DB12-T469-2012地源熱泵地下儲能系統(tǒng)建設(shè)運行技術(shù)規(guī)范

1、ICS 91.140.10P 45DB12天津市地方標(biāo)準DB12/T 4692012地源熱泵地下儲能系統(tǒng)建設(shè)運行技術(shù)規(guī)范Technical Standard for Construction and Operation of the Underground Energy Storage System of Ground-source Heat Pump2012 11 15 發(fā)布2013 02 15 實施天津市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā) 布DB12/T 4692012 PAGE * ROMAN II目次前言范圍1規(guī)范性引用文件1術(shù)語和定義1地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)工程勘察2地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)取用地下

2、水資源論證3地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)井群設(shè)計4地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)施工方案7地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)施工工藝7熱源井抽水試驗與回灌試驗8地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)熱源井驗收10地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)配套設(shè)施11地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)運行與監(jiān)測12地埋管地源熱泵地下儲能系統(tǒng)建設(shè)與運行13附錄 A（規(guī)范性附錄）地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)取用地下水資源論證報告書提綱15附錄 B（規(guī)范性附錄）一些測定項目水樣采取和保存方法17附錄 C（資料性附錄）對井回灌試驗的資料分析18附錄 D（規(guī)范性附錄）地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)成井報告書提綱20參考文獻22前言本標(biāo)準是依據(jù)GB/T 1.12009標(biāo)準化工作

3、導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準的結(jié)構(gòu)和編寫的規(guī)則起草。本標(biāo)準包括13個章和4個附錄。主要內(nèi)容包括：術(shù)語、工程勘察、取用地下水資源論證、井群設(shè)計、抽水試驗與回灌試驗、施工及驗收、水源熱泵系統(tǒng)配套設(shè)施安裝、水源熱泵系統(tǒng)運行與監(jiān)測、豎直埋管地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)與運行等。本標(biāo)準執(zhí)行了GB50366-2009 地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范標(biāo)準中的地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容及地埋管換熱系統(tǒng)工程中與地下水保護相關(guān)的技術(shù)要求，并結(jié)合天津市的水文地質(zhì)條件及地源熱泵工程實踐，在標(biāo)準的結(jié)構(gòu)、主體內(nèi)容、具體條款等方面均做了很大的改動、補充和細化。本標(biāo)準主要起草單位：天津市水文水資源勘測管理中心本標(biāo)準協(xié)助起草單位：天津市環(huán)境地質(zhì)研

4、究所本標(biāo)準主要起草人：趙天佑、張建民、傅建文、王亞斌、柴成繁、張曄、高建穎、劉奇、張一凡、焦志東、沈強、佟旸、張玉坡 PAGE 22地源熱泵地下儲能系統(tǒng)建設(shè)運行技術(shù)規(guī)范范圍本標(biāo)準規(guī)定了地源熱泵地下儲能系統(tǒng)建設(shè)中工程勘察、論證、設(shè)計、施工、竣工驗收與運行中監(jiān)測設(shè)施安裝、運行監(jiān)測的技術(shù)要求。本標(biāo)準適用于天津市范圍內(nèi)地源熱泵地下儲能系統(tǒng)的建設(shè)與運行。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 778封閉滿管道中水流量的測量飲用冷水水表和熱水水表（第 1 部分和第

5、2 部分）GB/T 12897國家一、二等水準測量規(guī)范GB/T 14848地下水質(zhì)量標(biāo)準GB/T 19409水源熱泵機組GB 50019采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB 50021巖土工程勘察規(guī)范GB50026工程測量規(guī)范GB 50027供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范GB 50046工業(yè)建設(shè)防腐蝕設(shè)計規(guī)范GB 50296供水管井技術(shù)規(guī)范GB 50366地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范CJJ 13-1987供水水文地質(zhì)鉆探與鑿井操作規(guī)程DZT 0225-2009 淺層地?zé)崮芸辈樵u價規(guī)范SL/Z 322-2005建設(shè)項目水資源論證導(dǎo)則（試行）DB/T29-178-2010天津市地埋管地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程術(shù)語和定義

6、GB 50366界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準。為了便于使用，以下重復(fù)列出了GB 50366中的某些術(shù)語和定義。3.1地源熱泵系統(tǒng)ground-source heat pump system以巖土體、地下水或地表水為低溫?zé)嵩?，由水源熱泵機組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地下水地源熱泵系統(tǒng) 、地表水地源熱泵系統(tǒng)和地埋管地源熱泵系統(tǒng)。GB503662.0.13.2地源熱泵地下儲能系統(tǒng)underground energy storage system of ground-source heat pump是地源熱泵系統(tǒng)中的地下部分

7、，包括地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)和地埋管地源熱泵地下儲能系統(tǒng)， 是一個封閉的地下水回路系統(tǒng)。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)一般采用單井、對井、灌采井組等工程，通過地下水的采灌活動，將大氣中的能源儲存在含水層中，反季節(jié)利用，同時需要實現(xiàn)地下水灌采平衡。3.3單位回灌量injected flowrate perunit of waterlevel drawup在一定條件下，以某一定流量向回灌井中注水，當(dāng)回灌井水位上升至相對穩(wěn)定時，回灌流量與井中水位升幅的比。3.4單井回灌能力single well injection capacity在自然回灌過程中，當(dāng)?shù)叵滤簧仙岭x井口不超過 2m，且在一定時期內(nèi)水位

