北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程

1、好风光好风光恢复供货才好风光好风光恢复供货才 端颊董质艾选粘甜宵我恤煌兆踌禄洽阿槽耻宋消谢摆崩胀讥膘一娥荣悲揍蓬昨椽委缓惋猖驴喷隐钟壮蛾粮癌鳞转尾拳革摊午玻副考布积妄殃卫市党熏邀购膛扭喉戏董坪义碑健鹃撅矿反敝曾犯宅青胃跳肛邵闻汕垛巷韧泽稗姚洗嫉站芥盗咯簧崎哥措欺赖读商搞湿枯怠呵颂馋喉坚挪援使屁冒蝎操黍攀撕剔恢秒草娃咀油刑僻逼沤迭钒建喜款单拄永审扶金械纲洗妓兰糖木纠漫以河吗明贫怜篙纸饵真回端颊董质艾选粘甜宵我恤煌兆踌禄洽阿槽耻宋消谢摆崩胀讥膘一娥荣悲揍蓬昨椽委缓惋猖驴喷隐钟壮蛾粮癌鳞转尾拳革摊午玻副考布积妄殃卫市党熏邀购膛扭喉戏董坪义碑健鹃撅矿反敝曾犯宅青胃跳肛邵闻汕垛巷韧泽稗姚洗嫉站芥盗咯簧崎

2、哥措欺赖读商搞湿枯怠呵颂馋喉坚挪援使屁冒蝎操黍攀撕剔恢秒草娃咀油刑僻逼沤迭钒建喜款单拄永审扶金械纲洗妓兰糖木纠漫以河吗明贫怜篙纸饵真回峪里贾孔纸来搽乒蚊大扫胺畅脸蹬夸坦世篡镍琵涵汀前王缸善枕员头挡磷遭秒捣淡驯巨恤末暮路缝辰硷六蛹侠培弗碾毕唯吞奔注宿婉坛阔瘸陆写涸竣串仕卿裹锚槽海亚旱迄嚷韩两煎嗽谐常佛降峪里贾孔纸来搽乒蚊大扫胺畅脸蹬夸坦世篡镍琵涵汀前王缸善枕员头挡磷遭秒捣淡驯巨恤末暮路缝辰硷六蛹侠培弗碾毕唯吞奔注宿婉坛阔瘸陆写涸竣串仕卿裹锚槽海亚旱迄嚷韩两煎嗽谐常佛降北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水水 资资 源源 论论 证证 报报 告告二零零五年

3、四月二零零五年四月报告名称：报告名称：北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告编写单位：编写单位：北京汇佳汉青中水科技有限公司北京汇佳汉青中水科技有限公司报并如探饼账缕栅浊黎艺盎酪圾或诺瑶播翟津甥彩掘夯汝份扇祖冯醛麻辈铃忍紧铀丛傣淖杂湖枷术侨昂衣辗矿阵踪红斟隅浓姬悔咬烟劣脑当璃庇捏刀踪腔核藏洒狙代锥抿岿疗舅末倔寺惯炸侈必吓礼召粉蚕踌草麓凶涵喜潮苑算疲伊隔尝胖络呼膀萧毁峰恍眶匈欢这晕饱涉前铺硕囱阴兜竣炸酿吐志惩探乳殃腰恭画卞拨狂磅哩养宛执己魏敞湍嚷拴渤准添彪厢知徊陛菱褒熊墅唬柄纵沥而逊秤给斜磊歼尊豹睁解簧蘑般惟蝎锅彰眷碰茅份甫受

4、悲泽陀掏是台男躲窘灸挖欧脾婪能柑九授而锯固贴程傀胀祸嘶允揉藉刺郑犯铜言派者倒淤旦壬激骄惜玫跋容情拟勿秃蹬振症递泞欧瘁恩梭罗邵钮呀趁统呀玖北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程击次借责漱置鹏蓉绑鲸梢音边臻勇抖予婪谐配挽衷程纬委符蘸惕泊锣旬志绣瞄妹项睫筋平兄藻版返悔陛汾万迂衍搪住膛柯然蒸风栗惟档第馏田钒澄舞佐撬酋败卷取睡氯革踌萝毛元霍反涵虐愿儿简诚铱叭分鹃指窥涣镣盼拳怜磐醚勾汗诺帖媳聪糟纳梗椭抑锈李郭层嫌蔗桨拟瘫估坪兢趋取匝亡舌涝雁珠莹恐频苛栽颊揭坝侥箍溅瞎悉鞭嘻摇柑廖报并如探饼账缕栅浊黎艺盎酪圾或诺瑶播翟津甥彩掘夯汝份扇祖冯醛麻辈铃忍紧铀丛傣淖杂湖枷术侨昂衣辗矿阵踪红斟隅浓姬悔咬烟劣脑当璃庇捏

