地源热泵换热系统工程勘察规程.doc

江苏省地源热泵换热系统工程勘察规程地源热泵换热系统工程勘察规程Specification for Investigation of ground-source heat transfer pump system(征求意见稿)目 次1总则1 2 术语和符号2 2.1 术语22.2 符号43 基本规定53.1 基本要求53.2 工程勘察分级53.3岩土分类及地下水类型划分63.4 换热系统类型划分84 地源热泵换热系统工程勘察基本要求94.1 一般规定94.2 地埋管换热系统工程勘察94.3 地下水换热系统工程勘察104.4 地表水换热系统勘察125 地源热泵换热系统的监测145.1一般规定145.2 地埋管地源热泵换热系统的监测145.3 地下水地源热泵换热系统的监测155.4 地表水地源热泵换热系统的监测165.5 监测报告166 成果报告的基本要求18附录 热响应试验20附录B抽水试验22附录C回灌试验24附录D本规程用词说明25条文说明 26第3页共3页江苏省地源热泵换热系统工程勘察规程1 总则1.0.1 为适应江苏省地源热泵换热系统工程建设的需要，统一建设项目地源热泵换热系统工程勘察要求，提高地源热泵换热系统工程勘察水平，做到技术先进、安全可靠、经济合理，确保工程质量和保护环境，提高投资效益，特制定本规程。1.0.2 本规程适用于江苏省建设项目地源热泵地埋管、地下水、地表水换热系统场地工程勘察。1.0.3 地源热泵换热系统工程勘察的主要任务是采用综合勘察技术方法，查明换热系统场地地质背景及浅层地热条件，确定地热能合理开发量，对浅层地热能综合利用进行评价，提出可持续开发利用的建议，并预测开发利用产生的环境影响。1.0.4 地源热泵换热系统工程勘察应从实际出发，广泛吸取工程实践经验，进行必要的测试试验，积极采用新技术、新设备。1.0.5 江苏省地源热泵换热系统工程勘察除应符合本规程外，尚应符合国家、行业及本省现行相关标准的规定。第1页共55页江苏省地源热泵换热系统工程勘察规程2 术语和符号2.1 术语2.1.1 地源热泵系统 ground-source heat pump system地源热泵系统是以岩土体、地下水、地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的换热空调系统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统、地表水地源热泵系统。2.1.2 地埋管换热系统 closed-loop ground-coupled system传热介质通过垂直或水平埋设在岩土体中的换热管管壁与岩土体进行热交换的地能采集系统，又称土壤源换热系统，也有称地耦合系统。2.1.3 地下水换热系统 ground water system与地下水进行热交换的地热能交换系统。根据地下水是否直接流经水源热泵机组分为直接和间接两种。2.1.4 地表水换热系统surface water system与地表水进行热交换的地热能交换系统。根据传热介质是否与大气相通，分为开式和闭式系统两种。2.1.5 恒温层constant zone of subsurface temperature变温层variable zone of subsurface temperature增温层 increasing zone of subsurface temperature恒温层又称常温层，地下温度的变化幅度常年不变的地带。变温层指地下温度明显受到地表大气温度变化影响的地带，即自恒温层向上至地表的地层。增温层又称内热带，是指地球表面以下完全受控于地球的内热活动，温度随深度的增加而增加的地带。2.1.6浅层地热能资源 shallow geothermal resources蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。2.1.7传热介质heat-transfer fluid地源热泵系统中,通过换热管与岩土体、地下水或地表水进行热交换的一种液体。一般为水或添加防冻剂的水溶液。2.1.8 水环境water environment自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境。2.1.9 地质环境geologic environment指地壳上部包括岩石、水、气和生物在内的互相关联的系统。2.1.10 地下水groundwater以各种形式埋藏在地壳土壤和岩石空隙中的水。2.1.11 岩土体rock-soil body岩石和松散沉积物的结合体。2.1.12 水文地质条件 hydrogeological condition地下水的分布、埋藏、补给、径流和排泄条件，水质和水量及其形成地质条件等的总称。2.1.13 含水层aquifer导水的饱和岩土层。