宜昌弘林大厦水源热泵空调建井报告

1、弘林大厦项目水源热泵空调室外取水井建井报告天津市龙脉水资源咨询申心二一三年五月 水源热泵空调室外取水井建井报告 院长：郭涛 项目负责：李钊 钻井负责: 王立 报告编写：李世虎 报告审定：何莲 提交单位：天津市龙脉水资源咨询申心 提交日期：2016.3目 录1.概述2.场地水文地质条件3.建井方法与水井结构4.抽水与回灌试验5.井的可开采量、回灌量与水质评述6. 水源热泵建井、供水相关问题 7.结论与建议水源热泵空调室外取水井建井报告1.概述1.1工程概况弘林大厦项目，地处宜昌市夷陵区冯家湾社区，占地面积6019.60m2，总建筑面积约48977.83m2，建筑物为商住楼，裙房商业加酒店，高层为

2、两栋住宅。为提高商住楼品位，降低空调系统运行成本，保护生态环境，拟采用水源热泵空调系统，以地下水作空调系统循环用水水源。一期工程设计需水量253m3/h，按1.2的安全系数计，需水量约为312m3/h。根据委托单位提供的一期暖通管线总平面图，一期工程共布置15眼水井，其中，原已建成4眼水井（水井编号1号井4号井，包括水文地质勘察井2眼、启动期建井2眼），已提交了勘察报告或建井报告。根据设计，本次需建15眼水井，其中，5眼井作为抽用井，10眼井作回灌井。1.2建井任务1、建井15眼。2、进行抽水与回灌试验。3、取水样进行水质分析。4、测量地下水温。5、编制建井报告和相关图件。1.3建井依据1、供

3、水管井技术规范（GB5029699）；2、供水水文地质钻探与凿井操作规程（CJJ1387）；3、供水管井设计、施工及验收规范（CJJ10-86）4、地源热泵系统工程技术规范(GB50366-2005)。5、建设单位编制的水源热泵水井工程管理要求；6、一期暖通管线总平面图7、弘林大厦项目岩土工程初步勘察资料；8、弘林大厦项目启动期水源热泵空调室外取水试验井建井报告；9、弘林大厦项目水源热泵空调室外取水试验井建井报告。1.4建井完成情况1、建井时间：本工程建井，根施工条件，分二个阶段施工，即2015年9月20日2016年1月，建井10眼；2016年2月3月，建井5眼；2、建井工作量：共建成15眼水

4、井，井深区间值38.3053.10m，水井总深度755.20m。所建水井都进行了洗井和抽水试验，选择部分具代表性的水井进行了单井回灌试验。3、井位调整情况：根据建筑场地情况，结合岩土工程勘察资料，征得建设单位同意后，将原布置于一期工程场地东南角的8号11号共4眼井，改建在建筑场地北部。建井施工过程中，得到建设单位、监理单位、建筑施工总包单位的大力支持与密切配合，谨致谢意！2.场地水文地质条件2.1场地概况建井场地原地势总体南高北低、西高东低，现已基本填平，并修建了临时交通水泥路，交通便利， 水、电具备。建井施工期间，大部分建筑物已封顶，但有部分水井位于行车道上、水泥搅拌和建筑材料堆放处等，部分

5、水井处的土方未开挖，对正常建井安排造成了一定影响。2.2地层岩性据岩土工程勘察资料，结合建井揭露的地层岩性，建井区第四系地层为冲积冰积层（Q1-3al-gl），大部分地段近地面分布人工填土（Q4ml)。地层岩性主要为填土、粉质粘土、圆砾、卵石、粘土砾石层等。场地内地层岩性最显著的特征是：粘土层与砾石层为互层，即分布多层粘性土和砾石层，且不同水井处粘性土和砾石层的层数不一；砾石层按粒径划分一般为圆砾，但圆砾中含卵石、粘土，且不同地段、不同深度的圆砾层中，粘土、卵石含量存在较大差异；在场地内的不同地段，第四系地层厚度相差较大（38m53.1m）。因场地内地层岩性变化较大，为简明、直观起见，将各水井

