区域浅层地热能调查评价规范.docx

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1、区域浅层地热能调查评价规范1范围本文件规定了区域浅层地热能调查评价的总则、资料收集与整理、野外调查、动态监测、勘查孔施工、试验测试、适宜性分区、资源评价等工作的基本内容。本文件适用于XX省1：50OOO区域浅层地热能调查评价工作，其他精度调查评价工作可参照本文件执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T11615地热资源地质勘查规范GB/T14848地下水质量标准GB50027供水水文地质勘察规范GB/T50123土工试验方

2、法标准DZ/T0148水XX井地质钻探规程DZ/T0153物化探工程测量规范DZ/T0227地质岩心钻探规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1浅层地热能shaIIOwgeothermaIenergy从地表至地下20On1深度范围内，储存于水体、土体、岩石中的温度低于25C,采用热泵技术可提取用于建筑物供热或制冷等的地热能。来源：NB/T100972018,2.1.6热物性测试thermophysica1propertiestest采用人工热源对岩土体样品的热物理参数进行的测试。岩土热响应试验rock-soiIthermaIresponsetest利用测试仪器对项目所在场区的测试孔

3、进行一定时间连续换热，获得岩土综合热物性参数及岩土初始平均温度的试验。来源:NB/T100972018,2.4,32无负荷循环法non-1oadcyc1emethod在无加热或冷却负荷循环的情况下，通过记录地埋管换热器出水温度，计算温度稳定至观测结束时间段内平均温度（地层初始平均温度）的方法。浅层地热容量shaI1owgeothermaIcapacity在浅层岩土体、地下水和地表水中储藏的单位温差所吸收或排出的热量。注：kJaC,来源:NB/T100972018,2.4.30浅层地热换热功率heatexchangerpower从浅层岩土体、地下水和地表水中单位时间内通过热交换方式所获取的热量。

4、注：kW0来源：NB/T100972018,2.4.35建筑冷/热负荷buiIdingco1d/heatingIoad为保持建筑物的热湿环境向建筑物供应的冷/热量。注：Wm2o土地利用系数1andusefactor区内建筑物、构筑物等所占面积与整个建设用地面积之比。注：它综合反映出热泵工程的经济合理性和土地利用效率。层次分析法ana1ytichierarchyprocess将与浅层地热能评价有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。3. 10指标法indexmethod选取影响浅层地热能分区的关键性指标，并对指标进行量化，然后依据特定准则评价指标的优劣,

5、将评价后的指标进行叠加并加以整体判断的决策方法。3.1 区域浅层地热能调查评价的目的是通过调查评价工作，为区域浅层地热能开发利用的合理规划、布局以及可持续利用提供依据。3.2 区域浅层地热能调查评价的主要任务是查明区域浅层地热能赋存条件、分布规律，确定浅层地热能开发利用适宜地区，进行区域浅层地热能评价，提出可持续开发利用的方案建议。4. 3区域浅层地热能调查评价范围主要是对指定区域内地表以下200m深度范围内岩土体和地下水中蕴藏的热能进行的地质勘查。4.1 在开展区域浅层地热能调查评价工作前，如区域地质资料不足时，应进行野外踏勘后再编写设计,设计编写提纲及具体要求应符合附录A的规定。4.2 区

6、域浅层地热能调查评价主要包括资料收集与分析、野外浅层地热能地质及水文地质调查、勘查孔布设与施工、岩土热响应试验、抽水试验、回灌试验、样品采集与测试、动态监测、浅层地热能适宜性分区、浅层地热能资源评价以及成果报告和图件的编制等，具体工作流程见图1。资料收集与分析浅层地热能调查综合分析研究浅层地热能适宜性分区浅层地热能资源评价编制报告及图件图1区域浅层地热能调查评价工作流程图4.3 根据区域不同地质条件，确定不同的工作方法和技术要求。主要工作量定额按表1执行。5资料收集5. 1通用要求区域社会经济、气象水文、地质、水文地质、遥感地质与地球物理勘探、地下水环境问题及地下水开发利用等资料收集主要参照D

7、Z/T0282执行。表11：5万浅层地热能调查每百平方千米基本工作量定额表地区类别调查点（个）地质勘查孔（个）水文地质勘查孔（个）岩土热响应试验（组）地温监测点（个）水位监测点（个）抽水试验（组）回灌试验（组）水质样品采集与分析（件）岩土样品采集与分析（组）XXX地区45*502312232368360.518152030X东地区5055342334348-105811.515203040XXX地区60654534454512747101.5-220254050注：XX省主要分为以XXX地区为代表的第四系松散岩类区、以X东地区为代表的岩浆岩及变质岩区、以XXX地区为代表的沉积岩区。5.2其他资

8、料5. 2.1温度场资料包括浅井测温和温度场空间分布（水平方向、垂直方向）等资料。6. 2.2成果报告资料包括以往水文地质、工程地质、环境地质、地热地质、矿产地质的论证、勘探、物探和研究成果报告等。7. 2.3规划资料包括土地利用规划、矿产资源开发利用规划、地质灾害防治规划、地下水开发利用规划、城市建设总体规划、地下空间（地铁、防空、市政管道、商场等）规划、供暖规划、新能源利用规划等。8. 2.4相关的法律法规及政策包括地下水开发利用管理办法、水源地和泉水保护办法、地质灾害防治等相关法律法规以及浅层地热能、新能源开发利用等各项鼓励政策。9. 2.5开发利用资料包括工程建设、换热孔施工、换热器安