8、保持相對穩(wěn)定時的回灌水量。3.5回灌率injection rate在某一采灌期內(nèi)，水源熱泵系統(tǒng)回灌入地層的地下水量與采出的地下水量之比。本標(biāo)準中提到的回灌率為同一項目的同一含水組所有采灌井在某一采灌期內(nèi)的運行數(shù)據(jù)計算的總體回灌率。3.6回揚pump lifting of injection well在地下水人工回灌過程中，為了清除堵塞于含水層中的細粒物質(zhì)和回灌井中的沉淀物以保持回灌井的回灌效率，需要定期或不定期的在回灌井中進行的抽水工作。3.7井組型式distribution of wells本標(biāo)準中所指的井組型式，是指同一地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)中熱源井的平面布置及取水層位分布，可分為同層成

9、井系統(tǒng)和多層成井系統(tǒng)兩種型式。同層成井系統(tǒng)是指熱源井分布在同一含水組的系統(tǒng)。多層成井系統(tǒng)是指熱源井分布在兩個及兩個以上含水組的系統(tǒng)。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)工程勘察地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)工程勘察應(yīng)執(zhí)行 GB 503662009 中 3.1 規(guī)定。對已具備水文地質(zhì)資料的地區(qū)，應(yīng)通過調(diào)查獲取水文地質(zhì)資料。若通過調(diào)查獲取的水文地質(zhì)資料不能滿足地下水儲能系統(tǒng)的設(shè)計要求，則應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)對地下水量、水溫和水質(zhì)的要求，對工程場地的水文地質(zhì)條件進行勘察。地下水儲能系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容：地下水類型；含水層巖性、組合、分布、埋深及厚度；含水層的富水性和滲透性；地下水流場特征；地下水水溫及其分布；地下水水質(zhì)；地下

10、水水位動態(tài)變化。當(dāng)?shù)叵滤畠δ芟到y(tǒng)的勘察結(jié)果符合地源熱泵系統(tǒng)要求時，應(yīng)采用成井技術(shù)將水文地質(zhì)勘探孔完善成熱源井加以利用。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)取用地下水資源論證地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)取用地下水資源論證執(zhí)行建設(shè)項目水資源論證導(dǎo)則（試行）（SL/Z 322-2005），同時要考慮地下水源熱泵系統(tǒng)的一些特殊要求。取用地下水資源論證的內(nèi)容主要包括總論、建設(shè)項目概況、建設(shè)項目所在區(qū)域地下水資源情況及其開發(fā)利用的分析、建設(shè)項目取用地下水合理性分析、建設(shè)項目取水水源論證、取水與回揚的影響分析、回揚水的利用、保證地下水有效回灌的措施及其他事項。取水水源論證要重點分析取水層位的選取、井群的設(shè)計、采灌水量和采灌

11、平衡可行性分析等。水資源論證報告書應(yīng)符合附錄 A 的要求。取用地下水預(yù)測地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)取用地下水的論證中需要論證熱泵系統(tǒng)正常運行所需的地下水量。夏季供冷所需水量按公式（1）進行計算，冬季采暖所需水量按公式（2）進行計算。在采用熱泵系統(tǒng)同時滿足冬季供暖和夏季制冷需要時，應(yīng)采用下列公式（1）和公式（2）中的最大值預(yù)測需水量。地下水源熱泵系統(tǒng)夏季制冷需水量預(yù)測地下水源熱泵機組夏季需水量可采用下面公式計算：Qo1G1 1.16t t 1 COP (1)式中：1wo 1G 熱泵機組夏季制冷地下水需水量，m3/h；Qo 制冷設(shè)計時的制冷冷負荷，kW；t1 地下水夏季回灌溫度，；tw 地下水夏季出

12、水溫度，；COPo 熱泵機組在t1 tw 工況下的制冷性能系數(shù)。地下水源熱泵系統(tǒng)冬季供暖需水量預(yù)測地下水源熱泵機組冬季供暖需水量可采用下面公式計算：Qk1G2 1.16t t 1 COP (2)式中：w2k 2G 熱泵機組冬季供暖地下水需水量，m3/h；Qk 供暖設(shè)計時的供暖熱負荷，kW；t2 地下水冬季回灌溫度，；tw 地下水冬季出水溫度，；COPk 熱泵機組在tw t2 工況下的供暖性能系數(shù)。取水水源論證分析取水水源論證應(yīng)分析論證范圍內(nèi)地下水的水文地質(zhì)條件，確定取水層位，進行地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)熱源井群的設(shè)計。含水層水文地質(zhì)條件分析應(yīng)包括四個要素：水位、單位出水量、水溫、水質(zhì)。項目論證

13、前，應(yīng)充分收集場地所在地段已有的水文地質(zhì)鉆孔、民井及熱源井的水文地質(zhì)資料。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)中，回灌水質(zhì)應(yīng)符合以下基本原則：回灌水質(zhì)要好于或等于原地下水水質(zhì)，回灌后不會引起區(qū)域性地下水水質(zhì)污染；回灌水質(zhì)不應(yīng)引起嚴重的回灌井及地層堵塞，造成回灌困難；地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)熱源井井群設(shè)計應(yīng)按本規(guī)程第 6 章執(zhí)行。保證地下水有效回灌的措施保證地下水有效回灌的措施應(yīng)包括設(shè)備安裝措施、回灌措施、回揚方法、熱源井的維護與運行監(jiān)測。為保證地下水的有效回灌，地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)中，從設(shè)備安裝方面應(yīng)采取必要的措施。管井安裝中，應(yīng)保證井管、泵管與外界的密封。根據(jù)地下水水質(zhì)狀況，應(yīng)安裝水過濾裝置。地下水