6、不同深度的地层岩性列于表1，岩性详细描述及水文地质特征等，见水井结构图。表1 水井地层岩性简表水井编号地层岩性1号井05.5m填土，5.511.0m粉质粘土，11.027.0m圆砾，27.032.0m卵石，32.035.0m粉质粘土，35.042.6m砾岩风化层。2号井05.0m粉质粘土，8.011.5m粘土夹碎石，11.517.5m粉质粘土，17.523.0m圆砾，23.026.0m粉质粘土，26.042.0m圆砾，42.043.5m砾岩。3号井0.00.50m填土，0.507.0m粉质粘土，7.011.0m圆砾，11.019.0m粉质粘土，19.032.5m圆砾35.040.0m圆砾，40

7、.042.4m，砂岩强风化层。4号井0.06.10m填土,6.1017.60m粉质粘土，17.6024.60m圆砾，24.6026.80m粉质粘土，26.8036.2m圆砾，37.5039.40m圆砾，39.4044.5m卵石，44.5049.7m粘土夹卵石。5号井01.0m填土，1.011.0m粉质粘土，11.028.0m圆砾，28.029.5m粘土，29.529.0m圆砾。6号井0.018.8m粉质粘土，18.822.3m含粘土砾石，22.3029.6m，圆砾，29.6032.1m粘土砾石，32.134.6m圆砾，34.639.5m，圆砾，39.549.8m，圆砾，49.852.0m砂岩强

8、风化层。7号井020m，粉质粘土；20.028.0m，圆砾；28.029.0m，泥质中粗砂；29.039.0m圆砾，39.040.0m，粘土；40.047.0m，圆砾；47.48.0m，砂岩强风化层。8号井0.011.00m粉质粘土，11.0017.60m含砾石粘土，17.6029.30m，圆砾，29.3038.60m圆砾含少量粘土，38.6043.60m圆砾夹粘土，43.6044.00m砂岩强风化层。9号井0.017.8m粉质粘土，17.829.7m圆砾，29.738.5m卵石，38.542.30m砂岩强风化层。10号井0.015.20m粉质粘土，15.2020.30m含砾石粘土，20.30

9、22.10m圆砾含少量粘土，22.1027.5m圆砾，27.539.6m圆砾含少量粘土，39.648.7m卵石含粘土，48.751.5m砂岩强风化层。 11号井0.02.7m填土，2.78.0m粉质粘土，8.013.0m含粘土砾石，13.021.0m粉质粘土，21.032.0m圆砾，32.034.0m粉质粘土，34.048.0m圆砾局部为卵石，48.050.0m卵石，50.051.0m砂岩强风化层。12号井0.05.0m，填土，5.07.0m粉质粘土，7.012.5m圆砾，12.519.0m粉质粘土，19.040.0m圆砾，40.0041.0m粉质粘土，41.043.0m卵石，43.044.1

10、m砂岩强风化层，13号井0.05.8m填土，5.88.6m粉质粘土，8.014.2m淤泥粉质粘土，14.218.7m粉质粘土，18.725.2m圆砾含少量粘土，34.839.2m粉质粘土，39.250.3m卵石含少量粘土，50.352.8m含粘土卵石。14号井0.05.0m填土，5.08.5m粉质粘土，8.512.5m圆砾，12.519.5m粉质粘土，19.536.0m圆砾，36.0037.5m粉质粘土，37.541.0m，卵石，41.043.7m，砂岩强风化层。15号井0.08.0m粉质粘土，0.018.0m粘土砾石层，18.035.0m，圆砾，35.037.0m粉质粘土，37.045.0m

11、圆砾，45.046.2m砂岩强风化层。 2.3含水层分布据建井揭露，地下水主要赋存于圆砾石层孔隙中。大部分水井分布2个及其以上含水段。但只有12个含水段透水性较强，其余含水段因含粘性土，透水性和富水性相对较差。各水井的含水层分布深度列于表2。3.建井方法与水井结构3.1建井方法1、钻井采用2台150型水井钻机钻井，钻井时,上部用钢管护壁，下部用水压护壁。2、井管安装钻井结束后，井管采用电弧焊接法连接后放入井内，焊接接头确保焊缝饱满、牢固。3、滤水层充填选用过筛的河床冲积砾石作滤水层，滤水层采用水冲法充填。4、洗井安装井管、填砾后，用深井潜水泵洗井，直至水清砂净为止。3.2水井结构1、井深与井径

12、井深:38.353.1m，井钻井直径700mm。2、井管与筛管表2 水井主要含水层分布情况表水井编号主要含水层分布深度1号井11.027.0m圆砾，27.037.0m卵石，2号井17.523.0m圆砾，26.042.0m圆砾，42.043.5m。3号井011.0m圆砾，19.032.5m圆砾35.040.0m圆砾，4号井17.6024.60m圆砾，26.8036.2m圆砾，37.5039.40m圆砾，39.4044.5m卵石，5号井11.028.0m圆砾，29.539.0m圆砾，6号井22.3029.6m圆砾，32.134.6m圆砾，34.639.5m圆砾，39.549.8m圆砾，7号井20.