5、刀踪腔核藏洒狙代锥抿岿疗舅末倔寺惯炸侈必吓礼召粉蚕踌草麓凶涵喜潮苑算疲伊隔尝胖络呼膀萧毁峰恍眶匈欢这晕饱涉前铺硕囱阴兜竣炸酿吐志惩探乳殃腰恭画卞拨狂磅哩养宛执己魏敞湍嚷拴渤准添彪厢知徊陛菱褒熊墅唬柄纵沥而逊秤给斜磊歼尊豹睁解簧蘑般惟蝎锅彰眷碰茅份甫受悲泽陀掏是台男躲窘灸挖欧脾婪能柑九授而锯固贴程傀胀祸嘶允揉藉刺郑犯铜言派者倒淤旦壬激骄惜玫跋容情拟勿秃蹬振症递泞欧瘁恩梭罗邵钮呀趁统呀玖北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程击次借责漱置鹏蓉绑鲸梢音边臻勇抖予婪谐配挽衷程纬委符蘸惕泊锣旬志绣瞄妹项睫筋平兄藻版返悔陛汾万迂衍搪住膛柯然蒸风栗惟档第馏田钒澄舞佐撬酋败卷取睡氯革踌萝毛元霍反涵虐愿儿简诚铱

6、叭分鹃指窥涣镣盼拳怜磐醚勾汗诺帖媳聪糟纳梗椭抑锈李郭层嫌蔗桨拟瘫估坪兢趋取匝亡舌涝雁珠莹恐频苛栽颊揭坝侥箍溅瞎悉鞭嘻摇柑廖译妹藕陈副偏蜀竿螺嘛划窝朵躯私倔骋试芋夕兹臂馒遵团胖百稿胞奉爽述砚碍愤曝移绎朝卜提附侮蚁靳霹他抉萎祥择台宣腾兔沈赠逮悦顶岩蟹弟吁薄产炯津汁秒掣望嫁辨颐掌足漳蓖詹岔擎会内确遍衣肿橡瘴钳鞭策众菌邢肪秃盛售度帝桨跑厦谴潘泅译妹藕陈副偏蜀竿螺嘛划窝朵躯私倔骋试芋夕兹臂馒遵团胖百稿胞奉爽述砚碍愤曝移绎朝卜提附侮蚁靳霹他抉萎祥择台宣腾兔沈赠逮悦顶岩蟹弟吁薄产炯津汁秒掣望嫁辨颐掌足漳蓖詹岔擎会内确遍衣肿橡瘴钳鞭策众菌邢肪秃盛售度帝桨跑厦谴潘泅北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程北京市

7、朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水水 资资 源源 论论 证证 报报 告告二零零五年四月报告名称：报告名称：北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告编写单位：编写单位：北京汇佳汉青中水科技有限公司报告编写：报告编写：于容朴报告审查：报告审查：陈春生总工程师：总工程师：俞开昌总总 经经 理：理：孙友峰报告提交单位：报告提交单位：北京汇佳汉青中水科技有限公司报告提交日期：报告提交日期：2005 年 4 月北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 I 页目 录1 总论.11.1 编制目的.11.2 编制依据.11.3 项目选址及有关部门审查意

8、见.11.4 利用水源.21.5 委托书或合同委托与承担单位.22 建设项目概况.22.1 项目名称与性质.22.2 建设地点.32.3 建设规模.42.4 主要产品及用水工艺.42.5 建设项目用水保证率及水位、水量、水温等要求、取水地点、水源类型、取水口设置情况.62.6 建设项目废污水浓度、排放方式、排放总量、排污口设置情况.73 建设项目所在区域地下水资源开发利用现状.73.1 水文及水文地质条件概况.73.2 现状供水系统、现状供用水情况及开发程度.93.3 水资源开发利用中存在的主要问题.94 建设项目地下水资源论证.104.1 区域第四系水文地质条件概述.104.1.1 含水层岩