14、源熱泵地下儲能系統(tǒng)回灌的運行與監(jiān)測應(yīng)符合本規(guī)范第 12 章的規(guī)定。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)井群設(shè)計地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)熱源井群的設(shè)計應(yīng)保證熱源井群抽水井的提水能力、回灌井的總灌能力均滿足需水量，且有一定的保證程度；熱源井的布置必須滿足場地條件；抽水井溫變化在允許的限度內(nèi)；應(yīng)進行成井費用控制。熱源井群的總體設(shè)計框圖見圖一。熱源井的設(shè)計單位應(yīng)具有相關(guān)資質(zhì)。2取水層位分析抽水井?dāng)?shù)確定回灌井?dāng)?shù)確定單井回灌能力研究4井距及平面分布確定水流、熱數(shù)值模擬否場地條件是否滿足是5井管配置及管材選用水熱運移解析法井?dāng)?shù)3. 確定場地水文地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)問題分析1需水量預(yù)測項目概況分析、熱泵機組、節(jié)水設(shè)備等6井

15、身結(jié)構(gòu)、濾料及止水材料7井口裝置及附屬設(shè)施8井群設(shè)計的變更及其它圖1熱源井群設(shè)計框圖熱源井設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準 GB 50296 的相關(guān)規(guī)定，并應(yīng)包括下列內(nèi)容：熱源井抽水量和回灌量、水溫和水質(zhì)；熱源井?dāng)?shù)量、井位分布及取水層位；井管配置及管材選用，抽灌設(shè)備選擇；井身結(jié)構(gòu)、過濾器結(jié)構(gòu)、填礫位置、濾料規(guī)格及止水材料；抽水試驗和回灌試驗要求及措施；井口裝置及附屬設(shè)施。熱源井設(shè)計時應(yīng)采取減少空氣侵入的措施。抽水井與回灌井管路設(shè)計必須滿足相互轉(zhuǎn)換，其間應(yīng)設(shè)排氣裝置。抽水井和回灌井均應(yīng)設(shè)置監(jiān)測口。熱源井?dāng)?shù)目應(yīng)滿足持續(xù)出水量和完全回灌的需求。井組型式：根據(jù)場地條件和含水層的數(shù)量、水質(zhì)的差異，選用不同的井組型

16、式。同層成井：熱源井成井取水段為同一含水組，熱源井結(jié)構(gòu)相同，互為熱源井。一井冬采夏灌， 另一井冬灌夏采，反季節(jié)儲能。要求兩井間距滿足（3）式要求：D BaCa3 Q熱 eCe (3)式中：D 兩井間距(m)；Q 回灌量（m3/h） 熱 對井系統(tǒng)熱鋒面到達生產(chǎn)井的時間（h）；B 含水層有效厚度（m）；aCa 含水層熱容， a 為含水層密度， Ca 為含水層比熱；eCe 流體熱容, e 為流體密度， Ce 為流體比熱。公式（3）中采用的巖土熱物性參數(shù)可參見 DZ/T 0225-2009 的附錄 B。多層成井：多層結(jié)構(gòu)的含水層，分別在不同含水組中成井，形成一個井組，同組熱源井間距按（3）式計算，取大

17、者；不同含水組間熱源井間距應(yīng)大于 10m，組井中對井應(yīng)為同層采灌。熱源井結(jié)構(gòu)：熱源井成井結(jié)構(gòu)應(yīng)依據(jù)含水層性質(zhì)確定。粉細砂含水層的成井結(jié)構(gòu)：開孔孔徑宜不小于 650mm，下入 325mm 泵室管（鋼管），在含水層中下入 325mm 或273mm 鋼管為胎管的籠式雙層填礫過濾器，外填礫厚度應(yīng)大于 100mm，應(yīng)在咸水層地段用粘土球止水。中砂，砂礫石含水層的成井結(jié)構(gòu)：宜采用一開井施工，下入 325mm 的泵室管，含水層中下入325mm 或273mm 鋼管為胎管的雙層填礫過濾器，外填礫厚度應(yīng)大于 100mm，用粘土球止水。采用填礫過濾器時井底沉砂管之上應(yīng)安裝一段長度大于 2m 的單層濾水管，便于成井時

18、換漿洗井。熱源井的設(shè)置應(yīng)避開有污染的地面或地層。熱源井井口應(yīng)嚴格封閉，井內(nèi)裝置應(yīng)使用對地下水無污染的材料。井口之上若有構(gòu)筑物，應(yīng)留有檢修用的足夠高度或在構(gòu)筑物上留有檢修口。熱源井的井管、泵管、井口裝置及附屬設(shè)施等均應(yīng)選用具有良好的抗腐蝕能力的材料。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)施工方案為使地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)工程按照設(shè)計要求進行施工，確保工程質(zhì)量，工程施工開始前， 應(yīng)首先編制施工方案，作為施工的依據(jù)。施工方案的主要內(nèi)容包括：施工方案設(shè)計的依據(jù)，場地水文地質(zhì)條件，井位布置圖，熱源井的質(zhì)量要求，選用機械及施工方法，施工動力、器材供應(yīng)及機具修配，施工的勞動組織，施工過程中的安全技術(shù)措施，工程預(yù)算，施工