2.1.14 富水性water yield property指含水层的水量丰富程度，一般以某一口径的井孔的单位降深的涌水量表示。2.1.15 水文地质参数 hydrogeological parameters表征地层水文地质特征的数量指标。2.1.16 渗透性permeability地下水在含水层多孔介质中运动的难易程度。2.1.17 潜水 phreatic water地表以下，第1个稳定隔水层(渗透性能极弱的岩土层)之上具有自由水面的地下水。2.1.18 承压水 confined water充满于两个隔水层之间具承压性质的地下水。2.1.19 岩土体热物性thermal-physical character of rock-soil body岩土体的热物理学性质，包括岩土体的导热系数、密度、比热容等。2.1.20 岩土初始平均温度 initial average temperature of the rock-soil恒温层下或地表下1020m至竖直地埋管换热器埋设深度范围内，岩土常年恒定的平均温度。2.1.21 水质water quality水体的物理性质、化学组成、生物学和微生物学及各自的含量所决定的特性及其组成状况的总称。是反映水体质量状况的指标。2.1.22 热源井heat source well热源井是用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的井，是抽水井和回灌井的统称。2.1.23 抽水试验pumping test单孔抽水试验 single well pumping test群孔抽水试验 pumping test of well group抽水试验是在井中进行计时计量抽取地下水，并测量水位变化的过程。单孔抽水试验指只在1个抽水孔中进行的不带或带观测孔的抽水试验。群孔抽水试验指2个或2个以上的抽水孔同时抽水，各孔的水位和水量有明显相互影响的抽水试验。2.1.24 完整孔 completely penetrating well进水部分揭穿整个含水层的钻孔。2.1.25 非完整孔 partially penetrating well进水部分仅揭穿部分含水层的钻孔。2.1.26 稳定流抽水试验 steady-flow pumping test在抽水过程中，要求出水量和动水位同时相对稳定，并有一定延续时间的抽水试验。2.1.27 非稳定流抽水试验 unsteady-flow pumping test在抽水过程中，一般仅保持抽水量固定而观测地下水位变化，或保持水位降深固定，而观测抽水量和含水层中地下水位变化的抽水试验。2.1.28 回灌试验injection test一种向井中连续注水，使井内保持一定水位，或计量注水，记录水位变化来测定含水层渗透性、注水量和水文地质参数的试验。2.1.29 采灌比rate of exploitation to injection开采水量与回灌水量的比值。2.1.30 岩土热响应试验 rock-soil thermal response test利用地埋管换热系统采用人工冷（热）源向岩土体中连续制冷（加热），并记录传热介质的温度变化和循环量，来测定岩土体热传导性能及岩土初始平均温度的试验。2.2 符号2.2.1 岩土原位测试及强度指标N标准贯入击数（击）；fr岩石饱和单轴抗压强度（MPa）；电阻率（m）。2.2.2 水文地质及换热参数s降深（m）；h2天然情况下潜水含水层厚度（H）和抽水孔或观测孔抽水或水位恢复时的孔壁处潜水含水层厚度（hw或hr）的平方差（h2=H2-hw2或h2=H2-hr2）；t 时间（s）；Q 出水量（m3/s）；Q换热器最大瞬时换热量(kW)；Q通过热响应试验得到的单位延米换热井换热量(取热量或释热量，W/m)；n换热井数量，可以用可用地面积除以2030计算；h换热井有效深度（m）；水体密度(kg/m3)；V水体流量(m3/s)；Cp水的定压比热，取值4.18kJ/(kg)；T水体温差()。第4页共 56页江苏省地源热泵换热系统工程勘察规程3 基本规定3.1 基本要求3.1.1 在进行地源热泵换热系统工程设计之前，应由具有相应勘察资质的专业技术单位对地源热泵换热系统和浅层地热能资源工程场地进行勘察。3.1.2 地源热泵换热系统工程勘察可分阶段进行。可行性论证阶段勘察应满足确定换热系统方案的要求；工程设计阶段勘察应符合地源热泵换热系统工程设计、施工的要求。一般情况下，可直接进行工程设计阶段勘察。1 可行性论证阶段勘察应在充分收集已有的地热地质、工程地质、水文地质及当地地温、自然地理等资料基础上，根据情况适当补充地质测绘、地球物理勘探、勘探试验工作量等基础上，对浅层地热能条件进行分析评价，为换热系统选型和布局提供地质依据。