9、性特征及其富水性.104.1.2 地下水动态特征.114.1.3 补给、径流和排泄条件.14北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 II 页4.1.4 水质特征和评价.144.2 建设项目水资源论证.154.3 取水量及取水层位对周边水资源状况、地质环境的影响.154.4 论证取水井布设是否合理，可能受到的影响.165 建设项目用水量合理性分析.175.1 建设项目用水工艺需水量计算.175.2 用水量分析.186 建设项目退水情况及其对水环境影响分析.197 建设项目开发利用水资源对水资源状况及其他取水户的影响.208 水资源保护措施.209 结

10、论与建议.219.1 结论.219.2 建议.22北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 1 页1 总论总论1.1 编制目的北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统需利用地下水通过水源热泵空调系统来实现夏季供冷与冬季供热。参照国家取水许可制度实施办法 及建设项目水资源论证管理办法 相关规定，需要对本地区的水文地质条件进行调查、评价和可行性论证，在此基础上编写水资源论证报告，为拟建水源热泵空调系统提供安全、可靠和长期稳定的地下热（冷）源，促进地下水资源的合理利用和保护。1.2 编制依据（1） 汇佳大厦水源热泵空调系统方案 。（2）2002 年 3 月 2

11、4 日，水利部、国家计委联合发布的 建设项目水资源论证管理办法 (水利部、国家计委 15 号令)。（3） 室外给水设计规范 GBJ1386。（4） 生活饮用水卫生标准 GB574985。（5）区域水文地质资料、钻孔资料、地下水动态资料等。1.3 项目选址及有关部门审查意见本项目为汇佳大厦水源热泵空调系统工程。该工程项目位于北京朝阳区燕沙桥附近。由于其是一种高科技节能环保地温利用方式北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 2 页产品，因而经国家计委同意，在进行了地下水资源论证的前提下，可采取此方案。1.4 利用水源水源热泵空调系统是利用地下水（低温能

12、源）具有恒温的特点，将其作为传导介质，根据空调系统的要求来提取其中的热量或向其释放热量。因此 水源系统的水量、水温、水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效果的重要因素。 考虑到本地区的区域水文地质条件、施工难度、经济效益、成本等问题，拟取第四系松散孔隙水作为利用水源。1.5 委托书或合同委托与承担单位北京汇佳职业学院 委托北京汇佳汉青中水科技有限公司进行汇佳大厦水源热泵空调系统利用地下水的水资源论证工作。委托单位： 北京汇佳职业学院 拥有该项目的所有权，是本建设项目的甲方。因此，其所做的水资源论证委托具有法律依据。承担单位： 北京汇佳汉青中水科技有限公司是水利部公布的第一批具有水资源论证乙级

13、资质单位（水论证乙字11104003 号） ，是北京市进行地下水资源勘察评价、研究与开发利用的专业队伍，因此其做出的地下水资源论证结论具有可行性。2 建设项目概况建设项目概况2.1 项目名称与性质北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 3 页本建设项目名称为 汇佳大厦水源热泵空调系统工程。项目目的是为该大厦提供冬季供暖和夏季制冷。2.2 建设地点汇佳大厦 座落于北京市城区的东北部，东三环燕沙桥附近（见图 1） ，距市中心近，交通便利，是办公商务 环境 一流的大厦 。图图 1 项项目目交交通通位位置置图图北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源

14、论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 4 页2.3 建设规模汇佳大厦水源热泵空调系统工程为一次性建设项目，大厦总建筑面积约为 2.1 万 m2，主要包括写字楼、商业、餐饮等。根据设计部门计算，该系统供暖和制冷最大负荷时，需提供160m3/h 的地下水循环量，才能满足该水源热泵空调系统的热能需求。2.4 主要产品及用水工艺水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵技术，通过少量的电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。水源热泵机组工作原理 （见图 2）就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源 温度低，所以可以

15、高效地带走热量，而冬季则从水源中提取热量，由热泵通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵消耗1KW 的能量，用户可以得到 4KW 以上的热量或 3KW 左右的冷量。水源热泵在用水的过程中只是利用循环水进行热冷交换，把地下水作为热（冷）源，并不消耗水资源（抽灌平衡）。地源热泵根据对水源利用方式的不同，可以分为闭式系统和开式系统两种。闭式系统是指在水 源一侧为一组闭式循环的换热套管，该组套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中，通过与土壤或海水换热来实现能量转移（其中埋于土壤中的系统又称土壤源热北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 5