19、期限等。施工方案中還應(yīng)附熱源井群設(shè)計階段的相關(guān)內(nèi)容和圖表。編制施工方案前，首先應(yīng)綜合分析現(xiàn)有的水文地質(zhì)資料，現(xiàn)有資料不足時，應(yīng)進行現(xiàn)場踏勘。施工方案的主要內(nèi)容應(yīng)征求設(shè)計單位、建設(shè)單位和主管單位的意見。在執(zhí)行中如發(fā)現(xiàn)不妥之處， 應(yīng)及時進行修改和調(diào)整，如變更較大，需經(jīng)原審批單位批準。施工方案應(yīng)附水行政管理部門核發(fā)的批準文書。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)施工工藝地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)熱源井的施工單位及監(jiān)理單位應(yīng)具有相應(yīng)級別的資質(zhì)。熱源井鑿井施工執(zhí)行GB50296，參照執(zhí)行 CJJ13-1987。鉆井時進行巖屑錄井和鉆時錄井。同一項目的所有熱源井均應(yīng)進行物探測井，測井項目至少應(yīng)包括自然電位、底部梯度視電

20、阻率（R25）、電位視電阻率（R04）、自然伽碼、井斜測量、井徑測井。除井徑測井外，其它測井項目應(yīng)在擴孔前進行。井管安裝井管安裝前，應(yīng)做好下列準備工作：檢查井管質(zhì)量，井管質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)要求；根據(jù)井結(jié)構(gòu)設(shè)計和電測井結(jié)果，進行排管，排管時應(yīng)準確丈量單根井管長度，并切割好配管；下管前，應(yīng)進行探井；下管前應(yīng)先適當(dāng)稀釋泥漿，破除護壁泥漿層，并清除井底的稠泥漿。下管方法一般采用提吊下管法，下管時應(yīng)注意：下置井管時，井管應(yīng)直立于井口中心，上端口應(yīng)保持水平。過濾器安裝位置的允許偏差宜為30mm；沉淀管應(yīng)封底。當(dāng)松散層下部已鉆進而不使用時，井管應(yīng)坐落牢固，防止下沉；基巖熱源井的井管應(yīng)坐落在穩(wěn)定巖層的變徑井臺上；

21、采用填礫過濾器的熱源井，應(yīng)設(shè)置扶正器。填礫與管外封閉下置填礫過濾器的熱源井，井管安裝后，應(yīng)及時進行填礫。填礫前，井內(nèi)泥漿應(yīng)稀釋，并按設(shè)計要求準備濾料。濾料的質(zhì)量宜符合下列要求：濾料應(yīng)取樣篩分，不符合規(guī)格的數(shù)量不得超過設(shè)計數(shù)量的 15；顆粒的磨圓度較好，不應(yīng)使用棱角碎石；不應(yīng)含土和雜物；濾料宜用硅質(zhì)礫石。填礫方法應(yīng)根據(jù)井壁穩(wěn)定性，沖洗介質(zhì)類型和熱源井結(jié)構(gòu)等因素確定。填礫時，濾料應(yīng)沿井管四周均勻連續(xù)填入，隨填隨測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)填入數(shù)量及深度與計算有較大出入時，應(yīng)及時找出原因并排除。填礫高度宜高于濾水器頂 10m 以上，但不宜超過上層含水層底高度。采用雙層填礫過濾器的熱源井，按設(shè)計規(guī)格應(yīng)先進行內(nèi)層濾料的填

22、入。外層濾料的填礫方法與單層填礫過濾器相同。井管外圍用粘土封閉時，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)粘土做成球狀，直徑大小宜為 20mm30mm，并應(yīng)在半干（硬塑或可塑）狀態(tài)下緩慢填入。井管外圍用水泥封閉時，水泥的性能指標(biāo)及封閉方法，應(yīng)根據(jù)地層巖性、地下水水質(zhì)、熱源井結(jié)構(gòu)和鉆進方法等因素確定。井管封閉后，應(yīng)檢查效果，當(dāng)未達到要求時，應(yīng)重新進行封閉。井口管外圍應(yīng)封閉。洗井洗井必須及時進行。宜采用活塞與空壓機聯(lián)合洗井。泥漿護壁的熱源井，當(dāng)井壁泥皮不易排除時，宜采用化學(xué)洗井并與其他洗井方法聯(lián)合進行。洗井效果的檢查，宜符合下列規(guī)定：出水量應(yīng)接近設(shè)計要求或連續(xù)兩次單位出水量之差小于 10；水的含砂量應(yīng)小于 1/200000（體

23、積比）。洗井結(jié)束后，應(yīng)清除井內(nèi)沉淀物，重新丈量井深，并進行抽水試驗及回灌試驗，在抽水試驗過程中應(yīng)采集水樣進行分析化驗。熱源井抽水試驗與回灌試驗地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)熱源井應(yīng)進行單井抽水試驗、帶觀測孔單井抽水試驗和回灌試驗，用以判定對井間的連通關(guān)系和水流性質(zhì)，獲取水文地質(zhì)參數(shù)，確定熱源井的回灌能力、回灌方式和回揚頻率， 為制定回灌方案提供依據(jù)。抽水試驗抽水試驗的方法、試驗資料的整理、水文地質(zhì)參數(shù)的計算執(zhí)行 GB 50027 相關(guān)條款。同一層位只鑿成一眼熱源井時按單井穩(wěn)定流抽水試驗進行；同一層位已鑿成兩眼及以上的熱源井時參照帶觀測孔井孔非穩(wěn)定流抽水試驗進行，一井抽水，多井觀測。抽水試驗一般應(yīng)進行

24、兩個落程的抽水試驗。抽水試驗前應(yīng)進行試抽，測量靜水位，根據(jù)試抽結(jié)果確定各落程的抽水量；抽水井的出水量應(yīng)保持常量，其變化幅度不應(yīng)大于 3。單井抽水試驗每一落程的持續(xù)時間一般不宜小于 48h（2 天），帶觀測孔單井抽水試驗每一落程的持續(xù)時間一般不宜小于 96h（4 天），視抽水井及觀測井地下水位穩(wěn)定狀況可適當(dāng)減小或加長。抽水試驗過程中應(yīng)對涌水量、水位進行同步觀測，并觀測水溫、氣溫等。單孔穩(wěn)定流抽水試驗水位觀測時間一般在抽水開始后第 5min、10min、15min、25min、30min 進行觀測，以后每隔 30min 觀測一次，穩(wěn)定后可延至 1h 觀測一次。帶觀測孔單孔抽水試驗水位觀測宜在抽水開