13、028.0m，圆砾；29.039.0m圆砾，40.047.0m，圆砾。8号井17.6029.30m，圆砾，29.3038.60m圆砾含少量粘土、9号井17.829.7m圆砾，29.738.5m卵石，10号井22.1027.5m圆砾，27.539.6m圆砾含少量粘土，11号井21.032.0m圆砾，34.048.0m圆砾局部为卵石，48.050.0m卵石。12号井19.040.0m圆砾，41.043.0m卵石，13号井18.725.2m圆砾含少量粘土，39.250.3m卵石含少量粘土。14号井19.536.0m圆砾，37.541.0m卵石。15号井18.035.0m，圆砾，37.045.0m圆砾

14、。 井管与筛管,用厚度5mm的钢板卷制，管径400mm。各井筛管长度均为15m。筛管钻孔直径18mm，孔心距40mm，呈梅花型分布；筛管外焊钢筋，缠直径2mm的304不锈钢丝。各井筛管下入位置，根据含水层的分布位置分段设置。各水井的结构详见水井结构图。 3、滤水材料井管、筛管之间的环状间隙，填取自河床的过筛石英砾石作滤水层，砾石直径25mm，砾石填至筛管上部5m左右，其上部用粘性土回填作隔水层。4.抽水与回灌试验4.1抽水试验 本次所建15眼水井，全部进行了抽水试验。试验用深井潜水泵抽水，水表计量流量，测绳测量水位。抽水试验结束后，测量井内稳定水位埋深。抽水试验时，井内水位、流量稳定时间大于2

15、4h。抽水试验成果列于表3。由表3可见，本次所建15眼水井中，除少量水井出水量4250m3/h外，其它水井的实际抽水量均大于60m3/h。因各水井的含水层为断续分布，不宜根据抽水量和水位降，推算井的最大涌水量。根据含水层的空间分布、水位埋深、抽水时的水位降深等参数分析，本次所建的水井，绝大部分水井的最大出水量达80m3/h左右。4.2回灌试验本次选择了部分具代表性的水井作单井回灌试验，回灌时间不少于32h。试验用深井潜水泵在回灌井相邻的水井内抽水，用用闸阀控 表3 抽水试验成果统计表水井编号井深（m）稳定水位埋深（m）抽水时水位深度（m）水位降深（m）抽水流量（m3/h)单位降深流量（m3/h

16、.m)1号井48.019.5828.068.48637.432号井44.019.6528.508.85637.123号井42.319.7029.7210.02686.294号井51.018.5628.309.74636.475号井51.020.0328.058.02637.866号井44.119.6629.8210.16636.207号井52.819.3028.609.30686.77 8号井43.719.6029.579.97636.329号井46.219.5628.769.19636.8610号井46.719.1529.2810.13636.2211号井46.220.0729.839.76

17、636.4512号井51.721.2829.768.48637.4313号井53.121.5528.306.75639.7714号井40.120.5738.017.43502.8715号井38.920.5238.0017.48422.40制、水表计量回灌量，测绳测量井内水位。试验结果列于表4。由表4可见，本次新建水井，建井时，绝大部分井的回灌量为5060m3/h。但是，在实际回灌过程中，随着回灌时间的延长，水井会因物理、化学作用而产生不同程度的堵塞现象，使井的回灌量减小。 本工程1号井4号井的回灌实际情况，也反映了随着回灌时间的延长，回灌量减小。表4 回灌试验成果统计表回灌井编号稳定水位深度(