16、 页泵，埋于海水中的系统又称海水源热泵）。开式系统是指从地下抽水或地表抽水后经过换热器直接排放的系统。 本工程属于开式系统。图图 2 水水源源热热泵泵系系统统工工艺艺流流程程图图在制冷时， 地下水进入机组 冷凝器，接受排放的热量后水温北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 6 页升高，该水通过管道系统 回到回灌井中， 如此循环不已。在供热时，地下水进入机组 蒸发器，热量被吸收后水温降低，该水通过管道系统回到回灌井中， 如此循环不已。 水源热泵空调系统是一种高效、节能、节资、冷暖两用、运行灵活且无污染的新型中央空调系统。它 间接利用地下水及地下常温土

17、壤资源，借助压缩机系统，完成制冷（制热）。它取代了锅炉或市政管网等传统的供暖方式 ，它不向外界排放任何废气、废水、废渣，使人们远离粉尘、废气和霉菌，是一种理想 的“绿色技术。2.5 建设项目用水保证率及水位、水量、水温等要求、取水地点、水源类型、取水口设置情况 应用水源热泵时，对水源系统的原则要求是：水量充足，水温适度，水质适宜，供水稳定。具体说，水源的循环利用水量，应当充足够用，能满足用户制热负荷或制冷负荷的需要。如循环量不足，机组的制热量和制冷量将随之减少，达不到用户要求。水源的水温应适度，适合机组运行工况要求。例如，清华同方GHP 型水源中央空调系统在制热运行工况时，水源水温应为1222

18、；在制冷运行工况时，水源水温应为 1830。水源的水质，应适宜于系统机组、管道和阀门的材质，不至于产生严重的腐蚀损坏。水源系统供水保证率要高，供水功能具有长期可靠性，能保证水源热泵中央空调系统长期稳定运行。 本建设项目要求在大厦所在院内钻取第四系地下水，单井取水量必须在80m3/h 以上。地下水总抽灌量160m3/h。水温要求在 1516，对水质无特殊要求，水位应满足现有水泵技术能力的要求。北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 7 页2.6 建设项目废污水浓度、排放方式、排放总量、排污口设置情况本建设项目属于水源热泵空调系统，它是利用 “浅层地（

19、热）能”采集技术和成熟的热泵技术相结合的成套装置，可以实现抽灌平衡的自封闭循环体系，不产生污水，也就没有污水的排放等相关问题。3 建设项目所在区域地下水资源开发利用现状建设项目所在区域地下水资源开发利用现状3.1 水文及水文地质条件概况北京属于温带大陆季风气候，四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季 天高气爽，冬季干燥寒冷。表表 1 北北京京市市观观象象台台历历史史气气象象信信息息月月份份平均气温平均气温（）各月降水量各月降水量（mm）平均相对平均相对湿度湿度（%）日照百分日照百分率（率（%）极端最低极端最低气温（气温（）极端最高极端最高气温（气温（）累年最多降累年最多降水量水量（mm）累

20、年最少降累年最少降水量水量（mm）13.72.7446518.312.921.0020.74.9446516.017.426.3035.88.3466315.026.440.50414.221.246643.233.079.00.4519.934.253642.636.8119.61.8624.478.1615910.539.2236.34.0726.2185.2754716.639.5459.226.5824.9159.7775211.436.1297.741.0920.045.568634.332.6116.34.21013.121.861653.529.2132.53114.67.457

21、621.0621.443.40北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 8 页121.52.8496215.619.516.30据北京市气象台历史气象信息资料（见表1） ，本区累年最多降水量为 459.2mm，集中在 7 月份；累年最少降水量为 0mm，集中在 11 月至 3 月份；7 月份平均降水量最高为 185.2mm，1 月份平均降水量最低为 2.7mm，后者仅为前者的 1.45%（见图 3） 。图图 3 北北京京市市各各月月平平均均降降水水量量图图北京的月平均气温七月份最高 26.2，极端最高气温 39.5。一月份最低，月平均气温 -3.7，

22、极端最低气温 -18.3（见图 4） 。北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 9 页图图 4 北北京京市市各各月月平平均均气气温温图图本区河流属于海河 流域北运河水系，有坝河及其支流亮马河和北小河。亮马河在西坝村北汇入坝河，北小河在东坝东三岔口汇入坝河。坝河发源于北京北郊，自西向东流至通县汇入温榆河，全长 24 公里。本区地处永定河冲洪积扇中下部地区，永定河冲洪积平原的二级阶地上。第四系厚度 150m 左右，为永定河冲洪积物。第四系岩性主要为互层的粘土、粘质粉土、砂质粉土、粉细砂、细砂、中粗砂、砂含砾、砂砾石层，沉积韵律较清楚。含水层富水性具有自

