浅层地温能调查评价技术要求.pdf
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1、目录一、几个概念 二、目的三、调查内容四、调查技术方法及要求五、工作量定额六、浅层地温能评价 七、成果报告的编制A一、几个概念 浅层地热能与浅层地温能 浅层地温能与地热能 热物理性质测试与热响应试验 浅层地温能:浅层地温能是指地表以下一定深度范 围内(一般为恒温带至200m埋深),温度低于25,在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内 部的热能资源。浅层地热能是地热能的一部分。浅层地温能是地球表层地球内部传导或者对流的热 量以及太阳能辐射的热量的综合体。开采的应该是参与调节的热量,这些热量有来自于 地球内部的,同时也有来自于太阳辐射的热量。地热资源与浅层温能区别温度()深度(ID)利用性建
2、筑中 利用平面 分布垂向 分布地热25nXIO2 n X 10 3发电、直接利 用供暖、供热水地热田热储中浅层 地温5251-2X102需热泵 提iWj品 位、水 暖调热 HP 供空供广大 地区盖层中热物性测试(thermophysical properties test)采用人工或天然热源对岩土体样品的热物理参数 进行的测试。室内试验)现场热响应试验(insitu thermal conductivity test;in-situ heat transfer experiments)利用地埋管换热系统采用人工冷(热)源向岩土 体中连续加热(冷)并记录传热介质的温度变化和 循环量来测定岩土体热
3、传导性能的试验。目录、几个概念三、调查内容四、调查技术方法及要求五、工作量定额六、浅层地温能评价 七、成果报告的编制A二、调查目的通过浅层地温能调查,评价地下浅部空间热 能的调蓄能力,为开发与保护浅层地温资源提供 资源/储量及其所必须的地质资料,以减少开发风 险、取得浅层地温资源开发利用最大的社会经济 效益和环境效益,并最大限度地保持资源的可持续 利用。目录一、几个概念 二、目的四、调查技术方法及要求五、工作量定额六、浅层地温能评价 七、成果报告的编制A三、调查内衮(-)调查范围(二)调查评价原则(三)基本调查内容(四)专门调查内容(五)不同类型区调查内容(一)调查评价的范围目前的浅层地温能评
4、价范围指的是全国重点城 市的浅层地温能。评价面积以2015年确定,深度指现有经济技术条件下热 泵工程所能达到的深度(200米)。(二)调查评价的原则在充分收集区域地质、水文地质资料的基础上,根据实 际需要补充适当的地质、水文地质野外调查,布置钻探、取样测试,开展地温测量、现场热响应试验、抽水试验、回灌试验等调查和试验工作。浅层地温能评价应划分换热方式适宜区,计算换热功率、浅层地温容量,论证采暖期取热量和制冷期排热量的保证 程度,评价浅层地温能热均衡,并进行浅层地温能开发利 用环境影响预测。(三)基本调查内容气象、水文区域地质水文地质条件(四)专门调查内容1、岩土体物理、热物性参数(1)岩土体物
5、理性质,包括比重、含水率、密度、干密度和孔隙率(或裂隙率)。(2)岩土体热物理性质,包括比热容、导热系数、热扩散系数、单位 深度钻孔总热阻。2、浅层地温能开发利用(1)制热期的进口平均温度、出口平均温度、循环水量或流体量、制 热时间、制热量、制热面积。(2)制冷期的进口平均温度、出口平均温度、循环水量或流体量、制 冷时间、制冷量、制冷面积。(3)水平地埋管热泵的埋管面积、制热期/制冷期单位面积换热功率。(4)垂直地埋管热泵的钻孔数量、钻孔密度、钻孔深度和制热期/制冷 期单位长度换热功率。(5)地下水源热泵的平均井深、抽水井数量、回灌井数量和灌采比。(五)不同类型区调查内容聿原地区1、山前冲洪积