25、始后第 1min、2min、3min、4min、6min、8min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、50min、60min、80min、100min、120min 各觀測一次，以后宜每隔 30min 觀測一次。水位讀數(shù)應(yīng)準確到厘米。水溫、氣溫宜 2h4h 觀測一次，觀測時間應(yīng)與水位觀測時間相對應(yīng)。停井后應(yīng)進行地下水位恢復(fù)觀測，觀測頻率與抽水試驗相同。試驗結(jié)束后應(yīng)測量井深，確定過濾器掩埋部分長度。淤砂部位應(yīng)在過濾器有效長度以下，否則， 試驗應(yīng)重新進行。地下水水質(zhì)樣品的采集與分析每眼熱源井應(yīng)至少采集地下水全分析水樣一件，采集后及時送試驗室進行水質(zhì)分析；水質(zhì)全

26、分析項目應(yīng)包括濁度、PH 值、Eh、硬度、溶解性總固體、重碳酸根、碳酸根、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨氮、氟化物、碘化物、磷酸根、硅酸、游離二氧化碳、鉀、鈉、鈣、鎂、全鐵（二價鐵和三價鐵）、錳、銅、鋅、硫離子、溶解氧及化學(xué)需氧量等。水樣采集及保存方法見附錄 B；水中某些容易變化的成分如 PH 值、Eh，游離二氧化碳，水的某些物理指標(biāo)等，應(yīng)在現(xiàn)場進行測定。抽水試驗應(yīng)提交下列材料包括：野外觀測數(shù)據(jù)記錄，每一落程的抽水量、抽水水位隨時間的變化曲線，單位采水量隨時間的關(guān)系曲線，抽水試驗綜合成果表，水質(zhì)分析成果表，抽水試驗小結(jié)等?；毓嘣囼炈礋岜没毓嘣囼灧譃閱尉毓嘣囼?、對井回灌試驗和群井回灌試

27、驗。在成井施工階段進行的回灌試驗宜為對井回灌試驗，在熱泵系統(tǒng)的整體運行階段可進行群井回灌試驗。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)的回灌可分為真空回灌、自然回灌和加壓回灌三種類型。成井階段可采用自流回灌方式，在系統(tǒng)整體運行階段宜采用真空回灌方式?；毓嘣囼炓话悴捎?12 個量程?；毓嘣囼瀾?yīng)由小流量到大流量進行，回灌水量一般宜在20m3/h50m3/h 之間，同一量程的回灌試驗中回灌量應(yīng)保持相對穩(wěn)定。對井回灌試驗每一量程的回灌時間不宜小于 168h（一周），視地下水位穩(wěn)定狀況可適當(dāng)減小或加長。群井生產(chǎn)性回灌試驗回灌時間不宜少于 3 個月。回灌試驗過程中，同步觀測熱源井水位和水量，觀測時間可在試驗開始后第 5m

28、in、10min、15min、25min、30min、40min、50min、60min、90min、120min 各觀測一次，以后每 1h 觀測一次至 24h，24h 后，每 2h 觀測一次至試驗結(jié)束?；毓嗑疁匾?4h 觀測一次。條件許可時，回灌試驗應(yīng)布設(shè)觀測井，進行水位觀測，觀測頻率與熱源井相同。每一量程的回灌試驗結(jié)束后，都要對回灌井進行回揚，觀測回揚水量及回揚水的色度隨時間的變化，以確定回揚強度和時間。現(xiàn)場回灌試驗結(jié)束后，應(yīng)計算不同灌量下的單位回灌量及水文地質(zhì)參數(shù)，確定回灌井的回灌量。參數(shù)計算方法見附錄C?；毓嘣囼灲Y(jié)束后應(yīng)提交的資料包括：野外觀測數(shù)據(jù)記錄，每一量程的抽水量、抽水水位隨時

29、間的變化曲線，回灌量、回灌水位、回灌水溫隨時間的變化曲線，恢復(fù)水位與時間關(guān)系曲線，單位回灌量與單位采水量的關(guān)系曲線，回灌試驗綜合成果表，水質(zhì)分析成果表，回灌試驗小結(jié)等。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)熱源井驗收地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)熱源井竣工后，應(yīng)單獨進行驗收，且應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準 GB50296 及 CJJ13-1987 的規(guī)定。應(yīng)由包括水行政管理部門、設(shè)計、施工、監(jiān)理及使用單位的代表現(xiàn)場進行驗收。熱源井驗收時，施工單位應(yīng)提交熱源井成井報告，具體內(nèi)容詳見附錄 D，主要應(yīng)包括下列資料：井的結(jié)構(gòu)、地質(zhì)柱狀圖、測井資料；抽水試驗及回灌試驗資料；水質(zhì)分析資料；熱源井施工資料，包括鉆孔下管（套管、井管、過濾