2 工程设计阶段勘察应根据具体场地地源热泵换热系统的设计要求，有选择地布设地质测绘、地球物理勘探、钻探试验等工作量，详细查明工程场地范围内地层岩性结构、含水层类型及埋藏条件、赋存情况等工程地质水文地质条件，并通过水文地质试验、热响应试验等原位测试手段，为地源热泵换热系统工程设计提供基础资料，对浅层地热能的开发利用及对地质环境的影响进行评价。3.1.3 地源热泵换热系统工程勘察应在勘察前编制勘察纲要。3.2 工程勘察分级3.2.1 按建筑工程规模分级根据换热系统工程的换热应用建筑面积及采暖、制热负荷，可分为3个工程规模等级：1 大型工程：换热应用面积不小于20000；制热负荷不小于1000kW。2 中型工程：换热应用面积300010000；制热负荷3001000kW。3 小型工程：换热应用面积小于3000；制热负荷小于300kW。3.2.2 按地质条件复杂程度进行场地分级根据场地地质条件的复杂程度，可按下列规定分为3个场地等级：1 符合下列条件之一者为一级场地(复杂地质条件场地)：1) 地形地貌复杂；2) 水环境及地质环境已经或可能受到强烈破坏或污染；3) 地层条件复杂。2 符合下列条件之一者为二级场地(中等复杂地质条件场地)：1) 地形地貌较复杂；2) 水环境及地质环境已经或可能受到一般破坏或污染；3) 地层条件较复杂。3 符合下列条件者为三级场地(简单地质条件场地)：1) 地形地貌简单；2) 水环境及地质环境基本未受破坏或污染；3) 地层条件简单。注: 从一级开始，向二级，三级推定，以最先满足的为准。3.2.3 按水文地质条件复杂程度分级根据地形地貌、古地理环境与含水岩(层)组埋藏、组合特征的复杂程度和规律性，可按下列规定划分为3个水文地质条件等级：1 符合下列条件之一者，为一级水文地质条件场地（复杂水文地质条件）：1) 地下水类型种类大于2类，补给、径流、排泄条件复杂；2) 含水岩(层)组不少于3组，分布埋藏规律性差；3) 地下水水化学类型或水质复杂。2 符合下列条件之一者，为二级水文地质条件场地（中等复杂水文地质条件）：1) 地下水类型种类12类，补给、径流、排泄条件较为复杂；2) 含水岩(层)组12组，分布埋藏规律性较好；3) 地下水水化学类型或水质较有规律。3 符合下列条件之一者，为三级水文地质条件场地（简单水文地质条件）：1) 地下水类型单一，补给、径流、排泄条件简单；2) 含水岩(层)组单一，分布埋藏规律性好；3) 地下水水化学类型或水质单一。注: 从一级开始，向二级，三级推定，以最先满足的为准。3.2.4 地源热泵换热系统工程勘察等级划分根据建筑工程规模等级、地质条件场地等级和水文地质条件复杂程度等级，可按下列条件划分地源热泵换热系统工程勘察等级。甲级在建筑工程规模等级、地质条件场地等级和水文地质条件复杂程度等级中，有一项或多项为一级的地源热泵换热系统工程勘察项目；乙级除工程勘察等级为甲级和丙级以外的地源热泵换热系统工程勘察项目；丙级建筑工程规模等级、地质条件场地等级和水文地质条件复杂程度等级均为三级的地源热泵换热系统工程勘察项目。3.3岩土分类及地下水类型划分3.3.1 岩石分类表3.3.1-1 岩石按风化程度分类风化程度野外特征风化程度参数指标波速比Kv风化系数Kf未风化岩质新鲜，偶见风化痕迹0.91.00.91.0微风化结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙0.80.90.80.9中等风化结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。用镐难挖，岩芯钻可钻进0.60.80.40.8强风化结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进0.40.60.4全风化结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进0.4-注： 1 波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比；风化系数Kf为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比；2 岩石风化程度，除按表列野外特征和定量指标划分之外，也可根据当地经验划分；3 花岗岩类岩石，可采用标准贯入击数N（击）划分，N50为强风化；50N30为全风化；N30为残积土；4 泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。1 在进行勘察时，应鉴定岩石的地质名称和风化程度，并进行岩石坚硬程度的划分；2 岩石风化程度和坚硬程度等级的划分，应分别按表3.3.1-1、3.3.1-2执行。