6、平原(1)冲洪积扇分布范围及垂向、纵横方向岩性的变化规律。(2)山区与冲洪积平原的接触关系,山前构造带的类型、力学性质、规模、活动性和水理性质(导水、隔水、充水等)。(3)扇顶到前缘方向地下水埋藏条件及分带特征,地下水溢出带的分布范围 和水文地质特征。(4)河谷阶地的形态、分布范围、地质结构、成因和叠置关系。(5)山区河流对冲洪积平原地下水的补给位置及补给量。2、冲(湖)积平原(1)古河道的分布范围、埋藏深度、岩性特征及水文地质条件。(2)湖相地层分布区咸水的分布与埋藏条件,咸、淡水界面位置(水平、垂 向)及变化特征,咸水分布区淡水透镜体的分布规律、埋藏条件及形成条件。A调查内衮不同类型区调查
7、内容/7滨海地区(1)查明咸淡水分界面以及淡水含水层或透镜体的分 布范围,埋藏、补给、径流、排泄条件,水质水量及动 态变化规律等。(2)地下水、河水、海水之间的水力联系和补给排泄 关系。(3)在岛屿和海岸带地区应调查海水入侵范围。潮汐 对地下水的影响,查明地下淡水富集带。A调查内家不同类型区调查内容/8内陆盆地区1、山前戈壁平原(1)山地与戈壁平原的交接关系,控盆构造(带)的性质、位置、导水性。(2)山区河流在戈壁带的渗漏位)及渗漏量。(3)多期冲洪积扇的分布、接触关系和水文地质特征。(4)地表水与地下水的相互转化关系。2、细土平原区(1)地下水溢出带、绿洲带、盐沼带的分布范围。(2)地表水与
8、地下水的相互转化关系。(3)盐渍化土的分布范围、形成条件,分析其与地下水 的关系。A调查内衮不同类型区调查内容/9丘陵地区、碎屑岩地区(1)自流水盆地和自流斜地分布及水文地质特征。(2)侏罗纪至第三纪陆相沉积盆地地层、岩性、岩相特征,水文地质特征。2、岩浆岩和变质岩地区(1)风化带的分布、性状、风化程度、发育深度、含水性。(2)岩体岩脉的岩性、产状、规模、穿插特征及其与围岩接触带的破碎程度 和含水性。(3)各次喷发熔岩流之间接触带的性质、分布及其富水性;各期台地的分布、高程、柱状节理和孔洞发育程度等与地下水补给和赋存的关系。3、第四系发育区(1)山间河谷平原的阶地形态、分布范围、地质结构;河床
9、、河漫滩和古河 道的分布。(2)山前冲洪积扇的形态、分布;溢出带的分布;新老冲洪积扇的相互叠置 关系及含水层的分布规律。(3)山间盆地的成因、分布范围、水文地质特征。A调查内家不同类型区调查内容岩溶地区/10(1)棵露岩溶地区要查明地下河的分布和其它各种岩溶水点的水位、流量动态变化,圈定地下河补给和分水岭位置,选择有代表的岩溶水 点进行连通试验,确定岩溶水在各通道之间与地表水之间相互转化条 件和补给关系。(2)覆盖型地区要查明主地下通道位置及埋藏情况或岩溶发育带,圈 定出富水地段,对水质水量作出评价,还应了解覆盖层中含水层与下 伏岩溶含水层之间的接触关系水力联系及岩溶地下水的承压状态。(3)埋
10、藏型地区应查明各岩溶含水层的埋深、厚度及水量水质;分析 补给与排泄方式和范围,圈定隐伏储水构造。A调查内家不同类型区调查内容/II红层地区(1)储水构造调查。褶皱构造的形态类型,规模,地层组合关系;裂隙分布规律,发育程度、深度;单斜构造形成自 流斜地,小型向斜构造形成自流盆地的可能性;单斜或向斜 含水层的补给条件和富水因素。(2)上层滞水、风化裂隙水、层间裂隙水、裂隙溶洞水的 分布范围,补给、径流、排泄及埋藏条件,含水层厚度、岩 性岩相组合,含水介质类型,地下水水质,地下水的赋存条 件和富集规律。A调查内家不同类型区调查内容/12黄土地区(1)分析地貌、地质结构的基础上,进行地下水类型的划分。
11、(2)黄土丘陵区,着重调查支沟沟头掌形地的汇水范围与储水 条件及下伏基岩含水层。(3)黄土城区着重调查上层滞水的分布下伏第四系含水层的埋 藏条件与富水性,并了解补给排泄条件。(4)布。(5)(6)河谷平原重点调查潜水承压水富水性的变化及富水地段分调查咸水形成与淡水透镜体的分布。评价黄土的湿陷性。目录一、几个概念二、目的三、调查内容五、工作量定额六、浅层地温能评价 七、成果报告的编制A四、调查技术方法及要求 资料收集与整理 机(民)井、泉调查 钻探 抽水试验 回灌试验 现场热响应试验 动态监测/2A调查技术方法及要求资料收集与整理(1)水文、气象资料包括河川迳流量、气温、降水量、蒸发量资 料,至