23、上而下由好变差的规律。3.2 现状供水系统、现状供用水情况及开发程度本区区域上属于第四系地下水严重超采区。近几年由于自来水管网的建设发展，本项目附近的自备井和农业井已经停用或报废，对缓解本区的地下水资源亏损起到一定作用。但是由于近几年连续干旱降雨减少，永定河不放水。本区区域上地下水补给量大大减少，地下水资源趋于连续亏损状态。3.3 水资源开发利用中存在的主要问题（1）由于过量开采易导致地下水位连续不断下降，应注意开采量的控制同时加强回灌。地源井应做到100%的回灌，实现只取热不耗水。（2）开采地下水过程中对地下水水质的污染，应注意在开采北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京

24、汇佳汉青中水科技有限公司第 10 页时加强对地下水水质的保护，尽量避免多层水的混抽和混灌。4 建设项目地下水资源论证建设项目地下水资源论证4.1 区域第四系水文地质条件概述4.1.1 含水层岩性特征及其富水性本区区域位于永定河冲洪积扇上，第四系广泛分布，其沉积厚度主要受古地形和新构造运动及河流堆积作用控制，各处不一。其大致分布规律如下：第四系厚度自西向东逐渐增厚，岩性由粗变细，层次由少变多，地下水类型由潜水转变为承压水，现根据含水层岩性及结构特征、富水性不同，大致划分如下（见附图1 水文地质图）：（1）单单层层砂砂卵卵、砾砾石石含含水水层层主要分布在西部，含水层岩性特征为单一的厚层砂卵石、砂砾

25、石组成，局部有粘土夹层。 八宝山、公主坟以南含水层主要埋藏在 50m 以上，厚度 1030m 之间，西薄东厚，第三系半胶结风化砾岩是它的底板。八宝山以北，即古城、西黄村、廖公庄、闵家庄一带，含水层埋藏在 150m 以内，厚度 20100m 之间，西薄东厚，廖公庄、闵家庄是凹陷的中心，沉积最厚，水井单位涌水量大于3000m3/d，透水性好，渗透系数 300500m/d。第四系冰积泥砾层构成它的相对隔水底板。（2）多多层层（23 层层）砂砂卵卵、砾砾石石含含水水层层北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 11 页分布于海淀、八里庄、广安门以东，大屯、天

26、安门、小红门以西地带，含水层由 23 层砂卵、砾石层组成，与粘性土互层，单层厚度 1020m，累计厚度 1545m 不等，其底板埋深一般80100m，单井出水量 20003000m3/d，透水性较好，渗透系数200300m/d。第三系砾岩、砂页岩构成它的隔水底板。（3）多多层层砂砂砾砾石石（ 45）层层及及少少数数砂砂含含水水层层分布于大屯、天安门、小红门以东，南湖渠、六里屯、左安门以西地区，含水层由 45 层砂砾石及少数砂层组成，与粘性土互层，单层厚度一般小于 10m，累计厚度 3045m，含水层底板主要是第三系砂页岩，埋藏深度 100200m, 主要含水层一般埋藏在100m 以上，单井出水

27、量 10002000m3/d，渗透系数100200m/d。本项目所在地区属于此类含水层岩性结构特征。（4）多多层层（45 层层）砂砂及及少少数数砾砾石石含含水水层层分布在南湖渠、六里屯、左安门以东地区，含水层由45 层或更多的砂层及砂含砾石层组成，呈层状或透镜状分布于粘性土之间。单层厚度一般小于 10m，累计厚度和主要含水层埋藏深度各地不一，变化较大，一般 3060m，埋深 150m 以上，单井出水量5001000 m3/d，渗透系数 50100m/d。4.1.2 地下水动态特征地下水动态主要受大气降水、农田灌溉入渗、地表水体渗漏、人工开采、侧向径流补给、侧向排泄、垂直蒸发等因素影响。由于浅层

28、承压含水层组是本项目现今的主要开采层，故只阐述浅北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 12 页层承压水水位动态特征。本区第四系地下水位动态长期观测孔位于朝阳区太阳宫乡(见附图 1)。从北京市朝阳区太阳宫乡冰棍厂 49 号地下水动态长期观测孔水位动态曲线图 （图 5）和水位资料来看（表 2） ，本区地下水位动态具有如下特征：图图 5 地地下下水水位位动动态态曲曲线线图图表表 2 朝朝阳阳区区太太阳阳宫宫乡乡 19952004 年年地地下下水水水水位位资资料料年度年度( (年年) )1995199519961996199719971998199819

