【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 等 10 余條河流，均屬黑河內(nèi)陸水系，多年平均徑流量為 108m3/a。其中，黑河是本區(qū)徑流量最大的河流，多年平均徑流量為 108m3/a，年最大徑流量 108m3/a。其補(bǔ)給來(lái)源中降水占 %、地下水占 %，冰川積雪融水占 4%，屬降水和地下水混合補(bǔ)給類(lèi)型的河流；民樂(lè)縣境內(nèi)的童子壩河、洪水河等 7 條河流，多年平均徑流量 108m3/a；甘 10 州區(qū)境內(nèi)的酥油口河、大磁窯河等 3 條河流，多年平均徑流量 108m3/a。上 述河流出山后即被水庫(kù)攔蓄或納入渠系，只有在汛期才有部分河水流入平原地帶。本世紀(jì)以來(lái)，由于全球氣溫的變化（升溫），本區(qū)降雨量逐漸增多，致使黑河及其支流出山徑流量呈現(xiàn)出緩慢增加之趨勢(shì)。資料統(tǒng)計(jì)， 2020 年～2020 年黑河出山徑流量平均為 108m3/a，高于多年平均值 %。 地下水資源 松散巖類(lèi)孔隙水是張掖盆地東段主要的地下水類(lèi)型，廣泛分布于盆地第四紀(jì)松散巖層中。受構(gòu)造 — 地貌條件的制約，盆地不同地帶地下水的埋藏條件各不相同，總的規(guī)律是：自山前至盆地內(nèi)部，地下水埋藏深度逐漸變淺，北部烏 江一帶泉水出露。南部山前洪積扇頂部水位埋深大于 200m，含水層由粗顆粒的砂礫卵石組成，地下水類(lèi)型為單一潛水層，至扇中地帶，水位埋深150～ 50m，含水層中含泥質(zhì)漸多，扇緣和細(xì)土平原南部，水位埋深 50～ 10m，含水層顆粒漸細(xì)，由單一的潛水層漸變?yōu)槎鄬拥臐撍?— 承壓水含水綜合體。黑河 — 山丹河沿岸地帶水位埋深小于 3m，烏江一帶泉水成呈片狀溢出（圖32）。 11 據(jù) 2020 年度張掖市水利年報(bào)資料統(tǒng)計(jì)， 2020 年張掖盆地東段引水總量為 108m3，其中河源來(lái)水量 108m3，地下水開(kāi)采總量為 108m3/a。以各供水對(duì)象分析，農(nóng)業(yè)灌溉用水比重較大，總用水量為 108m3,工業(yè)及生活用水開(kāi)采量相對(duì)較小，為 108m3。 據(jù)《河西走廊地下水勘查報(bào)告》，張掖盆地東段地下水允許開(kāi)采量為 108m3/a（ P=50%）?，F(xiàn)狀條件下，盆地東段地下水開(kāi)采量為 108m3/a。 由此，根據(jù)現(xiàn)狀開(kāi) 采量和允許開(kāi)采量計(jì)算得出，張掖盆地東段地下水開(kāi)發(fā)利用程度屬中等，為 ％。 12 據(jù) 2020 年度甘州區(qū)水利年報(bào)資料 統(tǒng)計(jì)， 2020 年總引水量為 108m3，其中河源來(lái)水量 108m3，地下水年開(kāi)采總量為 108m3/a。以各供水對(duì)象分析，農(nóng)業(yè)灌溉用水比重較大，總用水量為 108m3,占總用水量的％，工業(yè)及生活用水用采量相對(duì)較小為 108m3，占總用水量的％，生態(tài)用水 108m3，占總用水量的 ％。 依據(jù)《甘州區(qū)水資源配置方案》，境內(nèi)工業(yè)配置總水量為 108m3，而實(shí)際用水量為 108m3，水量余額為 108m3。生活配 置總水量為 108m3，而實(shí)際用水量為 108m3，水量余額為 108m3。因此，本項(xiàng)目無(wú)論按工業(yè)用水還是按生活用水評(píng)價(jià)，均能滿(mǎn)足項(xiàng)目用水。 水資源短缺，供需矛盾較突出。 張掖市境內(nèi)降雨稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，用水主要依靠過(guò)境水資源。區(qū)內(nèi)人均水資源量只有 1250m3，畝均水量 511m3，分別為全國(guó)平均的 75%和 29%，依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，屬中度缺水地區(qū)。另外，黑河徑流年內(nèi)分配不均，且來(lái)水需水過(guò)程極不均勻，造成每年夏灌期間“卡脖子”旱日趨嚴(yán)重，使 之境內(nèi)水資源供需矛盾日漸突出。 用水結(jié)構(gòu)不合理，水資源利用經(jīng)濟(jì)效益低下 由于歷史傳統(tǒng)原因，農(nóng)業(yè)一直是張掖用水的絕對(duì)主體。雖然農(nóng)業(yè)用水比例從 2020年的近 90%調(diào)整到了 2020年的 80%，但與全國(guó)平均水平相比，用水結(jié)構(gòu)中農(nóng)業(yè)用水比例仍然過(guò)大，這種“一頭沉”的不合理用水結(jié)構(gòu)造成區(qū)域單方水 GDP產(chǎn)出偏低，區(qū)域水資源利用經(jīng)濟(jì)效益低下。 