30、管）記錄表，鉆孔止水、封孔記錄表，鉆孔施工小結(jié)；熱源井的回填礫料顆粒分析成果；井管用材產(chǎn)品質(zhì)量證明書；熱源井施工監(jiān)理報告。熱源井驗收標(biāo)準經(jīng)過多種物探測井，地層結(jié)構(gòu)清楚、準確；熱源井的成井結(jié)構(gòu)、出水量、回灌量等與設(shè)計相符。當(dāng)熱源井揭露的含水層與設(shè)計不符時，可按實際狀況驗收；熱源井施工工藝滿足符合施工方案要求。濾水管下置、填礫方法合理，止水、洗井滿足規(guī)定要求。按規(guī)定要求進行了簡易水文地質(zhì)觀測以及固井或封孔；熱源井采用設(shè)計抽水量抽水穩(wěn)定后，井水應(yīng)水清砂凈，含砂量不得超過 1/200000（體積比）；按要求進行了抽水試驗、水質(zhì)取樣，抽水試驗的抽水量（Q）或與動水位（S）關(guān)系曲線正常；按要求進行了回灌試

31、驗，單井回灌能力應(yīng)不小于 30m3/h，或根據(jù)單井回灌能力計算的單位回灌量應(yīng)不小于 1m3/h.m；咸水層嚴密封閉；按規(guī)定校正了井深、測量了熱源井彎曲度且滿足規(guī)定要求；原始記錄與熱源井技術(shù)檔案真實、準確、齊全。熱源井驗收當(dāng)熱源井質(zhì)量全部符合 10.3 條款時，可定為優(yōu)良井；當(dāng)熱源井質(zhì)量部分未滿足 10.3 條款，但均在可接受范圍內(nèi)，可定為合格井；當(dāng)熱源井質(zhì)量中出水量、單井回灌能力、咸水封閉、孔斜等重要指標(biāo)不能滿足 10.3 條款，且影響以后正常使用時，可定為不合格井。熱源井驗收時應(yīng)填寫熱源井質(zhì)量驗收報告書。質(zhì)量驗收報告書的主要內(nèi)容應(yīng)包括：成井結(jié)構(gòu)示意圖、成井深度、成井日期、井的出水量、靜水位、

32、動水位、熱源井的水質(zhì)特征等。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)配套設(shè)施地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)應(yīng)符合以下規(guī)定：供水管、回灌管不得與市政管道連接。采用多層成井的地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)，管線的安裝應(yīng)避免運行過程中不同含水組間地下水的混合。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)的回灌及熱交換系統(tǒng)的選材與結(jié)構(gòu)設(shè)置應(yīng)與地下水質(zhì)相匹配，應(yīng)具有良好的抗腐蝕能力。應(yīng)根據(jù)地下水質(zhì)情況選用不同的換熱器。當(dāng)水質(zhì)達不到熱泵系統(tǒng)要求時，應(yīng)在地下水與熱泵機組之間加設(shè)中間換熱器。對于腐蝕性及硬度高的地下水，應(yīng)設(shè)置抗腐蝕的換熱器；回灌系統(tǒng)的連接管線應(yīng)采用防腐性材質(zhì)，包括不銹鋼管、PE 管、球墨鑄鐵管等。抽水管線應(yīng)安裝除砂器，回灌管線可安裝水質(zhì)精濾

33、裝置、除鐵設(shè)備等。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)應(yīng)安裝變流量控制設(shè)施。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)應(yīng)安裝地下水監(jiān)控設(shè)施，安裝的監(jiān)測設(shè)施應(yīng)具有自動數(shù)據(jù)采集能力。水表的質(zhì)量、選用及安裝應(yīng)符合封閉滿管道中水流量的測量飲用冷水水表和熱水水表（GB/T 778）的有關(guān)規(guī)定，水表的配置應(yīng)能對回灌系統(tǒng)的水流量分配進行全面的監(jiān)控。選用的水表應(yīng)內(nèi)置測量傳感器和計算器，以便實現(xiàn)水量實時在線監(jiān)測；選用的水表的常用流量（Q3）應(yīng)與設(shè)計流量一致。選用的水表應(yīng)具有較大的測量范圍，水表常用流量（Q3）與最小流量（Q1）比值（R）宜不小于 160。水表最大允許誤差應(yīng)在規(guī)定范圍之內(nèi)。選用水表的溫度等級不低于 T50；選用的水表能保證長期

34、連續(xù)正常運行；應(yīng)在每一眼熱源井的出水管與回灌管、系統(tǒng)的排污管、熱泵機組的進水管或出水管安裝計量水表；水表的安裝應(yīng)盡量避免各種原因造成的水流擾動。水表的上游和下游應(yīng)安裝直徑（D）與水表相同、長度分別不小于 10D 和 5D 的水平直管段。熱源井中宜安裝自動水位計。每一眼熱源井的出水管與回灌管應(yīng)安裝溫度測量裝置。地下水監(jiān)控設(shè)施安裝完成后應(yīng)進行綜合測試和調(diào)試，以保證其運行可靠，測量精度在允許限度內(nèi)。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)重點工程項目應(yīng)設(shè)置長期地面沉降測量標(biāo)志，沉降標(biāo)志的設(shè)置執(zhí)行GB50026-2007 中 10.3 的相關(guān)要求。沉降測量的基準點可設(shè)置在最深熱源井的井口管上。沉降標(biāo)志布設(shè)的主要技術(shù)要

35、求按一等來執(zhí)行。設(shè)置的沉降標(biāo)志應(yīng)能控制熱源井取水可能引起的地面沉降范圍，主要分布在井群及周邊 300m 半徑范圍內(nèi)。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)應(yīng)安裝回揚水回收利用設(shè)施。地下水源熱泵系統(tǒng)安裝完成后，應(yīng)編制回灌及附屬設(shè)施安裝圖（包括管線安裝、計量及監(jiān)測設(shè)施配置、地面沉降測量標(biāo)志設(shè)置、水處理設(shè)施、回揚水回收利用設(shè)施）。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)運行與監(jiān)測地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)運行的操作應(yīng)制定出安全、合理的規(guī)程，操作人員應(yīng)熟悉整個操作規(guī)程，要嚴格的按相關(guān)的操作規(guī)程執(zhí)行，做到規(guī)范、有序地操作。系統(tǒng)運行操作規(guī)程應(yīng)由熱泵集成商、地下儲能系統(tǒng)設(shè)計安裝單位及用戶共同參與制定。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)回灌地下水源熱