9、装、地温场监测、应用效果及节能情况等资料。6区域浅层地热能调查10. 1目的区域浅层地热能调查的目的是为浅层地热能评价提供依据和数据支撑;主要任务是查明区域地热能赋存条件以及水文地质条件和岩土体岩性结构。6.2通用要求6. 2.1调查深度宜控制在地表以下200m深度内。6.2.2调查内容主要包括区域浅层地热能条件调查（区域水文、地质、水文地质、工程地质、环境地质调查）以及开发利用工程调查两部分。6.3区域浅层地热能条件调查6.3.1区域水文调查：a）河流、水库、湖泊等地表水体的分布；b）主要河流的流域面积、径流量、水位、水质、水温及动态变化；c）水库、湖泊的容量、水质和水温；d）地表水与地下水

10、（含暗河、泉等）的补排关系；e）水利工程类型、分布、规模、用途和利用情况。6.3.2区域地质调查：a）各类岩石、土体的调查，包括：岩性特征、成因类型、地质时代、产状厚度及结构构造、风化程度和埋藏分布；b）地质构造调查，包括：褶皱的类型、形态、规模，组成褶皱的地层岩性、时代和产状；断裂的类型、产状、力学性质、断裂带空间分布及组成岩性等。6.3.3区域水文地质调查：a）水文地质单元（区、亚区、块段）及其所处的位置；b）含水层和隔水（弱透水）层岩性、厚度、产状、分布范围、埋藏条件、各含水层之间的水力联系等；包气带岩性、结构、厚度、含水量等；含水层水文地质参数，包括单位涌水量、渗透系数、孔隙率（裂隙率

11、）等；地下水化学成份、类型及空间变化；地下水补给、径流、排泄条件及动态特征；区内地下水水源地及开发利用现状、主要开采层段：地下水允许开采量、开采程度。6.3.4区域工程地质调查：a）岩体工程地质特征，包括：岩石的坚硬程度及强度、岩体完整程度；b）土体工程地质特征，包括：土的颗粒组成、矿物成分、包含物、密实度和湿度及其物理力学性质；c）工程地质问题，包括崩塌、滑坡、泥石流的地形地貌、岩土性质、地质构造、地下水、规模、范围、运动速度、诱发机制、危害以及当地防治措施和经验。6. 3.5区域环境地质调查：a）调查区域内地下水污染、咸淡水界面、地面沉降、岩溶塌陷、采空塌陷、地裂缝等与地下水相关的环境地质

12、问题；b）调查区域内矿山及开发利用历史与现状。6.4区域浅层地热能开发利用工程调查浅层地热能开发利用方式主要分为地埋管换热系统和地下水换热系统。区域浅层地热能开发利用工程调查主要内容见表2。7勘查孔布设与施工区域内勘查孔施工目的是通过施工勘查孔，查明区域地层和含水层结构，为开展现场试验、样品采集创造条件。表2浅层地热能开发利用工程调查内容浅层地热能开发利用方式调查内容地埋管换热系统工程名称，所在位置、换热方式（埋管方式），竖苴地埋管数量、间距、深度，水平埋管形状、长度、埋管深度，热物性参数，循环介质，投资单位与建设单位情况，投资额，工程用途及供暖（冷）面积，使用设备情况。工程运行情况，如进、出

13、水温度，流量，取、排热量，换热功率、效率，每年的节能情况，制热期/制冷期单位长度换热功率，热泵机组型号、功率等。地下水换热系统工程名称，所在位置、供热（冷）面积，地层特征，抽水井、回灌井数量，凿井时间，成井结构，深度、抽水量、回灌量，供水温度、回水温度，回灌状况、灌采比，回灌过程中回扬的时间间隔，热泵机组型号、功率，工程运行状况等。7. 7.2通用要求8. 2.1勘查孔主要分为地质勘查孔和水文地质勘查孔。7.2.2 勘查孔应布置在地层结构、水文地质结构不清，急需要勘查的地段以及地层结构、水文地质结构具代表性的典型地区；应布设1眼区域浅层地热能控制孔，勘查深度宜为200m。7.2.3 地质勘查孔

14、应进行岩土热响应试验；水文地质勘查孔应进行抽水、回灌试验，并采取水样进行水质分析。7.3勘查孔施工技术要求7. 3.1地质勘查孔深80m12Onb孔径15Omnb一径到底；孔内埋管采用双U型直径32Inn1或25的PE管，管外用粗砂填筑密实。8. 3.2地质勘查孔中地埋管下管前和下管后（未填砾）均应进行水压试验，压力为1.5MPa,带压观测30min以上，无渗不漏无破裂，压力下降不超过0.05MPa。7.3.3水文地质勘查孔深度视主要含水层位置而定，一般孔深60m20Onb成井口径不宜小于300nuno7.3.4地质勘查孔施工按DZ/T0227中的规定执行。7. 3.5水文地质勘查孔施工按DZ

15、/T0148中的规定执行。8岩土热响应试验8. 1目的岩土热响应试验的目的是获取岩土体热导率、热扩散系数、平均初始地温等参数，确定单孔换热量,为竖直地埋管热泵的设计和区域浅层地热能评价提供依据。8.2通用要求8.2.1区域上应做1组单、双U地埋管的对比岩土热响应试验，必要时可以增加12组。8.2.2岩土热响应试验应在换热管安装完毕至少48h后进行。8.2.3应尽可能缩短设备与地埋管换热器的连接管路，并做好保温措施。8.3岩土热响应试验技术要求8.3.1岩土热响应试验时，应首先采用无负荷循环法进行岩土初始平均温度测试，后进行热负荷试验。无负荷循环法测试时，地埋管换热器出水温度稳定（Ih内变化幅度小于0.3）后，观测时间不宜少于12h,以温度稳定至观测结束时间段内的平均温度作为岩土初始平均温度。8.3.2岩土热响应试验时，排热试验和排冷试验不宜在同一勘查孔内进行，若要在同一勘