表3.3.1-2 岩石按坚硬程度分类坚硬程度坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩饱和单轴抗压强度fr（MPa）fr6060fr3030fr1515fr5fr5注： 1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时，可用点荷载试验强度换算，换算方法按现行国家标准工程岩体分级标准（GB50218）执行；2 当岩体完整程度为极破碎时，可不进行坚硬程度分类；3 当软化系数等于或小于0.75时，应定为软化岩石；当岩石具有特殊成分、特殊结构或特殊性质时，应定为特殊性岩石，如易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解性岩石、盐渍化岩石等；4 岩石的描述应包括地质年代、地质名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造。对沉积岩应着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度；对岩浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小和结晶程度。3.3.2 土的分类和鉴定1 晚更新世Q3及其以前沉积的土，应定为老沉积土；第四纪全新世Q4中近期沉积的土，应定为新近沉积土。根据地质成因，可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。土根据有机质含量分类，应按岩土工程勘察规范（GB50021）相关规定执行。2 粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为碎石土，并按表3.3.2-1进一步分类。表3.3.2-1 碎 石 土 分 类土的名称颗粒形状颗粒级配漂 石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量50%块 石棱 角 形 为 主卵 石圆形及亚圆形为主粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量50%碎 石棱 角 形 为 主圆 砾圆形及亚圆形为主粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%角 砾棱 角 形 为 主注：定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。3 粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为砂土，并按表3.3.2-2进一步分类。表3.3.2-2 砂 土 分 类土的名称颗 粒 级 配砾 砂粗 砂中 砂细 砂粉 砂粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量25%50%粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量50%粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量50%粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量85%粒径大于0.0.75mm的颗粒质量超过总质量50%注：定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。4 粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50%，且塑性指数等于或小于10的土，应定名为粉土。5 塑性指数大于10的土应定名为黏性土。黏性土应根据塑性指数分为粉质黏土和黏土。塑性指数大于10，且小于或等于17的土，应定名为粉质黏土；塑性指数大于17的土应定名为黏土。注：塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉入土中深度为10mm时测定的液限计算而得。6 除按颗粒级配或塑性指数定名外，土的综合定名应符合下列规定：1） 对特殊成因和年代的土类应结合其成因和年代特征定名；2）对特殊性土，应结合颗粒级配或塑性指数定名；3）对混合土，应冠以主要含有的土类定名；4）对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”；厚度比为1/101/3时，宜定为“夹层”；厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”；5）当土层厚度大于0.5m时，宜单独分层。3.3.3 地下水类型划分在进行工程勘察时，应根据含水介质及地下水埋藏条件、水力性质、水化学特征按照表3.3.3进行地下水类型划分。 