【文章內容簡介】 ，必須在進行水質驗證之后進行回灌試驗。 e) 回灌水位上升幅度不宜超過 5m。 地下水換熱系統(tǒng)淺層地熱能計算 （ 6— 1） 式中 : D地下水地熱能利用量（ kW）； m—地下水循環(huán)量（ m3/h）； c水的比熱容（ kJ/kg℃ ）； ρ—水的密度（ kg/m3） △ T水的溫差（ ℃ ）。 地下水質量評價 水試樣的采取和試驗應符合下列規(guī)定： a) 水試樣應同時采取抽水水樣和回灌水樣。 b) 水試樣應及 時試驗，清潔水放置時間不超過 72 小時，稍受污染的水不宜超過 48 小時，受污染的水不宜超過 12 小時。 13 水質評價 水質分析項目應化驗水的化學成分、渾濁度、硬度、礦化度和含砂量，可參照《地下水質量標準》 GB/T1484893進行評價。 水和土腐蝕行的評價 根據工程要求，參照《巖土工程勘察規(guī)范》（ GB50021－ 2020）中有關內容進行評價。 資料整理和報告編寫要求 資料整理要求 a) 對所有勘查資料進行系統(tǒng)的、綜合的整理與分析研究，特別是要加強多年資料的分析整理，綜合研究各種資 料間的內在聯(lián)系，及時編制各種圖表。對原始資料應分類整理、編目、造冊、存檔備查； b) 必須十分重視資料的準確性和代表性。各種工作告一段落后，應及時提交相應的報告。報告的形式可根據具體情況確定。 勘查設計書編寫提綱 編寫設計前應現場踏勘，內容見附錄 B 勘查報告編寫提綱 勘查工作完畢后，應編寫勘查報告，對淺層地熱能資源條件進行評價，對換熱系統(tǒng)方式提出建議，內容見附錄 C。 7 淺層地熱能資源計算評價 一般規(guī)定 淺層地熱能資源評價應計算淺層地熱能可利用量和儲存量。 淺層地熱能資源評價包括地熱能資源量評價和地下水質量評價兩部分。 區(qū)域淺層地熱能評價的深度范圍為：在恒溫帶以下至 200m 埋深以內。地源熱泵工程淺層地熱能評價的深度根據工程的需求而定。 14 淺層地熱能資源一般利用溫差在 5～ 15℃ ，地下水利用后的溫度應在 0℃ 以上。在我國不同地區(qū)，可利用溫差也不相同。本規(guī)程推薦：東北地區(qū)可用 5～ 6℃ ，華北地區(qū)可用 7～ 8℃ ，華東地區(qū)可用 8～ 9℃ ，華南地區(qū)可用 10～ 12℃ 。 評價原則 地下水地熱能資源評價應在完整的地下水系統(tǒng)分析研究的基礎上，以水文 地質單元為基本計算單元進行；對于包氣帶地熱能資源評價，應根據包氣帶巖性結構及組合綜合進行巖性分區(qū)，并以巖性分區(qū)為基本計算單元進行評價。 應在系統(tǒng)分析包氣帶巖土工程地質條件和地下水水文地質條件、工程地質條件的基礎上，研究熱（或水熱）的補給、運移和排泄規(guī)律，研究地熱能成因、熱傳導方式以及地溫場特征，建立地熱能形成的概念模型，進而建立參數模型和數學模型。 計算模型應符合實際，所選擇的計算方法和計算參數合理且符合各勘查階段的要求，模型的建立和計算方法的采用，應隨著勘查程度的提高進行修正和更新 。 隨著勘查程度的提高，可利用數值法建立淺層地熱能的管理模型，提出淺層地熱能的可持續(xù)開發(fā)利用方案和管理措施。 在淺層地熱能資源量評價時，如涉及地下水，則應進行地下水質量評價。 地熱能資源量評價 熱流量法 根據大地熱流計算淺層地熱能可利用量，適用于區(qū)域淺層地熱能資源評價。公式為： （ 7—1） 式中： Qh——淺層地熱能可利用量， kW； a——淺層地熱能可利用系數； q——大地熱流值， mW/m2。 15 M——計算面積， m2 淺層地熱能可利用系數 a 為單位面積淺層地熱能可利用量與大地熱流值之比。該系數與當地的水文地質和地熱地質條件有關，淺層地熱能可利用系數應根據經開采驗證的地源熱泵工程中實測的單位面積提取利用的熱流量與當地實測大地熱流值的比值取得，可用于地熱地質條件類似區(qū)域淺層地熱能可利用量的評價。 計算得出的淺層地熱能可利用量是在采暖期的利用熱量，在一個水文年達到熱均衡的條件下，該熱量是可持續(xù)利用的。 大地熱流值 q 應按照技術要求測定。 熱儲法 采用熱儲法計算評價地熱能儲存量。 在包氣帶和含水層中 ，熱儲法計算地熱能儲存量的表達式分別如下： a)在包氣帶中，其地熱能儲存量按下式計算： （ 7—2） 式中： QR——地熱能儲存總量， kJ，（ 1kcal= ）； QS——巖土體中的熱儲存量， kJ； QW——巖土體所含水中的熱儲存量， kJ； QA——巖土體中所含空氣中的熱儲存量， kJ。 其中： （ 7—3） 式中： ρS——巖土體密度， kg／ m3； CS——巖土體比熱容， kJ／ kg℃ ； φ——巖土體的孔隙率（或裂隙率）； 16 M——計算面積， m2； d——計算厚度， m； ΔT——利用溫差， ℃ 。 （ 7—4） 式中： ρW——水密度， kg／ m3； CW——水比熱容， kJ／ kg℃ ； ω——巖土體的含水量。 （ 7—5） 式中： ρW——空氣密度， kg／ m3； CW——空氣比熱容， kJ／ kg℃ 。 b）在含水層和相對隔水層中，地熱能儲存量按下式計算： （ 7—6） 式中： QR——地熱能儲存總量， kJ； QS——巖土體中的熱儲存量， kJ； QW——巖土體所含水中的熱儲存量， kJ。 其中， QS的計算公式同（ 2）式， QW的計算公式如下： （ 7—7） d 為地下水面至計算下限的巖土體厚度，包括需要計算的含水層和相對隔水層。 熱儲法不僅適用于松散巖層分布區(qū)的地熱能儲存量評價，而且同樣適用于基巖地區(qū)的地熱能儲存量評價，故凡是條件具備的地區(qū)，均應采用此方法評價地熱能儲存量。 17 熱導率計算法 適用于取得實測熱導率等參數后，計算地埋管地源 熱泵工程的地熱能可利用量。如果沒有實測的熱導率值，則利用前人測定和公布的一些地區(qū)的熱流值和地溫梯度值進行計算，得到計算區(qū)的綜合熱導率 λ值（ W/m℃ ）。在以傳導方式進行熱傳遞和熱交換達到穩(wěn)定的條件下，采用 U 形管進行熱交換的單孔地熱能可按以下公式近似計算： （ 7—8） 式中： D——單孔地熱能（ W）； ΔT——溫差（ ℃ ），即為 U 形管內溫度平均值與 r2處巖土體溫度之差； R——導熱熱阻（ ℃ /W）； λ——熱導率（ W/m℃ ）； L——單孔 U 形管有效熱交換長度（ m），若熱交 換孔鉆 200m 深，扣除淺表 10m 太陽能影響的深度，則 U形管的有效熱交換長度為 190m； r2， r1——分別為影響范圍半徑和 U 形管等效外半徑， r1為 U 形管外半徑的 倍。 上式中 ΔT、 r2， r1的值可根據地源熱泵工程實例實測或經驗獲取，這樣就可得到單孔地熱能，然后乘以區(qū)域可鉆孔數，鉆孔一般按網格布置，布孔間距根據經驗確定，若按常規(guī)（平均）情況以 5m5m 網格布置熱交換孔，則可鉆孔數＝有效面積 (有效面積為扣除建筑和道路等占地的評價區(qū)域面積，一般情況不在建筑物覆蓋和道路下鉆孔 )247。25m2，即得評價區(qū)（地源熱泵工程區(qū) ）的總地熱能（ W）。 地下水量折算法 適用于地下水地源熱泵的地熱能可利用量的計算，計算公式如下： （ 7— 9） 式中： Qh— 地熱能可利用量， kW； 18 qw— 地下水循環(huán)利用量， m3/d。 △ T—地下水利用溫差（ ℃ ）。 此方法對地下水地源熱泵工程淺層地熱能資源可利用量的計算結果是準確的。 水熱均衡法 水熱均衡法主要通過研究區(qū)的水、熱均衡計算，了解地下水的水、熱儲存量和水、熱補排情況。 （ 1）水均衡 （ 7—10） 式中： qwin——補給量， m3/d Qwout——排泄量， m3/d Δqw——儲存量的變化量， m3/d 在包氣帶，土壤水分的補給項有：降水入滲量、灌溉入滲量等；排泄項有：植物蒸騰量、土面蒸發(fā)量、下滲補給地下水的量等。 地下水補給項有：降水入滲量、灌溉入滲量、渠系入滲量、河流入滲量、側向補給量、越流補給量等；排泄項有：潛水蒸發(fā)量、人工開采量、側向排泄量、泉排泄量、河流排泄量、越流排泄量等。 （ 2）熱均衡 （ 7— 11） 式中： Qin——熱收入 量， kW； Qout——熱支出量， kW； ΔQ——熱儲存量的變化量， kW。 在包氣帶，熱的收入項有：太陽照射熱量、大地熱流量、地表水（泉）向土壤散發(fā)的熱量，側向傳導流入的熱量等；支出項有：向大氣散發(fā)的熱量、向地表水（泉）散發(fā)的熱量、側向傳導流出的熱量等。 在地下水中，熱的收入項有：太陽照射熱量、大地熱流量、水補給帶來的熱量、側向傳導流入的熱量等；支出項有：向大氣散發(fā)的熱量、水排泄帶走的熱量、側向傳導流出的熱量等。 19 這種方法需要有長期動態(tài)監(jiān)測數據的支撐，適用于評價地熱能資源可利用量的保證程度。在調查評價時，須注意查明各均衡項情況。恒溫帶以下，熱收入項中沒有太陽照射熱量。 類比法 利用已知地區(qū)的地熱能熱資源量來推算地熱地質、水文地質條件相似的未知地區(qū)的地熱能源量。此方法適用于淺層地熱能可利用量和儲存量的估算。 數值法 數值法適用于地源熱泵工程取得了實測的熱物理參數和水文地質參數后應用，既適用于地熱能資源儲存量的計算，也適用于地熱能資源可利用量的計算。這種方法需要有長期動態(tài)監(jiān)測數據的支撐。本規(guī)程所列數值法中能量平衡方程的一種形式見附錄 D，此能量平衡方程還應與水量平衡方程耦合求解。 地 下水質量評價 地下水質量評價的目的是在查明地下水的物理性質、化學成分及其變化規(guī)律的基礎上，結合地下水地源熱泵利用技術，根據我國現行的有關標準進行評價。 地下水水質可參照《地下水質量標準》（ GB/T 1484893）進行評價。