13 4 建設(shè)項(xiàng)目取用水合理性分析 本項(xiàng)目建設(shè)符合國(guó)家可再生能源利用的政策，同時(shí)符合水資源管理要求及水資源高效利用，因此，項(xiàng)目建設(shè)取水是合理的。其合理性主要 表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)、快速發(fā)展，致使對(duì)石油、煤炭、天然氣等能源需求量將會(huì)呈現(xiàn)出增大態(tài)勢(shì)，未來(lái)能源將會(huì)形成日趨緊張的局勢(shì)。因此，尋求可再生能源資源來(lái)緩解能源供需緊張的局面已勢(shì)在必行。目前，通過(guò)水源熱泵利用可再生、清潔的地下水熱源，通過(guò)熱能交換來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的冬季燃煤供暖方式，具有廣闊的發(fā)展前景，符合國(guó)家對(duì)可再生能源發(fā)展的政策。 、高效節(jié)能 目前，冬季供暖基本為傳統(tǒng)的燃煤鍋爐供暖。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，燃煤鍋爐傳熱效率為 70～ 90％，其余 10～ 30％的熱量 將隨水蒸氣而蒸發(fā)，造成能源浪費(fèi)較大。同時(shí)，燃煤鍋爐運(yùn)行期間既耗水又污染周?chē)h(huán)境，經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益低下。水源熱泵作為一種高新供暖技術(shù)，在充分吸收地下水體恒定溫度的基礎(chǔ)上，以循環(huán)水為載體通過(guò)熱交換進(jìn)行供暖，具有清潔環(huán)保之功效。同時(shí)，水源熱泵比電鍋爐節(jié)能三分之二以上的電能；比燃煤鍋爐節(jié)能三分之一以上的電能，通常熱源系統(tǒng)消耗 1kw 的能量可獲得 4kw 以上的熱量，基本達(dá)到了高效節(jié)能之目的。另外，水源熱泵系統(tǒng)為封閉運(yùn)行系統(tǒng)，系統(tǒng)回灌水量、水質(zhì)等同于取水量和取水水質(zhì)，不會(huì)對(duì)附近地帶地下水的動(dòng)態(tài)（水位、水質(zhì)）產(chǎn)生影響。因此，采 用水源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行供暖 ，即清潔環(huán)保，又高效節(jié)能。 ，推廣前景廣闊 14 水源熱泵技術(shù)以其獨(dú) 特的設(shè)計(jì)理念和地 下淺層穩(wěn)定可靠的“熱源”為依托，在供暖領(lǐng)域取得了快速的發(fā)展，已成為世界上最先進(jìn)的供熱技術(shù)，歐美許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)各省區(qū)已被積極推廣應(yīng)用。目前，張掖市區(qū)已有個(gè)別用戶(hù)采用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行冬季供暖，其應(yīng)用效果和經(jīng)濟(jì)效益極為明顯，其市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。 水源熱泵供熱雖然開(kāi)采利用地下水，但它獲取地下水體中的熱源后，則通過(guò)回灌井全部回灌于地下水體中，循環(huán)系統(tǒng)并 不消耗水量。因此，該系統(tǒng)取水符合水資源優(yōu)化配置，取水合理。 綜上所述，采用水源熱泵冬季供暖，符合我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)政策，屬于國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的項(xiàng)目，項(xiàng)目取水是合理的。 冷熱負(fù)荷計(jì)算 甘州區(qū)豐澤園 B 區(qū)（ 2 號(hào)機(jī)組）建筑全為十一層住宅樓，取暖面積，根據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施（暖通空調(diào)動(dòng)力）》中各類(lèi)建筑的熱負(fù)荷指標(biāo)及本項(xiàng)目特點(diǎn)，甘州區(qū)豐澤園 B 區(qū)（ 2 號(hào)機(jī)組）熱負(fù)荷指標(biāo)以住宅區(qū)的熱負(fù)荷指標(biāo)為參考依據(jù)，取熱負(fù)荷指標(biāo)為 45W/m2。通過(guò)計(jì)算，得出甘州區(qū)豐澤園 B 區(qū)（ 2 號(hào)機(jī)組 ）總熱負(fù)荷 WH= 45=897kW。 用水量計(jì)算 按 照甘州區(qū)豐澤園 B 區(qū)（ 2 號(hào)機(jī)組）取暖面積所需要的 熱負(fù)荷 值 計(jì)算 所需水量。甘州區(qū)豐澤園 B 區(qū)（ 2 號(hào)機(jī)組）冬季供熱所需的總熱負(fù)荷為 897kW。 