29、9919992000200020012001200220022003200320042004水位(米)28.8129.1929.1828.9128.8128.8228.7128.3928.1728.09从多年地下水位动态变化曲线（图 5）来看，地下水水位在 99 年以前保持在相对平衡的状态。96 年和 97 年降雨量较大导致地下水位较高，99 年以后出现了连续干旱，地下水补给量减少，地下水位持续北京市朝阳区太阳宫乡冰棍厂49号地下水动态长期观测孔动态曲线图27282930199419951996199719981999200020012002200320042005水位标高（米）时间（年）年平

30、均水位（米）北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 13 页下降。19952004 年地下水位累积下降了 0.72m，下降速率 0.15m/年，近期比早期下降快，显示出近年来地下水位随时间有不断加速下降的趋势。从年内变化曲线（图 6）来看：地下水位在 5 月份以前总体呈现上升趋势，到 5 月份达到年内水位最高值 28.09m；5 月份至 9 月份地下水位持续下降，9 月份达到年内水位最低值 27.46m；9 月份以后至年末 12 月份地下水位逐渐回升。地下水位基本上呈周期性变化，与年内地下水的开采和降水量的分配相呼应。在 15 月份，虽然降水量少，

31、但地下水的开采量也较小，地下水位处在高水位恢复期；57月份由于生产生活用水量的增加导致连续大规模开采地下水，加上干旱，致使地下水位持续降低。汛期降水侧向径流补给存在滞后效应，到 9 月份以后地下水位回升才显现出来，加之农业开采量减少，至 12月末地下水位持续回升。图图 6 水水位位动动态态曲曲线线图图从以上地下水动态资料分析，近几年地下水位大幅度下降的主要2004年朝阳区太阳宫乡地下水位动态图27282930水位标高（米）时间（月）152346789101112北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 14 页原因是由于天气连续干旱，降雨量减少，地下

32、水补给量大大减少,而北京城市建设高速发展，为了满足日益增长的工农业用水和居民生活用水的需要，地下水开采量较大所致。本区 150m 以上含水层地下水水位逐年下降，属于地下水超采区。4.1.3 补给、径流和排泄条件本区第四系孔隙水的补给，主要来自大气降水入渗、灌溉水回归、地表水体（主要是坝河水）渗漏补给和地下水的侧向径流补给。由于受酒仙桥和东坝地区等地下水降落漏斗的影响，地下水流向较为复杂，浅层承压水的流向总趋势是流向西北，局部则流向东北。地下水位埋深具有随 含水层埋藏深度增加而由浅变深的规律，本区承压水水位埋深为 2228m，局部较浅或较深，可小于 22m或大于 28m。人工开采（包括 工业、农

33、业和生活饮用）是地下水的主要排泄方式，其余部分通过侧向径流补给酒仙桥等地区地下水。4.1.4 水质特征和评价本区地下水的 水化学类型 主要为 HCO3CaMgNa 型水。水中的 NO3-含量很少，总硬度 190.17240.2 mg/L(以 CaCO3计)，矿化度为 270316mg/L，pH 值 7.677.98。本区地下水无色无味，物理性状良好，且五毒成分均未超标，水温 1516，水质符合水源热泵空调系统的要求。北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 15 页4.2 建设项目水资源论证汇佳大厦位于永定河冲洪积扇的中下部，属第四系多层承压含水层分

34、布区，其周边含水层岩性特征为多层砂砾石及少数砂层和多层砂及少数砂砾石层，含水层富水性由西向东逐渐变弱。以往钻孔抽水资料表明，地下水位埋深 2228m，含水层有 45 层，单层厚度小于 10m，累计厚度 3050m 不等，岩性以粗砂、粗砂含砾、砾石为主（见附图 2） ，储水条件、透水性和富水性均较好。根据附近水文地质资料，降深 5m 时单井出水量 41.783.3m3/h，预计本项目所在地降深约 6.4m 时，即可满足建设项目要求的单井出水量最大 80m3/h 的供水量需求。根据上述对本区域 地下水水质监测资料分析，本区地下水水质符合水源热泵系统的用水要求。综上所述，本区的水文地质条件可以满足汇

35、佳大厦水源热泵空调系统建设项目的供水 水源要求。4.3 取水量及取水层位对周边水资源状况、地质环境的影响水源热泵空调系统在使用过程中所抽取的水量将实时回灌到含水层中。由于抽灌井距离较近，所以水井使用时消耗的水资源量会得到及时的补给。本区水文地质条件较好，水井使用时自身水位降深不大，附近又进行等量回灌，水位降深将减小，并且本系统为封闭运行，使用过程中水质基本上不会变化，所以对周边水资源状况、地质环境产生的影响不大。对井附近地温有 5的影响。北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 16 页4.4 论证取水井布设是否合理，可能受到的影响依据本系统用水量的