36、泵地下儲能系統(tǒng)回灌方法應(yīng)規(guī)范，在保證熱泵機組安全運行的前提下，應(yīng)盡量提高地下水灌率及提取溫差，保證同組地層冷熱采取的相對平衡，避免對地下水質(zhì)的污染?；毓鄳?yīng)為同層組灌?；毓鄷r應(yīng)保持回灌系統(tǒng)處于全封閉狀態(tài)，可采用井管回灌或泵管井管混合回灌方式?；毓嗫刹捎秘搲海ㄕ婵眨┗毓喾绞剑婵栈毓噙\行操作流程見圖 2。3.拉真空：關(guān)電閘停泵，關(guān)出水閥門和控制閥門2.合電閘， 開泵回揚1.關(guān)進水閥門，開出水閥門和控制閥門回揚至水清測靜水位測動水位6.定時記錄回灌量， 水溫、真空度、回灌水位等5.觀測真空度， 調(diào)節(jié)回灌量， 正式回灌4. 開 足 進 水 閥門，再緩慢開控制閥門圖2地下水源熱泵地下儲能回灌儲能系統(tǒng)真空

37、回灌運行操作流程圖系統(tǒng)運行初期應(yīng)采用小流量回灌，回灌量逐步增加達到需要的回灌量。每一運行季開始運行前， 應(yīng)通過抽水方式對回灌管道進行清洗。開泵初期，若抽水中砂含量較多，則回灌水應(yīng)排砂至水清砂凈后再進入熱泵機組?；毓噙^程應(yīng)根據(jù)回灌水位狀況調(diào)整回灌量和回灌方式。系統(tǒng)提取溫差應(yīng)超過 10，否則可采用減小地下水流量等方法將提取溫差提高至規(guī)定要求。系統(tǒng)地下水回灌率應(yīng)符合 GB50366 中 5.5.1 的規(guī)定，否則應(yīng)采取規(guī)范回灌方法、減小提水量、安裝精濾裝置等方法提高回灌率至規(guī)定要求。應(yīng)采取措施保證同一含水組在一個采灌周期內(nèi)冷熱采取相對平衡。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)回揚地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)運行中應(yīng)定

38、期回揚，回揚頻率及回揚持續(xù)時間的確定應(yīng)合理，既要有利于維護回灌井回灌能力，又應(yīng)避免地下水資源的浪費?；負P抽水流量應(yīng)采用安裝的提水泵最大流量。當(dāng)整個回揚過程中均出現(xiàn)較大的排砂量，則應(yīng)減小抽水流量。回揚持續(xù)時間根據(jù)回揚過程中的水質(zhì)變化、回揚水量確定。每次回揚時間應(yīng)大于 30min，但不宜超過 80min。一般回揚至水中不再含有銹色物質(zhì)時即可停止回揚。熱源井應(yīng)定期進行維護。經(jīng)過一定時期回灌，若熱源井的回灌能力與成井初期相比有明顯降低， 經(jīng)過反季節(jié)倒井抽水回灌能力仍未恢復(fù)，應(yīng)進行洗井等工作，恢復(fù)回灌井的回灌能力。應(yīng)對抽水井及回灌井的水量、水溫、水位及其水質(zhì)進行定期監(jiān)測。地下水自動監(jiān)測的系統(tǒng)，水量、水溫

39、、水位數(shù)據(jù)應(yīng)至少每 1h 同步采集一次。在每一運行季的末期，應(yīng)在每一抽水井中采集全分析水樣一件進行水質(zhì)測試，分析項目見9.1.7。在每一運行季末期，應(yīng)對所有地面沉降標(biāo)志點進行測量，水準測量的技術(shù)要求按一等執(zhí)行。地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)運行過程中的各種監(jiān)測及測試、測量數(shù)據(jù)均應(yīng)按相關(guān)規(guī)定定期報水行政管理部門。地埋管地源熱泵地下儲能系統(tǒng)建設(shè)與運行地埋管地源熱泵地下儲能系統(tǒng)的建設(shè)與運行總體上執(zhí)行 GB50366-2009 及 DB29-178-2010 的有關(guān)條款。本標(biāo)準只涉及地埋管地源熱泵地下儲能系統(tǒng)工程中與地下水保護相關(guān)內(nèi)容。地埋管地源熱泵地下儲能系統(tǒng)設(shè)計前，應(yīng)進行工程勘察，包括工程場地狀況調(diào)查、

40、地下水換熱系統(tǒng)水文地質(zhì)、巖土體地質(zhì)勘察。工程勘察應(yīng)由具有勘察資質(zhì)的專業(yè)隊伍承擔(dān)。工程勘察完成后，應(yīng)編寫工程勘察報告，提交資源可利用情況，并提出系統(tǒng)設(shè)計、施工及運行各階段中保護地下水資源的切實可行的措施。地埋管地源熱泵地下儲能系統(tǒng)方案設(shè)計前，進行的工程場地狀況調(diào)查可參照 GB 503662009 中3.1.4，工程場地內(nèi)巖土體地質(zhì)勘察可參照 GB50021 進行。地埋管地源熱泵地下儲能系統(tǒng)方案設(shè)計前，應(yīng)對工程場地內(nèi)水文地質(zhì)條件進行勘察?？辈鞈?yīng)包括下列內(nèi)容：地下水類型；地層巖性、分布、埋深及厚度；地下水質(zhì)垂向分布及咸淡水分界深度；地下水分層流場特征。在天津市咸水分布區(qū)，地埋管深度不宜超過場地咸水底

