地源熱泵施工與設計 第一章 方案確定前的工程勘察

地源熱泵施工與設計

第一章 方案確定前的工程勘察
第二章 土壤源熱泵的施工與設計
第三章 地下水源熱泵的施工與設計
第四章 地表水源熱泵的施工與設計

一、地源熱泵系統方案設計前，應進行工程場地狀況調查，并應對淺層地熱能資源進行勘查。

1、工程場地狀況調查應包括下列內容：
1）場地規劃面積、形狀及坡度；
2）場地內已有建筑物的占地面積及其分布；
3）場地內樹木植被、池塘、排水溝及架空輸電線、電信電纜的分布；
4）場地內已有的、計劃修建的地下管線和地下構筑物的分布及其埋深；
5）場地內已有水井的位置。
工程場地可利用面積應滿足修建地表水抽水構筑物(地表水換熱系統)或修建地下水抽水井和回灌井(地下水換熱系統)或埋設水平或豎直地埋管換熱器(地埋管換熱系統)的需要。同時應滿足置放和操作施工機具及埋設室外管網的需要。

2、淺層地熱資源的勘察包括以下內容：
1）地埋管換熱系統勘察包括：
巖土層的結構；
巖土體熱物性；
巖土體溫度；
地下水靜水位、水溫、水質及分布；
地下水徑流方向、速度；
凍土層厚度。

采用水平地埋管換熱器時，地埋管換熱系統勘察采用槽探、坑探或研探進行。槽探是為了了解構造線和破碎帶寬度、地層和巖性界限及其延伸方向等在地表挖掘探槽的工程勘察技術。探槽應根據場地形狀確定，探槽的深度一般超過埋管深度1m。采用豎直地埋管換熱器時，地埋管換熱系統勘察采用鉆探進行。鉆探方案應根據場地大小確定，勘探孔深度應比鉆孔至少深5m。

巖土體熱物性指巖土體的熱物性參數，包括巖土體導熱系數、密度及比熱等。若埋管區域已具有權威部門認可的熱物性參數，可直接采用已有數據，否則應進行巖土體導熱系數、密度及比熱等熱物性測定。
測定方法可采用實驗室法或現場測定法。

實驗室法:對勘探孔不同深度的巖土體樣品進行測定，并以其深度加權平均，計算該勘探孔的巖土體熱物性參數;對探槽不同水平長度的巖土體樣品進行測定，并以其長度加權平均，計算該探槽的巖土體熱物性參數。
現場測試法:現場測試巖土體應在測試埋管狀況穩定后進行。根據埋管深度或長度，測試一般應在測試埋管安裝完畢72h后進行。對兩個勘探孔(槽)及兩個以上勘探孔(槽)的測試，其測試結果取算術平均值。

2）地下水換熱系統勘察應包括下列內容：
地下水類型；
含水層巖性、分布、埋深及厚度；
含水層的富水性和滲透性；
地下水徑流方向、速度和水力坡度；
地下水水溫及其分布；
地下水水質；
地下水水位動態變化。

3）地下水換熱系統勘察應進行水文地質試驗。包括：
抽水試驗；
回灌試驗；
測量出水水溫；
取分層水樣并化驗分析分層水質；
水流方向試驗；
滲透系數計算。
滲透系數指單位時間內通過單位斷面的流量(m/d)，一般用來衡量地下水在含水層中徑流的快慢。

4）地表水換熱系統勘察應包括下列內容：
地表水水源性質、水面用途、深度、面積及其分布；
不同深度的地表水水溫、水位動態變化；
地表水流速和流量動態變化；
地表水水質及其動態變化；
地表水利用現狀；
地表水取水和回水的適宜地點及路線。

地表水水溫、水位及流量勘察應包括近20年最高和最低水溫、水位及最大和最小水量;地表水水質勘察應包括:引起腐蝕與結垢的主要化學成分，地表水源中含有的水生物、細菌類、固體含量及鹽堿量等。

二、對已具備水文地質資料或附近有水井的地區，應通過調查獲取水文地質資料。調查區域半徑宜大于擬定換熱區100—200m。調查以收集資料為主，除觀察地形地貌外，應調查已有水井的位置、類型、結構、深度、地層剖面、出水量、水位、水溫及水質情況，還應了解水井的用途，開采方式、年用水量及水位變化情況等。

三、工程勘察應由具有勘查資質的專業隊伍承擔。工程勘察完成后，應編寫工程勘察報告，并對資源可利用情況提出建議。