和制冷面积在1万m2以上者,可以摊低总费用至300元/m2;若面积太小则单位成本会增高。在西藏拉萨已经做了个别地源热泵工程,面积在1万m2左右,其单位成本为440元/m2。

按此计算,利用水源热泵解决拉萨全部391万m2的供暖,需要投资17.2亿元。一般来说,利用浅层地下水的水源热泵系统的造价相对较低,埋管利用土壤温度的地源热泵系统造价要相对高些。

4.2 运行成本对比

参照内地目前运行状况,热泵系统估算的年运行成本肯定比传统燃油、燃气锅炉便宜得多,甚至可以低于燃煤锅炉,因为燃煤锅炉所烧的全部煤燃料全部要长途运输进藏。西藏多种方式供暖运行成本的具体比较见表1。

表1 西藏多种方式供暖成本比较 单位:元/m2

5 建设西藏可再生能源示范样板

拉萨的冬季供暖可以利用拉萨城区就地的常温地下水或土壤、岩石中的低温热量,用水源热泵或地源热泵装置就能采集到足够的热量作为供暖所需。这种地热供暖的一次性投资成本与传统燃油燃气锅炉基本相当,但运行费用很低。

利用水源热泵或地源热泵解决拉萨供暖的重大意义还在于这是在西藏进行的可再生能源利用。可再生能源利用可以解决122万km2西藏(除交通车辆外)的能源需要,这将是世界上最大的可再生能源利用示范基地。拉萨有太阳城之称,但太阳能的优势主要在太阳灶和热水器等小型利用,虽已有试验利用储水罐将太阳能加热的水循环用于供暖,然而效率较低,成本较高。西藏的风能资源以藏西为佳,拉萨风能的品位和潜力在解决供暖问题上尚有欠缺。拉萨所在的藏中电网以水电为主,西藏水电的主要缺陷就是冬季河水流量骤减,不能满负荷发电,因此冬季电采暖依赖水电是勉为其难。由此综合比较,依靠水源热泵或地源热泵的浅层地热能利用可以说是解决拉萨冬季供暖的最佳选择。

参考文献

中国国际工程咨询公司,2005,拉萨城市供热研究。

中国能源研究会地热专业委员会,2006,西藏地热能开发利用咨询报告。

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时尚的美女
悦耳的灯泡
2026-05-08 10:01:00

第一章 总 则第一条 为了保障本市城乡居民冬季采暖,加强供热管理,规范供热用热行为,维护供热用热双方合法权益,节约能源和资源,减少污染物排放,促进供热事业发展,根据有关法律、法规,结合本市实际,制定本办法。第二条 本市行政区域内的供热以及相关管理活动适用本办法。

本办法所称供热是指集中供热和分户燃气壁挂炉供热。第三条 市市政市容行政主管部门是本市供热的主管部门,负责本市供热管理工作,负责本办法的组织实施。

县(区)供热管理行政部门负责本行政区域内的供热管理工作。

发展和改革、财政、规划、环保、质量技术监督等有关部门,在各自职责范围内做好供热用热管理相关工作。

乡镇人民政府、街道办事处配合供热管理行政部门做好本辖区内的供热采暖管理工作。第四条 本市供热管理遵循统一规划、属地管理、保障安全、规范服务、促进节能环保和优化资源配置的原则。

本市建立并完善供热能源保障、采暖救助、应急处置等安全供热保障体系。第五条 本市鼓励和支持相关行业组织、中介机构参与供热行业管理和技术服务、宣传培训等工作。

鼓励利用清洁能源和可再生能源,推广应用节能、高效、环保、安全的供热新技术、新工艺、新设备、新材料,对节能效率高和环境效益好的供热技术和项目,以及在供热工作中做出显著成绩的单位和个人,政府应当予以表彰或者奖励。第二章 规划与建设第六条 市市政市容行政主管部门应当组织有关部门,按照规定程序编制本市供热规划,报市人民政府批准后组织实施。

县(区)供热管理行政部门应当依据本市供热规划,制定本行政区域的供热规划,报市供热管理行政部门同意后组织实施。

经批准的供热规划未经法定程序调整,不得擅自变更。第七条 本市新建、改建、扩建供热设施,应当符合供热规划。列入规划的供热设施建设用地,未经法定程序调整规划,不得改变用途。

规划行政管理部门在对建设项目提出规划条件时,涉及热源设施建设的,应当征求供热管理行政部门的意见。

居住建设项目和供热项目竣工验收时,建设单位应当组织供热单位参加,供热单位应当查验是否具备供热条件。在竣工验收后,建设单位应当向供热单位提供有关工程档案资料,在验收合格后,建设单位还应当向城建档案管理部门和市供热管理行政部门移交齐全、准确的建设档案。第八条 本市应当加强供热节能管理,实行用热量计量收费。