12、少收集近10年的系列资料。(2)区域地质背景资料包括以往的区域地层、构造及新构造运动等 资料,尤其要掌握活动断裂的分布及其性质。A调查技术方法及要求/3(3)水文物探勘探资料包括以往的EH4、大地电磁、电法测深、浅层地震 勘探和测井等资料。(4)温度场资料包括浅井测温、温度场空间分布(平面上、垂向上)等资料。(5)动态资料包括现有的机(民)、泉的流量、开采量、温度、水 位、水质以及开发利用的历史动态数据,收集近10年以来 的动态资料。A调查技术方法及要求/4(6)勘探和研究报告包括以往水文地质、工程地质及地质的勘探和研究成 果报告等。(7)钻孔资料尽量收集以往的钻孔资料,包括地层岩性、包气带结
13、 构特征、含水层结构特征、初始水位特征、抽水试验、测 温数据、岩石水理参数和热物理参数等。(8)影像资料包括以往机(民)井、泉开发利用以及地源热泵工程 的历史影像资料。A调查技术方法及要求/5机(民)井、泉调查(1)机(民)井、泉点调查按1:5万的调查精度进行。(2)野外工作底图采用1:25000比例尺的最新地形图。(3)简单地区观测点为4550个/100km2,中等地区 观测点为5055个/lOOknR复杂地区观测点为6065 个/lOOkm?。A调查技术方法及要求/6(4)按路线设计布置机(民)井、泉点调查工作,一般 为每天一条路线,每天路线结束后,须及时整理资料,撰写路线小结。(5)调查
14、路线要沿井、泉等地下水露头多的方向布置,要沿含水层、富水性和水化学特征显著变化的方向布置,要沿地貌形态显著变化方向布置,要沿河谷、沟谷方向 布置。A调查技术方法及要求/7(6)地下水位的测试设备,一般采用电测水位仪。当 观测孔为自流井且压力水头很高时,可安装压力表;当 压力水头不高时,可用接长井管的方法观测承压水位。(7)井、泉位置采用手持GPS测量确定,地面标高在大 比例尺地形图读取。(8)井、泉流量采用三角堰、水表或孔板流量计测定。A调查技术方法及要求/8(9)机(民)井调查时,须访问到知情人和调 查到有资料的单位或个人,访问、调查地层结构、含水层结构、取水层段,井深、建井年限、用途 等信
15、息,以确保信息真实可靠。(10)水化学样品应在机(民)井、泉调查的同 时进行采样。A调查技术方法及要求 钻探/9(1)收集钻孔主要包括地质钻孔、勘探钻孔、普查 钻孔、水文地质钻孔、供水钻孔、水文地质勘察孔、勘探一开采孔、水文地质观测孔、工程施工钻孔、动态观测孔等。(2)收集钻孔能反映地质、水文地质或地温分布的 综合信息,包括钻孔(井)的地层与结构、含水层 情况、钻孔涌水量、地下水水位的变化、开发利用 情况等。A调查技术方法及要求/10(3)收集钻孔应具备完整或较完整的地质、水文 地质测试数据和观测数据。(4)在系统收集钻孔资料的基础上,每100km2调 查区应部署不少于2个勘查孔,每个勘查孔分
16、别进 行现场采样、热响应试验和地温观测等。A调查技术方法及要求/II(5)勘查孔应优先布置在以下地段:地层结构、水文地质结构不清,急需要勘查的地 段;地层结构、水文地质结构代表性典型地区;热响应试验和地温观测的区域性控制地段;浅层地温能开发利用工程区域,做到一孔多用。(6)土样集中在勘查孔里采集,岩土层单层厚度大于 1m的,每层应取代表性的原状土样(砂、砾石层除 外)。(7)土样采集的目的为确定地层岩性和测试与热泵相 关的物理性质参数和热物理性质参数。A调查技术方法及要求/12抽水试验(1)抽水试验应在地下水换热 和 内进行,每lOOkn?应不少于3处。试验井的位置应具代表性,试验 井可为条件
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