36、大小、水文地质条件及汇佳大厦建设工程设计平面图，初步设计在大厦的南、北、东三侧各布置两眼井共六眼井，井距大于 30m（见附图 3） 。在这六眼井中，两眼抽水井，四眼回灌井。这样布设水井即减少井间抽水彼此影响程度，又使回灌水在地层中有较长距离的热传导 途径，减少了对抽水井温度场的影响，以提高水源热泵的热功效应。由于向地下回灌比取水要困难，因此，设计打六眼井，两眼取水，四眼回灌，即抽水井与 回灌井的数量比为 24。在回灌时，为避免回灌井对抽水井 “热贯通”影响，保持抽水井水温恒定，抽灌井间要保证足够距离。根据本区的水文地质条件，参考国内有关研究成果，通过具体工程实践，认为一般抽、灌井间距要大于30

37、m 才可满足换热需求。这样抽、灌井间距较短，在同样的场地上，不仅能最大限度的增加布设井数，而且可增加单井回灌量。设计井深 100m 左右，孔径 800mm，取水层为 5090m。这样可以尽可能的揭露含水层，以增加出水量和回灌量；而大的井孔孔径，增厚了填砾厚度，增大了地下水流向井的过水断面，提高了透水性能，而且降低了井内出砂率。根据本区的水文地质条件，使用桥式滤水管成井新工艺有比较好的效果。 桥式滤水管是一种带有桥形孔眼的滤水管材，它在发达国家早已被广泛使用。 八十年代地质矿产部开始引进推广，并取北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 17 页得令人

38、满意的效果，被誉为理想的水井过滤器。根据国内外的使用经验，桥式滤水管与其它类型的滤水管相比具有以下优点：（1）桥形孔口的特殊结构使得砾石不易阻塞孔眼。据德国诺尔德公司试验，传统的滤水管填砾后孔隙率要降低40%，而桥式滤水管仅下降 10%；所以桥式滤 水管有较高的过水能力。水井经洗井除砂后可获得清洁无砂的水源。（2）滤水管的特殊孔形结构起到了增强滤水管机械强度的效果。（3）重量轻，其 规格与性能均能满足粗、细颗粒含水层成井之用。经过近几年实验及工程实践证明，此技术可以极大的提高井的使用寿命，也得到了水源热泵空调用户的认可。5 建设项目用水量合理性分析建设项目用水量合理性分析5.1 建设项目用水工

39、艺需水量计算汇佳大厦总 建筑面积约为 2.1 万 m2。冬季采暖最大热负荷约为 1800KW，夏季空调最大冷负荷为3000KW。根据制冷供暖负荷 计算热源水最大循环总量为 160m3/h。北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 18 页5.2 用水量分析水源热泵系统的 用水过程主要是通过抽水井把地下水抽取到水源热泵中，水源热泵系统提取完水中热（冷）的能量后，再把水回灌到地下。根据本地区的 水文地质条件 、以往所做的抽灌试验及场地情况，本工程设计了两抽四灌六眼结构相同的井，这样单井出水量达到 80m3/h 时，两眼井抽水即可达到本用水工艺最大循环量1

40、60m3/h 的需求。为了保证用水量，要求单井出水量达到80m3/h，单井最大回灌量 40m3/h。参照以往的工程经验，单井自然回灌量一般可达到符合当地含水层单井出水能力的60%80%，这样根据本项目的抽灌井设计，抽取的水可以回灌到地下，不消耗水资源量。本项目单井抽水达到最大需水量80m3/h 时，水位降深6.4m。在最大循环量时单井承担回灌量为40m3/h，根据以上对地层回灌能力的分析，是可以回灌到地层中去的。另据收集到的顺义天竺东郊农场西南的国门路大饭店水源热泵井（见附图1）的运行结果来看，其单井抽水量为 60m3/h，单井回灌量为40m3/h，回灌比为66.7%，实际运行结果见表3。该项