新建建筑物应当执行建筑节能标准,具备热计量及室温调控功能。不符合现行国家住宅设计规范温度要求的住宅,应当逐步进行建筑节能改造。第九条 供热单位应当向市供热管理行政部门提交以下材料:

(一)单位基本情况;

(二)供热区域及规模、用户类别及数量;

(三)供热设施及其折旧管理基本情况;

(四)运营管理制度及人员基本情况;

(五)供热突发事件应急预案。

供热单位应当保证提交的材料真实准确,在内容发生改变时,及时更新。第十条 供热单位与用户订立供热采暖合同应当符合国家和本市的有关规定。未签订书面供热采暖合同,供热单位已经向用户供热一个或者一个以上采暖期的,用户与供热单位之间视为存在事实供热采暖合同关系。第十一条 本市采暖期为当年11月15日至次年3月15日。市、县(区)人民政府可以根据气象等实际情况调整采暖期时间。

采暖期内,对符合现行国家住宅设计规范要求的住宅,供热单位应当保证住宅用户卧室、起居室(厅)的室温符合现行国家住宅设计规范的温度要求,但因突发事件或者用户责任影响正常供热采暖的除外。

用户对采暖期时间、采暖温度有特殊要求的,可以与供热单位另行约定。第三章 设备使用第十二条 供热单位应当按照国家和本市的相关标准、规范,向用户提供安全、稳定、质量合格的供热服务,建立健全供热运营管理制度、服务规范和安全操作规程,遵守下列规定:

(一)建立供热设施巡检制度,对管理范围内的供热设施进行检查,并作好记录。发现共用供热设施存在隐患的,应当及时消除;发现用户自用采暖设施存在隐患的,应当书面告知用户及时消除;

(二)供热前应当进行供热系统充水、试压、排气、试运行等工作,并提前在供热范围内进行公告;

(三)建立用户采暖温度抽测制度,定期对用户室温进行检测,测温记录应当有用户或者其他证明人签字;

(四)采暖期内实行24小时服务,并及时处理和回复用户反映的问题。

淡然的绿草
暴躁的百合
2026-05-08 10:01:00
地热做为能源新秀,在碳达峰、碳中和的目标下,俨然成为能源领域的一匹黑马。那么,什么是地热、地热有哪些优点、如何开发地热呢?

地热,又称地热资源、地热能,是储存在地球内部、能够被人类所利用的热量。目前,可利用的地热资源主要包括:天然出露的温泉、通过热泵技术开采利用的浅层地热能、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的热量。

资源主要包括三种类型: 浅层地热能、水热型地热资源和干热岩。

浅层地热能: 是指温度在25摄氏度以下,蕴藏在200米以浅地表浅层土壤、岩石、水源中的可再生能源,通常采用地埋管、地源热泵或水源热泵等技术开发,用于供暖或制冷。我国浅层地热能开发规模高于全球首位。

水热型地热资源 : 地热资源家族中最为典型,一般指温度在25摄氏度以上,以液态水和蒸汽为主的地热资源的统称,主要表现形式为天然出露的温泉、气泉和埋藏在地下200米以深的流体。天然出露的水热型资源可直接开发利用,埋藏在地下的地热流体可通过人工钻井的方式进行开发。其中,根据温度可以进一步分为高温(大于150摄氏度)、中温(90摄氏度至150摄氏度)和低温(小于90摄氏度)三类。

干热岩 :是新兴地热资源,一般温度大于180摄氏度,是埋藏在地下数千米、不含流体或仅有少量地下流体(致密不透水)的高温岩体。2017年,我国科学家在青海共和盆地3705米深处钻获236摄氏度的高温干热岩。

地热资源被寄予厚望得益于其独有的鲜明优势。

一是分布广泛、资源量大。地球是个巨大的热库,地球内部的放射性元素不断地进行着热核反应,具有非常高的温度,地球中心温度高达6000摄氏度,高温热量透过厚厚的地层,时时刻刻向太空释放,地热能约为全球煤热能的1.7亿倍,是当前全球一次能源年度消费总量的200万倍以上,可谓取之不尽用之不竭。据初步评价,我国336个地级以上城市浅层地热能源可开采量折合标准煤7亿吨,可满足约300亿立方米建筑物供暖需要;估算全国水热型地热资源年可开采量折合标准煤18.84亿吨,中高温发电潜力996万千瓦,年发电量可达800万千瓦时;全国干热岩远景资源量折合标准煤856万亿吨,是未来煤和石油等化石能源枯竭后最具潜力的战略接替能源。