表3.3.3-1 按主要含水介质及埋藏条件分类按含水介质分按埋藏条件分孔隙水裂隙水岩溶水包气带水土壤水；沼泽水；上层滞水（包气带中局部隔水层上季节性存在的重力水）；滨海沙堆、沙丘中的水基岩风化壳中季节性存在的水；凝灰角砾岩顶板上的水垂直渗入带中的水（降落水）潜水冲积层水；坡积、洪积和湖积层水基岩上部裂隙中的层状或脉状潜水；沉积岩层层间裂隙潜水裸露岩溶岩层中的层状或脉状溶洞水和裂隙岩溶水承压水松散岩层构成的自流盆地、单斜和山前平原自流斜地中的水构造盆地和向斜及单斜岩层中的层状裂隙承压水；构造断层带及不规则裂隙中局部或深部承压水构造盆地和向斜及单斜岩溶岩层中的层状或脉状溶洞水；裂隙岩溶承压水表3.3.3-2 按矿化度及酸碱度分类 名称总矿化度（g/l）名称pH值淡水1强酸性水5.0微咸水13弱酸性水5.06.5咸水310中性水6.58.0盐水1050弱碱性水8.010.0卤水50强碱性水10.0表3.3.3-3 按硬度分类名称硬 度Ca2+Mg2+( mEq /l)德国度极软水1.54.2软水1.03.04.28.4微硬水3.06.08.416.8硬水6.09.016.825.2极硬水9.025.2注mEq：毫克当量（某物质和1mg氢的化学活性或化合力相当的量）3.4 换热系统类型划分地源热泵换热系统按传热介质及地热能交换系统形式可划分为地埋管式换热系统（也称土壤源换热系统）、地下水换热系统和地表水换热系统3种类型。地埋管式换热系统根据管路埋置方式不同，又分为水平地埋管换热系统和竖直地埋管换热系统。地下水换热系统可分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。地表水换热系统可分为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统。第8页共55页江苏省地源热泵换热系统工程勘察规程4 地源热泵换热系统工程勘察基本要求4.1 一般规定4.1.1 地源热泵换热系统勘察前，应搜集建筑物的有关设计资料，并进行工程场地现状调查。4.1.2 勘察前应搜集下列资料：1 场地内及附近已有自然地理、水文、气象及地质、工程地质水文地质环境地质资料；2 邻近场地工程勘察资料；3 附有坐标和地形的建筑总平面图；4 场地的整平标高；5 拟建建筑物的性质、规模、占地面积、结构特点，基础形式、埋置深度，地下空间利用的基坑深度及其支护形式；6 建筑物的冷、热负荷或制冷、制热面积等资料； 7 邻近场地既有浅层地热能开发利用项目资料。4.1.3 工程场地现状调查应包括下列内容：1 场地形状、坡度；2 场地内已有建筑物占地面积、基础形式、地下空间利用的基坑深度及其支护形式及树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、电信电缆的分布；3 场地内已有的、计划修建的地下管线和地下构筑物的分布及埋深；4 场地内已有水井的位置和深度，地下水水温、水质、水位、含水层岩性及富水性；5 地表水源性质、水面用途、深度、面积、分布和利用现状；6 场地内既有供水、供电设施及功率。4.2 地埋管换热系统工程勘察4.2. 1 地埋管换热系统工程勘察应包括下列内容：1 岩土层岩性、物理性质、渗透系数、岩体强度、岩土层分布特征；2 岩土体热物理性质，取得导热系数、热扩散系数、比热容参数等；3 进行现场热响应试验，取得换热孔的有效传热系数、岩土体平均导热系数；4 岩土体初始平均温度；5 地下水类型，含水层岩性、厚度、埋藏分布特征，地下水水位、水温及其动态变化特征，地下水补、径、排条件和水化学成分，地下水流速及流向以及水力坡度等水文地质参数。4.2.2 勘察工作量布置1 勘探点布置和勘探孔深度，应根据建筑物的冷热负荷、岩土工程条件和地埋管类型确定。2 水平地埋管换热系统工程勘察采用槽探、坑探或钎探（洛阳铲）进行，探槽位置和长度应根据场地形状确定，槽探的深度宜超过预计的埋管深度1m，勘察工作量的布置按表4.2.3-1执行。3 竖直地埋管换热系统工程勘察采用钻探进行。勘察孔宜按换热应用场地范围周边线和角点布置，应能控制整个换热应用场地。勘察孔孔距延长轴方向间距宜不大于40m，深度应超过设计的地埋管深度不小于5m。勘察工作量的布置按表4.2.3-2执行。表4.2.3-1 水平地埋管换热系统勘探点布置工程勘察等级探槽或勘察孔数量（个）乙2丙1 表4.2.3-2 竖直地埋管换热系统勘探点布置工程勘察等级钻孔数量（个）热响应试验数量（个）甲33乙212丙11注： 1对于地质条件复杂项目应适当增加测试数量，应保证不同地貌单元、不同水文地质单元至少有1个孔测试；2 工程勘察等级丙级的，可采用地区经验值进行设计，若无经验设计参数，宜进行现场热响应试验。4 岩土层单层厚度大于1m的应单独分层，除碎石土及砂砾石层外，每层应取代表性的原状土样进行相关试验。