18、m)回灌后井内水深度(m)水位上升（m)回灌流量（m3/h)单位水头回灌量（m3/h.m)2号井18.631.4417.24523.024号井18.561.0617.52462.636号井19.660.9318.63552.9410号井19.150.5718.58603.2311号井20.071.0119.06522.735.井的可开采量、回灌量与水质评述5.1井的可开采量上述井的出水量，为单井抽水时的水量，实际使用时，为多井同时抽水，抽水井之间会有不同程度相互干扰，使得各井的出水量会有所减小；同时，水源热泵水井使用时间长，在长期的使过程中，有多种因素（如回灌造成堵塞、区域地下水位下降等）会影

19、响井的出水量。因此，除14号、15号井外，其它水井的开采量按60m3/h计。5.2井的回灌量本次所建水井，建井时回灌量虽较大，但大量水源热泵工程以及本工程原建的4眼井回灌情况表明，随着回灌时间的延长，回灌井会出现堵塞现象，与新建水井相比，回灌量一般会减小1/2以上。因此，本工程水井的回灌量，宜按30m3/h计。5.3地下水质本次建井，对位于场地东南部的5号井、西北部的10号井取水样进行水质分析，结合原有水质分析成果，对区内地下水质进行评述。1、物理特性受原化工厂影响，大部分地段的井水具有程度不同的农药气味，同时，水井建成一段时间后，井管内壁会附着黄色泡沫状固体物质，反映出区内地下水受到了原化工

20、厂污水的污染。本次建井期间，实测地下水水温18。结合原有建井测量资料，区内地下水温度为1819。2、 地下水化学指标本次建井，分别在一期水井分布区西北部的10号井和东南部的35号井内取水样，进行水质全分析，分析结果见水质分析报告。与水源热泵相关指标列于5。由表5可见，各项指标均符合水源热泵用水要求。与水源热泵相关的水质指标含量表表5水井编号PH值Fe2+Fe3+Cl-SO42-总矿化度-mg/lmg/lmg/lmg/l5号井6.721.0129.2010.21545.0810号井6.790.12133.7640.00493.48水源热泵水质标准6.5一8.511002003000注：水质标准中

21、，为Fe2+的含量，其含量小于Fe2+Fe3+需要说明的是，尽管水质基本符合地源热泵系统工程技术规范(GB50366-2005)要求，但部分井水（如5号井）铁含量偏高，形成铁的氧化物后，会加速回灌井的堵塞。6.水源热泵建井、供水相关问题 6.1取水与回灌井安排根据暖通设计，建井场地北部的15眼水井中，暂定5眼井作抽水井，10眼井作回灌井。为确保抽水井的取水量长期不小于60m3/h，根据井的出水量情况，在北部的10眼水井中，4号、5号、7号出水量相对较小宜作回灌井，其余水井井出水量均较大，可根据管线布置便利的原则，任意选定抽水井。此外，因建井区北部增建了4眼水井，相应的供水与回灌水管的直径、走向

22、等应作变更。 7.3其它1、水源热泵初期用水宜对外排放本场地的地下水，因被原化工污水污染，具有较重的异味，如不采取措施，会对居住环境带来不良影响；部分井水铁含量偏高，会加速回灌井的堵塞。鉴于上述，在不影响水井取水量的前提下，水源热泵初期取用的水，尽量对外排放。因建井场地无新的污染源，随着排抽水时间的延长，水中的异味会变淡甚至消失，铁含量也会降低。为便于排水，可在回灌水总管上安装三通及排水管，以便将通往下水道。 2、单独回灌井容易造成堵塞本次所建水井中，有10眼仅作回灌的水井，随着回灌时间的延长，水井堵塞情况会日益严重，回灌量会日益减小。若要使水井能长期正常运行，应下入水泵，以便抽水与回灌轮换使用。否则，一旦水井被严重堵塞，要想洗通也困难，且洗井费用较高（一眼井洗一次井最少要3000元），洗23次井的费用，即可购买并安装一台水泵。为确保水井能长期正常取水与回灌，建议所有水井都安装水泵，且抽水井与回灌井必须轮换使用，根据与本工程类似的水源热泵工程运行经验，轮换时间暂定一个月，实际轮换时间，根据水井使用情况进一步确定。7.结论与建议7.1结论1、本次所建水井，绝大部水井的实际抽水量大于60m3/h，按照井的允许水位降深估算，井的最大出水量一般可达80m3/h左右。考虑到水源热泵水井使用时间长，为长