二是低碳环保、安全优质。地热是一种全天候、可再生、绿色清洁资源,开发利用安全稳定,受昼夜更替、季节交换与气候变化等因素影响远小于其它资源,可以连续不间断工作,一年工作8000多个小时,且保持较高的效率。

三是用途广泛,产业带动能力强。人类利用天然温泉已有几千年的历史,但真正规模化利用始于20世纪初。1904年,意大利在拉德瑞罗首次利用地热实现发电,标志着地热资源利用方式的革命性转变。截至2020年,全球开发地热资源的国家已达到88个,地热被广泛应用到发电、供暖、制冷、洗浴、温室种植、水产养殖、工业烘干、农业干燥、融雪冷却等方面。美国地热能发电装机容量多年位居世界第一,冰岛利用地热解决了全国90%的建筑供暖。我国地热利用已基本形成以西藏羊八井为代表的地热发电、天津和西安为代表的地热供暖、以东南沿海为代表的疗养与旅游和以华北平原为代表的种植和养殖的开发利用格局。截至2020年底,我国约实现地热能源供暖面积14亿平方米。因用途广泛,地热具有较高的综合利用价值,通过梯级利用可以实现发电、供暖、洗浴、疗养、养殖多种功能同时实现,可以同时带动工业、农业、旅游、医疗、服务业等多产业共同发展。

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内向的水壶
感动的蜜粉
2026-05-08 10:01:00
前景一定是好的,据前瞻产业研究院《2016-2021年中国太阳能发电站行业市场前瞻与投资可行性分析报告》显示,西藏,这块离太阳最近的地方,是全世界太阳辐射最强的地区之一,有着得天独厚的太阳能资源优势。在当今世界能源紧缺、气候变暖、环境污染严重和世界能源结构革新的局面下,开发利用绿色清洁能源成为全世界关注的焦点。世界屋脊是欧亚大陆的生态屏障之一,太阳能资源作为绿色清洁能源在西藏地区的开发利用具有极其重要的价值和极其深远的意义,太阳能的充分应用不仅能够减轻西藏对化石能源的依赖、保护生态环境,有力地促进西藏地区的经济发展和社会稳定,造福百姓,而且能够极大地保护欧亚大陆的生态和气候,为全球生态和气候的改善发挥独特的作用,做出特殊的贡献。

近年来,国家将开发利用新能源和可再生能源放到国家能源建设开发战略的优先地位。“十二五”时期,中国坚持集中开发与分布式利用相结合,积极推进太阳能多元化利用。在西藏、青海、新疆、甘肃、内蒙古等太阳能资源丰富、具有荒漠和闲散土地资源的地区,以增加当地电力供应为目的,建设大型并网和分布式光伏电站和太阳能热发电项目。鼓励建设与建筑结合的分布式光伏发电系统。加大太阳能热水器普及力度,鼓励太阳能集中供热水、太阳能采暖和制冷、太阳能中高温工业应用。在农村、边疆和小城镇推广使用太阳能热水器、太阳灶和太阳房。

执着的棒棒糖
自觉的奇异果
2026-05-08 10:01:00

中国供暖分界线位于北纬33度附近的秦岭和淮河一带,历史可追溯至上世纪50年代,中国在苏联援助下为城市居民安装集中供热系统。但当时的中国正面临严峻能源短缺,于是作为中国南北分界线的“秦淮线”就成为集中供暖的界限。

暖气线以北(有暖气覆盖)的地区主要包括:黑龙江、吉林、辽宁、大连、河北、山西、山东、内蒙古、甘肃、青海、宁夏、新疆等12省(自治区、计划单列市)的全部地区、新疆生产建设兵团,江苏、安徽、河南、陕西省的部分地区,以及高海拔的西藏自治区。

关于供暖时间,北方法定供暖时间是每年的11月15日,到次年的3月15日,共4个月。不过各地区会根据自身情况有所调整,例如,哈尔滨的供暖时间为10月20日至次年4元20日;新疆地区是每年10月15日到次年的4月15日,共6个月。

扩展资料:

我国供暖主要方式为集中供暖和分散供暖方式。集中供暖能源利用理论效率高,适于长寒冷期全空间连续供热,但也存在工程建设规模大、周期长、一次投资高、供热量调节难度大、空气污染严重、无法调动节能等问题。

分散供暖有建设规模小、周期短,运行、管理灵活方便,便于计量等特点。但如采用燃煤则热源效率低、污染物控制难度大,受地域、资源、环境、建筑类型以及生活习惯的影响,适用范围受到限制,但如采用电热、可再生能源则完全不一样。