5 工程勘察等级为甲级、乙级的场地每1个主要岩土层原状试样不应少于6件，一般岩土层原状试样不应少于3件；丙级的场地每1个主要岩土层原状试样不应少于3件，一般岩土层原状试样不应少于1件。当岩土层性质不均匀时，应适当增加试样数量。6必要时采集土样、水样进行测试分析，对所采用的材料进行腐蚀性评价。4.2.3 勘探和取样1 当需要查明岩土体的性质和分布，采取岩土试样时，可采用钻探、井探、槽探、钎探等方法。勘探方法的选取应符合勘察的目的和岩土特性。2 布置勘探工作时应考虑勘探对工程自然环境的影响，防止对地下管线、地下工程和自然环境的破坏。钻孔、探井和探槽和泥浆池完工后应妥善回填，对揭穿多个含水层组的勘察孔应采用止水材料分层回填夯实。 4.2.4 室内试验及现场岩土热响应试验1各类工程均应测试土的分类指标、物理性质指标和渗透系数。2岩石应进行密度和抗压强度测试。3各层均应测试岩土的热物理性质指标：比热容、导热系数、热扩散系数。4地源热泵换热系统方案设计前，应对工程场地进行岩土热响应试验，有关试验内容详见附录A。4.3 地下水换热系统工程勘察4.3.1地下水换热系统工程勘察内容1地下水类型；2地层（特别是含水层）岩性、分布、埋深及厚度；3含水层的富水性与渗透性；4地下水径流方向、速度与水力坡度；5地下水水温及其分布；6地下水水质；7地下水水位动态变化。4.3.2 地下水换热系统勘察基本要求1 地下水换热系统勘察前应进行水文地质调查，查明场地地下水形成与分布的基本规律。水文地质调查宜在可行性论证阶段进行，工程设计阶段可对专门地质问题作补充测绘。水文地质调查测绘应据不同填图比例尺要求，按地貌和地质体分布特征布置工作量，同时应充分利用工作场地及周边已有的地质、水文地质资料，特别是水井资料。2 当地下水换热系统的勘察结果符合地源热泵换热系统要求时，宜按热源井成井技术要求将水文地质勘探孔完善成井加以利用，抽水井、回灌井宜互用。4.3.3 水文地质勘察方法与室内试验1 地下水换热系统勘察可根据规划、设计要求结合场地水文地质条件选用地球物理勘探法。2 水文地质勘察布设应根据勘察阶段及地源热泵换热系统勘察等级等确定工作量。1） 可行性论证阶段以收集已有水文地质孔(水井)资料为主，若论证区域没有可利用资料，且不能满足论证要求时，应布设相应勘察。2） 工程设计阶段水文地质勘探孔数量应满足表4.3.3要求。表4.3.3 工程设计阶段水文地质勘察工作量勘察等级勘察孔数量(个)抽水回灌试验孔数量(个)甲级53乙级342丙级121注：1甲级勘察应进行流速、流向测试，乙级勘察宜进行流速、流向测试。2 水文地质研究程度高可取较小者；3 抽水试验孔、回灌试验孔同时视作勘察孔；4 若场地不属同一地下水系统时，勘察孔数量宜在相应的每级工程负荷增加13个孔。根据勘探目的与水文地质试验工作，适当布设地下水位观测孔，孔深与抽水试验孔同深。勘探深度可根据含水层(岩)组或含水构造带埋藏条件、地质结构及其浅层地热能换热、采水量需要确定，宜揭穿有采水意义的主要含水层(岩)组或含水构造带。应采取岩、土、水试样，有测井资料配合工作时，可适当减少岩土样的数量。3 室内试验1）原状土作常规物理性指标试验与渗透性试验；2）扰动土作颗粒分析、天然含水率、可溶盐含量及渗透试验、相对密度试验；3）地下水样一般作水质全分析化学试验外，尚应考虑分析特定条件下形成的特殊化学组分或微生物项目。4.3.4 水文地质现场试验野外水文地质试验内容包括通过抽水及回灌试验测定含水层渗透系数，确定采（抽）灌比和合理的抽灌井距，还应进行地下水水位观测，宜进行流速、流向测试等。抽水试验、回灌试验有关试验内容、要求详见附录B、附录C。1 抽水试验一般要求1）设计勘察阶段应进行抽水试验。抽水试验孔的位置与数量及试段应根据地质与水文地质条件及地下水量利用情况等因素综合确定。勘察等级为甲级的勘察项目，宜安排多孔抽水试验。多孔试验应布置12条观测线，每条观测线宜布置23个观测孔。勘察等级为乙级的勘察项目可进行单孔或多孔抽水试验，宜辅以12个观测孔。勘察等级为丙级的勘察项目可参照邻近场地水文地质成果。2）对多个含水层，需分层研究时，应进行分层抽水试验，抽水孔段的结构类型（完整孔、非完整孔）应根据各个试验含水层的厚度分别确定，并应对试验含水层和相邻含水层的隔水层或相对隔水层采取止水隔离措施。3）在正式抽水试验前，抽水孔、观测孔必须进行洗孔；在抽水时，必须同步、量测抽水孔、观测孔内水位，并防止抽出的水在抽水影响范围内回渗到含水层中；在抽水试验结束后要求同步量测抽水孔、观测孔的恢复水位，并检查孔内沉淀情况。4）正式抽水试验前、抽水试验期间、抽水试验后，应按一定时间频率测量水温。5）水质分析的水样，宜在抽水试验结束前采取。2 回灌试验一般要求1）回灌试验宜采用定流量试验方法。试验前应测量静水位，试验时连续测量动水位，试验停止后测量恢复水位至初始状态。回灌量的测量，采用水表计量时，应读数到0.1m3；用堰箱测量时，水位读数应读到0.001m级。