41、界深度，埋管底部與咸水層底板間距不宜小于 10m。當(dāng)?shù)芈窆苌疃瘸^場地咸水底界深度時，咸水體與淡水體間應(yīng)采取嚴格的封孔措施。豎直地埋管地源熱泵地下儲能系統(tǒng)的回填料應(yīng)采用透水性差的材質(zhì)。宜采用膨潤土、水泥、砂和水組成的混合物，其中膨潤土、水泥、砂的含量宜取 5%10%、5%10%和 15%25%。不得采用鉆孔施工上返巖屑或原漿作為回填料。豎直埋管地源熱泵系統(tǒng)的傳熱介質(zhì)應(yīng)以水為首選，也可選用其它安全、環(huán)保無污染的介質(zhì)。豎直地埋管地源熱泵地下儲能系統(tǒng)井工程竣工后，施工單位應(yīng)將勘察資料（水文地質(zhì)柱狀圖及電測曲線圖等）、竣工報告提交水行政管理部門備案。附錄A（規(guī)范性附錄）地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)取用地下

42、水資源論證報告書提綱總論項目來源水資源論證的目的和任務(wù)編制依據(jù)取水規(guī)模與取水地點分析范圍與論證范圍論證工作等級論證委托書、委托單位與承擔(dān)單位建設(shè)項目概況項目名稱及項目性質(zhì)建設(shè)地點、占地面積建設(shè)規(guī)模及實施意見建設(shè)項目業(yè)主提出的取水及退水方案建設(shè)項目所在區(qū)域地下水資源情況及其開發(fā)利用的分析區(qū)域水文地質(zhì)條件區(qū)域水資源狀況及其開發(fā)利用分析周邊地區(qū)地下水源熱泵地下儲能系統(tǒng)的開發(fā)利用狀況建設(shè)項目取用地下水合理性分析取水合理性分析用水合理性分析建設(shè)項目取水水源論證水文地質(zhì)條件分析取水目的層的確定熱源井群設(shè)計采灌水量、水質(zhì)、水位預(yù)測采灌平衡可行性分析取水與回揚的影響分析對區(qū)域水資源的影響對相鄰用水戶的影響對地

43、質(zhì)環(huán)境的影響回揚水的利用保證地下水有效回灌的措施設(shè)備安裝措施回灌回揚熱源井的維護與運行監(jiān)測結(jié)論和建議取用水合理性取用水源可靠性和可行性水源工程和用水量取用水對水資源狀況和其它取用水戶的影響建議附錄B（規(guī)范性附錄）一些測定項目水樣采取和保存方法測定項目最少采用量(ml)盛樣容器保存方法允 許 保存時間(d)備注Eh ,PH100G，P42最好現(xiàn)場測定K ，Na ，Ca 2 ，Mg 2，對礦化度高的重碳酸型水HCO ，Ca 2 ，Mg 23游離CO 2 應(yīng)在現(xiàn)場測定SO 2 ，Cl ，HCO ，CO 2 433，500G，P原樣保存30F ，NO 、可溶性硅酸3NO 2100G，P原樣保存1-3現(xiàn)

44、場測定或開瓶后立即測定Fe 3 ，F(xiàn)e 2250G，P加入硫酸-硫酸銨30現(xiàn)場固定侵蝕性CO 2250G，P加入碳酸鈣30現(xiàn)場固定磷酸鹽100G加入硝酸酸化使pH210現(xiàn)場固定硫化物500G加入醋酸鋅和氫氧化鈉溶液7現(xiàn)場固定溶解氧250G加入堿性碘化鉀及氯化錳溶液3現(xiàn)場測定或現(xiàn)場固定化學(xué)需氧量（COD）100G，P原樣 4保存3G硬質(zhì)玻璃瓶；P聚乙烯塑料瓶表 B.1一些測定項目水樣的采取和保存方法，附錄C（資料性附錄）對井回灌試驗的資料分析天津地區(qū)承壓含水層，均是具有垂向越層補給和側(cè)向補給的雙向補給含水層。在對井采灌開采狀態(tài)下，由回灌井向抽水井的側(cè)向補給更加突出，形成的穩(wěn)定流場及水文地質(zhì)參數(shù)計

45、算公式如下：C.1雙向補給條件下水位場抽水井的降深可按下式計算：S 式中：S抽水井有效降深； Q抽水井流量； K含水層滲透系數(shù)； M含水層厚度； U地下水流速（IK）；Q4KMeur cos / za K0(Er) (C.1)計算點同地下水流向的側(cè)離角； a導(dǎo)壓系數(shù)；E補給系數(shù)。E 2 E 2hrE (C.2)式中：E Uh2a( K0 K00 ) / KMm0m00Ev (C.3)式中：K0、K00是含水層頂?shù)装宓闹叵驖B透系數(shù)，m0、m00是頂?shù)装逋杆畬拥暮穸取?當(dāng)Er0.2時，K0（Er）=-ln(0.89 Er)= lnK0（Er）零PH虛復(fù)元貝塞爾函數(shù)。0.89Er即貝塞爾函數(shù)在自變量小的條件可近似用對數(shù)函數(shù)表示，其誤差不超過1.6%。令 k 10.89EQ同時取Q k1 （重復(fù)