夏热冬冷地区涉及14个省(直辖市)的部分地区,居住建筑面积约34亿平方米、人口约1亿人,冬季潮湿阴冷,室外温度低于5℃时,人们的不舒适感要比同样室外温度的严寒、寒冷地区大,因此,这些地区有必要设置供暖设施进行冬季供暖。

如采取北方传统集中供暖方式,能耗每年将增加约2600万吨标准煤,约相当于目前北方采暖地区集中供暖总能耗的17%;同时,二氧化碳排放量将增加约7300万吨,二氧化硫排放量增加约5.2万吨,烟尘排放量增加约1.2万吨;将会增加这一地区能耗总量,加剧环境污染。

根据夏热冬冷地区特点,提倡因地制宜地采用分散、局部的供暖方式;同时,提高建筑的冬季保温性能。鼓励利用可再生能源供暖。不提倡建设大规模集中供暖热源和市政热力管网设施为建筑集中供暖。

参考资料来源:百度百科-中国供暖分界线

参考资料来源:人民网-住建部:南方有必要设供暖设施

听话的灰狼
标致的小蝴蝶
2026-05-08 10:01:00
取暖补贴里面50是什么?答:推动清洁供暖 热泵项目最高补贴50%根据目标测算,到2022年全市热泵系统累计利用面积将达到8000万平方米,年可减少燃煤、燃气等化石能源消耗量折合标准煤约100万吨,减排240万吨二氧化碳。这一新能源利用,对本市大气污染防治及环境改善将起到积极作用,可有效减少燃烧化石能源排放的污染物。

除了首次将可再生能源纳入分区规划之外,《实施意见》还明确了北京城市副中心,北京大兴国际机场及临空经济区等新建区域可再生能源发展目标,到2022年新增热泵供暖利用面积750万平方米左右。在大兴、顺义、昌平、房山等区域,结合新城规划,到2022年,新增热泵供暖利用面积400万平方米左右。此外,还将加强在门头沟、平谷、怀柔、密云、延庆等农村地区推广热泵系统应用,大力支持热泵系统在美丽乡村建设中的应用,进一步提高农村地区清洁供暖水平,到2022年,新增热泵供暖利用面积150万平方米左右。

“我们将加大对热泵项目的政策支持力度,进一步简化审批流程”,据市发改委相关负责人介绍,未来将重点加强建筑、燃煤替代等清洁供热重点领域的资金支持,对新建、改扩建热泵系统、余热热泵系统项目热源和一次管网投资,给予30%的资金支持;既有燃煤、燃油供暖锅炉实施热泵系统改造的项目,以整村实施的农村地区煤改浅层地源热泵项目,以社区统一实施的城镇地区煤改浅层地源热泵项目,按照工程建设投资的50%给予资金支持;对地热能供暖系统热源及一次管网投资给予50%的资金支持。

不安的白昼
活泼的鞋垫
2026-05-08 10:01:00

西藏天然气资源丰富,西藏能源资源主要有水能、太阳能、地热能、风能等可再生能源。

西藏是中国地热活动最强烈的地区。各种地热显示点有1000多处。初步估算,西藏地热总热流量为每秒55万千卡,相当于一年烧240万吨标准煤放出的热量。西藏最著名的羊八井热田是中国最大的高温湿蒸汽热田,热水温度为93~172℃之间,已开发为地热电站和重要旅游景点。

西藏优势矿种有铜、铬、硼、锂、铅、锌、金、锑、铁,以及地热、矿泉水等,部分矿产在全国占重要地位。

西藏自治区土地资源丰富,总面积122万多平方公里,其中牧草地65万公顷;耕地集中分布在藏南河谷及河谷盆地中,东部和东南部也有少量分布,总面积达36万公顷。

美食特色:

西藏的青稞酒是用青稞直接酿成的,度数较低,藏族群众无论男女老少都喜欢喝,是喜庆过节所必备的。藏族饮酒的礼仪和习俗比较丰富,每酿新酒,必先以“酒新”敬神,然后依循“长幼有序”的古训首先向家中的长辈敬酒,其后家人才能畅饮。

在节日婚庆或众多人聚会场合,饮酒一般是先向德高望重的长者敬献,然后按顺时针方向依次敬酒。敬酒者一般应用双手捧酒杯举过头顶,敬献给受酒者,特别对长者更是如此。

而受酒者先双手接过酒杯,然后用左手托住,再用右手的无名指轻轻地蘸上杯中的酒,向空中弹一下,如此反复三次,表示对天、地、神的敬奉和对佛法僧三宝的祈祝,有时口中还要轻声念出吉样的祝词,然后再饮。

以上内容参考:百度百科——西藏