2）回灌水源应用开采井同一含水层地下水并未与外界接触过的抽水试验的同质水。回灌应采取过滤措施和隔氧措施，防止机械、生物、化学堵塞。3）回灌试验结束后，应对井内沉淀物进行处理。4）正式回灌试验前、回灌试验期间、回灌试验后，应按一定时间频率测量水温。5）根据抽水、回灌试验数据，确定采灌比，分析回灌井影响半径。4.4 地表水换热系统勘察4.4.1 地表淡水换热系统勘察1 勘察主要内容1) 淡水体的水源性质、分布范围、面积、水体容量、目前的功能用途以及水资源开发利用现状等水生态环境情况；2) 淡水体的深度、流速、流向、流量等水文参数以及不同季节（主要是冬夏两季）时的水位动态变化情况；3) 淡水体的水质及不同深度、不同季节和极端气温下水温动态变化情况；4) 场地的地形地貌、自然地理条件、岸坡工程地质条件、地表水的补给来源、排泄情况与补给量及排泄量；5) 调查淡水体的周围建构筑物分布情况，以及有无地下管线、水下建筑施设等；6) 调查地表水取水和回水适宜地点、路线以及确定用于换热系统的地表水循环利用量。2试验要求1）水质分析项目：全分析，以及悬浮物、无机物、有机物、微生物及衍生物的含量；2）开式系统利用方式需进行过滤系统、换热系统、自清洗系统试验，闭式系统需进行水下换热器的现场热响应试验；3）试验测试工作应模拟在采暖期或制冷期工况的最不利的极端气温条件下进行。3 观测计算要求1）应进行水量、水位、水温和水质动态监测，观测时间不少于1个水文年；2）河流应通过观测得到长系列监测数据做的水文分析成果确定水体水循环利用量；3）湖泊、水库等应观测深度、面积、流量等，确定水体水循环利用量。4 分析评价要求通过收集或现场勘察取得场地资料，建议场地地表淡水换热系统运行形式，确定水源保证措施，评估地表淡水换热系统实施的可行性及经济性，在进行地表水换热系统场地浅层地热能评价时，提出合理的开发利用方案同时应考虑不影响生态环境。必要时，需进行专题水资源论证。4.4.2 污水换热系统勘察当采用当地城镇污水作为水源热泵热源时，其水质标准应符合城市污水再生利用 工业用水水质标准，其化学毒理指标应满足（GB/T 19923-2005）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）中的“一类污染物”和“选择控制项目”各项指标限值的规定。1 地表污水换热系统勘察主要内容1) 调查污水源来源，测量水温，取样进行水质动态分析，了解相关污染物种类及含量；2) 调查污水排水量及随时间分布情况，污水源处理及效果；3) 调查污水源周围建（构）筑物分布情况；4) 调查场地的地形地貌及场地的自然地理概况。2 宜根据勘察调查结果进行分析评价，建议对污水源采用何种换热形式。4.4.3 海水（咸水）换热系统勘察1 海水换热系统勘察的主要内容1) 调查场地地形地貌、气候情况、岸滩岩性、坡度、岸线延展、岸坡抛填情况；2) 调查近岸海水性质、海面用途、深度变化及海面飘浮物；3) 调查海水不同深度的温度、流速、潮汐及波浪随季节变化情况；4）查明海水的透明度、酸碱度、盐度及其动态变化，取海水进行水质分析；5) 查明海水取水和回水的适宜地点及路线；6) 调查岸线设施分布情况，如已有的取水设施、航运、渔业、近岸养殖渔业设施、通航情况；5) 通过收集或勘探方法，查清取排水口的地层岩性及其工程地质特征；6) 对目前现状情况的利用情况进行了解和调查。2 根据调查结果对取水口位置、换热系统形式提出建议。3 内陆地表咸水换热系统勘察可参照本条及第4.4.1条结合进行。第13页共55页江苏省地源热泵换热系统工程勘察规程5地源热泵换热系统的监测5.1一般规定5.1.1 监测范围1 地源热泵换热系统本身；2 地源热泵换热系统运行对地质环境的影响。5.1.2资料搜集范围1 地源热泵换热系统场地内及附近已有的勘察资料；2 地源热泵换热系统设计施工资料；3 岩土体初始平均温度；4 地下水赋存条件，富水性，地下水类型，流速、流向、水力坡度，水位及其动态变化，水温、水质及空间分布；5 邻近场地既有浅层地热能开发利用项目相关监测资料。5.2 地埋管地源热泵换热系统的监测5.2.1 地埋管换热系统监测内容：系统进、出口温度、地层温度、地下水水温、水质。5.2.2 监测工作量布置1 应设立长期观测井孔（点），监测地层温度及水温、水质。应定期分层采取水样进行水质分析，检测地下水质有无变化，以分析循环水有无泄漏或不同含水层贯通，并监测地层温度及水温。对已具备水文地质资料或附近有深井的地区，应通过调查获取深井相关资料，并可作为长期观测井孔使用。2 长期观测井（点）的布置和深度，应根据工程规模等级分别确定：表5.2.2 地埋管地源热泵换热系统监测工作量布置 工程规模等级观测点(个)观测井/孔(个)大型工程126中型工程84小型工程421) 地温观测点布置应根据埋管区域形状、内部分区及埋管深度内岩土层性质等进行布置，要求：a 能够反映区域内所有不规则形状范围内的埋管深度内岩土体平均温度；b 能够反映区域内部所有分区内的埋管深度内岩土体平均温度；c 能够反映区域内部所有不同性质岩土层的埋管深度内岩土体平均温度。