用水量理論計(jì)算公式： 冬季用水量： ( 1)1 .1 6 3 HH CO P WQ CO P t?? ? ? ? 15 其中： COP 一般選 5； QH為冬季地下水需用量，單位為 m3/h； WH為總熱 負(fù)荷值，單位 KW。 △ t 為提取水溫溫差值，單位℃。 根據(jù)以上公式進(jìn)行計(jì)算，井水循環(huán)提取的溫差按 6℃計(jì)算，則甘州區(qū)豐澤園 B 區(qū)（ 2 號(hào)機(jī)組） 熱泵冬季高峰需水量 QH＝ 897 ＝ 102m3/h。 熱泵一般運(yùn)行時(shí) 需水量按照高峰需水量 80%計(jì)算 ，冬季取暖一般用水量為82m3/h。 用水合理性分析 本項(xiàng)目用水由兩部分組成。其中，居民生活及環(huán)境綠化用水由張掖市自來(lái)水公司利用城市供水管網(wǎng)統(tǒng)一供給，而水源熱泵系統(tǒng)冬季供暖則規(guī)劃利用地下水源進(jìn)行供水。 水源熱泵供熱系統(tǒng)由供熱、循環(huán)兩部分組成，供熱部分為取水 — 加壓 —提熱 — 熱交換系統(tǒng)，水源熱泵機(jī)組工作原理就是在冬季從地下水源中提取熱量送到建筑物中循環(huán)；運(yùn)行介質(zhì)為自來(lái)水， 是將熱交換系統(tǒng)傳輸?shù)臒崮芡ㄟ^(guò)水體循環(huán)輸送到用戶(hù)，最終實(shí)現(xiàn)供暖目標(biāo)。 本項(xiàng)目規(guī) 劃設(shè)計(jì) 1 眼取水井和 3 眼回灌井。取水只是把地下水作為熱源，利用循環(huán)水進(jìn)行熱交換，交換后全部回灌地下水體中，整個(gè)循環(huán)過(guò)程不消耗地下水資源。因此，供暖系統(tǒng)運(yùn)行期間始終保持地下水抽灌平衡，對(duì)區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)變化不產(chǎn)生影響。 本項(xiàng)目利用熱泵原理完成供暖運(yùn)行期間抽水、回灌始終保持水量平衡， 16 同時(shí)，循環(huán)系統(tǒng)為封閉型，故熱量交換過(guò)程中不消耗水資源，也不向外界排放廢水、廢氣，是一項(xiàng)綠色環(huán)保型采暖工藝。因此，項(xiàng)目用水 效率高，其用水是合理的。 水源熱泵用水工藝是采用封閉式循環(huán)用水技術(shù)，對(duì)所用地下水而言，只是以地下水作為介質(zhì)提取地下能量，整個(gè)過(guò)程不消耗地下水資源。該項(xiàng)目節(jié)水潛力和措施主要表現(xiàn)在： ，建筑材料保溫性能好，熱泵系統(tǒng)用水量就相應(yīng)減少，建筑材料保溫性能差，熱泵系統(tǒng)用水量就多，所以建筑材料應(yīng)盡可能選擇保溫性能好的。 ，這樣就減少了室內(nèi)與外界能量的交換，同時(shí) 也相 應(yīng)減少了工藝用水。 ，建立雨洪收集系統(tǒng) ， 實(shí)現(xiàn)雨水資源化，收 集處理后的雨 洪 水 可以用于地下水回灌，涵養(yǎng)地下水資源 。 日循環(huán)需水量 不同使用時(shí)間，系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷不同， 根據(jù) 甘州區(qū)豐澤園 B 區(qū)（ 2 號(hào)機(jī)組）特點(diǎn)及用途 進(jìn)行日需水量計(jì)算。 以冬季最冷天為例， 水源熱泵系統(tǒng)工作時(shí)間按照每日 22 小時(shí) 計(jì)算 。 高峰時(shí)段 7 小時(shí)， 需水量 102m3/h； 一般時(shí)段 共 6 小時(shí)， 需水量按 高峰時(shí)段的 80%計(jì)，為 82m3/h；維持 時(shí)段 共 9 小時(shí)， 需水量按 高峰時(shí)段的 40%計(jì)，為 41m3/h。具體運(yùn)行時(shí)間表及各時(shí)間段用水量 見(jiàn)表 41。 17 表 41 冬季熱泵運(yùn)行日需水量計(jì)算表 時(shí)間 運(yùn)行狀態(tài) 水量（ m3） 時(shí)間 運(yùn)行狀態(tài) 水量（ m3） 0:001:00 維持 41 12:0013:00 停機(jī) 0 1:002:00 維持 41 13:0014:00 停機(jī) 0 2:003:00 維持 41 14:0015:00 維持 41 3:004:00 維持 41 15:0016:00 維持 41 4:005:00 維持 41 16:0017:00 一般 82 5:006:00 維持 41 17:0018:00 一般 82 6:007:00 一般 82 18:0019:00 高峰 102 7:008:00 高峰 102 19:0020:00 高峰 102 8:009:00 高峰 102 20:0021:00 高峰 102 9:0010:00 高峰 102 21:0022:00 一般 82 10:0011:00 高峰 102 22:0023:00