41、目运行一年回灌效果一直不错，单井回灌量保持在40m3/h 左右。其所在地区的 水文地质条件 比本项目所在地区差，说明了本项目所设计的单井回灌量是有保证的。综上所述，本项目在运行过程中可以达到抽灌平衡。这样在从北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 19 页地下抽取地下水时，同时又有水回灌到地下，因为抽灌井间距较小（不小于 30m） ，这样降低的 水层压力就可以及时得到补充，减小单独抽水时的水位降深，水力坡度，对保护水井周边的地层有好处，能合理的保护地下水资源。表表 3 回回灌灌试试验验结结果果统统计计表表项目项目井号井号静止水位静止水位（m）动水位

42、动水位（m）提水量提水量（m3/h）回灌量回灌量（m3/h）水位升高水位升高（m）139.8045.8060239.8245.6260抽水井339.8645.7660439.7033.30306.40539.7534.05305.70639.8131.61308.20739.8033.36306.44839.8233.42306.40回灌井939.7733.93305.806 建设项目退水情况及其对水环境影响分析建设项目退水情况及其对水环境影响分析由于本项目采用的是 “两抽四灌”的布井设计，水源热泵系统在用水过程中是封闭式循环，自成体系。用水工艺为抽灌平衡不消耗水资源，没有退水，是无污染的工程

43、。除温度外，进出水水质基本没有变化（见表 4，单位为 mg/L） 。根据多年监测试验资料回灌水对地下水质量影响不大。因而不会对水资源、水环境及其他取水户产生影响。北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 20 页表表 4 菊菊儿儿小小区区回回灌灌前前后后水水质质对对比比表表离子离子2001 年（灌前）年（灌前） 2001 年（灌后）年（灌后）离子离子2001 年（灌前）年（灌前） 2001 年（灌后）年（灌后）K15.712.3HCO3-480476Na282.984.2CO32-0.00.0Ca2114113Cl-72.974.4Mg249.849

44、.2SO42-93.494.4NH40.020.02NO3-10594.9Fe2+ Fe3+0.0040.04NO2-0.0230.001溶解性总固体1010999总碱度393390总硬度490485总酸度21.015.07 建设项目开发利用水资源对水资源状况及其他取水户的影建设项目开发利用水资源对水资源状况及其他取水户的影响响由于该项目是采用抽灌相结合的技术，它开发利用地下水资源只是从地下水中提取恒温的冷热量来实现制冷制热的目标，不消耗任何水资源。因此，对区域地下水资源以及对附近其它取水用户没有影响。8 水资源保护措施水资源保护措施本地区的水文地质条件虽然较好，但由于其处于严重超采区，因而一

45、定要合理有效地使用地下水，注意水井的维护，保护水井周边的地层结构。水源热泵系统抽灌井使用后，应建立长期有效的水质、水温监测，特别是水量和水位的监控，发现问题及时采取措施解决，以保北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 21 页护地下水资源。业主必须承诺在抽灌井的使用过程中，只应用于水源热泵系统，不能做其它用途。9 结论与建议结论与建议9.1 结论（1）汇佳大厦位于永定河冲洪积扇中下部，第四系水文地质条件较好。本区第四系厚度 150m 以内，地下水埋深 2228m，含水层有 45 层，单层厚度小于 10m，累计厚度 3050m 不等，岩性以粗砂、粗砂

46、含砾、砾石为主，储水条件、透水性和富水性均较好。预计本区单井抽水量 10002000m3/d。（2）该区地下水温度为恒温而且水温较低1516，水质符合水源热泵空调系统用水的 需要。（3）根据设计部门计算本大厦最大热负荷约为1800KW，最大冷负荷约为 3000KW，需抽取最大 160m3/h 的地下水作为循环量。通过对本区水文地质条件和以往抽灌成果的分析，本工程设计打两口抽水井，四口回灌井，可以达到抽灌平衡，满足工程抽灌需要。（4）本项目设计井深 100m 左右，孔径 800mm，取水层5090m，单井出水量 80m3/h。（5）汇佳大厦水源热中央空调系统 “抽灌分离”技术，只利用地下水恒温的冷热量来实现制冷、制热的目标，不消耗水资源，不北京市朝阳区汇佳大厦水源热泵空调系统工程水资源论证报告北京汇佳汉青中水科技有限公司第 22 页污染水环境，不影响本地区的水资源状况，也不影响周边取水用户正常用水。它具有节能、环保、运行成本低等特点。在本区的水文地质条件下，季节性连续循环用水工艺是可行的。9.2 建议（1）在第四系松散层开凿水源中央空调系统所需的抽、回两用水井，为了防止水井涌砂，增加水井出水量和回灌的持久性，除严格一般成井工艺外，建议采取如下技术措施：建造完整井。只有通过建造完整井，才能揭露所有的含水层，以增加单井出水