2）地下水观测井孔应在集中的地埋管埋设区之外，布置原则为沿地下水径流方向，在同一轴线上埋管区域上游和下游处分别设置，上游和下游处监测井距离为12倍的地埋管间距，深度不宜小于地埋管深度、含水层(岩)组或含水构造带底板深度5m。5.2.3施工与监测1 换热系统可在地源侧和用户侧布置传感器监测进出口温度，传感器可选择热敏电阻元件或热电偶元件，基本误差应小于0.2，并在试验之前和试验之后，对所有温度传感器进行实验室校正。可用导线连接传感器产品或元件，做好密封，随埋设地埋管时，绑在地埋管外，下入到指定深度；也可下入到长期观测井孔内，在观测井壁沿深度方向每隔2025m放置。2长期观测井孔过滤器应置于指定的含水层处，结构设计可根据抽水试验观测孔有关规定执行。3地下水动态观测的内容、方法以及观测资料整理、汇编与管理可参照城市地下水动态观测规程(CJJ/T76)执行。4水质分析检验用的水样可在长期观测井孔内采取，宜在丰水期和枯水期各取1次，在污染地区应增加取样次数。采取水样前宜进行抽水洗井。5地层温度及地下水温的监测可在制热系统开始运行前、运行中、结束后以及制冷系统运行前、运行中、结束后进行监测，1年不应少于6次，有条件时，应做到连续自动记录采集。当地层温度及地下水温与初始温度相比变化超过58时应进行报警。5.3 地下水地源热泵换热系统的监测5.3.1 地下水换热系统监测应包括下列内容：1 系统温度，地下水的循环利用流量、水温、水质、水位等数据；2 可能产生的地面沉降等地质环境内容。5.3.2 监测工作量布置1 换热系统埋管区域内布置观测点可参照地埋管换热系统。2 长期观测井孔点位的布置和深度可参照地埋管换热系统。3 地面沉降观测的测点布置可参照建筑变形测量规范(JGJ8)相关内容执行。5.3.3施工与监测1 系统自身温度监测传感器及地下水温度监测传感器设置参照地埋管换热系统监测相应内容。 2 长期观测井孔过滤器的位置、结构设计、施工以及水温的监测内容、水质的采取及监测频率、报警值参照地埋管换热系统监测相应内容。3 水质分析检验用的水样可在长期观测井孔内采取，宜在地下水换热系统回灌前和回灌后1年2次采样。4 抽水水量测点可直接设置在制冷机房设置在制冷机房内总的管道上，回灌水量可在各个回灌井支路靠近回灌井处进行测试；抽水量及回灌量应定期监测，要求测试周期内累积抽水量和累积回灌水量。可在制热（冷）系统开始运行前、运行中、结束后进行监测，1年不应少于6次。水量观测流程可参照城市地下水动态观测规程(CJJ/T76)第4.2节执行。流量测量应采用高精度流量传感器，其误差应小于1%。在数据采集程序中，采用拟合曲线的方法，构造出流量与传感器电信号之间的函数关系式，修正后的测量误差应小于0.5%。5 地下水位的监测可在长期观测井孔内进行动态监测，宜在丰水期和枯水期各测1次，如与每年的水位动态变化周期值相比累计超过1000mm时，应进行报警。6 在泵房内井口的出水管上可安装旋流沉砂器，观察和记录出砂情况。监测频率可参照抽水量及回灌量监测，1年不应少于6次。当出砂量大于体积比的1/20000时，应对井口地面增加水准测量监测。7 地面沉降观测的测点布置、观测级别、精度要求及报警值设置可参照建筑变形测量规范(JGJ8)第5章相关内容执行。5.4 地表水地源热泵换热系统的监测5.4.1 地表水换热系统监测应包括下列内容：系统温度，河流、湖泊、水库、海洋等地表水循环利用流量、水温、水质、水位的变化。5.4.2 监测工作量布置1地表水换热系统内部监测点布置可参照地下水换热系统。2地表水外部监测工作包括设置热源水体监测点和开式地表水换热系统的排放水体监测点。应根据地表水换热运行形式，在排水口及下游50m不同深度处设置温度监测点。1) 布置热源水体长期监测点，监测热源水体区域及周边一定范围内地表水体的水温、水质、水位。2) 布置排放水体长期监测点，监测采取开式地表水换热系统的排放水体水温、水质。热源水体监测点和排放水体监测点布置应根据工程规模等级分别确定：表5.4.2 地表水地源热泵换热系统监测工作量布置工程规模等级热源水体监测点 (个)排放水体监测点 (个)大型工程1212中型工程66小型工程225.4.3 施工与监测1 系统自身温度监测传感器及地表水温度监测传感器设置参照地下水换热系统监测相应内容；2 试验测试工作应在采暖期或制冷期的最不利的水源条件下进行，1年不少于2次；3 水质分析应进行全分析，了解水质相关成份及含量；4水温的监测可在制热（冷）系统开始运行前、运行中、结束后进行监测，1年不应少于6次，当水温与初始温度相比变化超过58时应进行报警；5 地表水位的监测宜在丰水期和枯水期各测1次，如与初始值