浅层地热能勘查评价技术规范

国土资源行业标准××××—××××浅层地热能勘查评价技术规范TechnicalRegulationsforShallowGeothermalEnergyInvestigationandEvaluation（征求意见第二稿）××××-××-××发布××××-××-××实施II目次1主题内容与适用范围..................................................................12引用标准............................................................................13总则................................................................................14术语................................................................................15区域浅层地热能调查..................................................................36地源热泵工程浅层地热能勘查..........................................................57浅层地热能资源计算评价..............................................................78浅层地热能利用环境评价.............................................................129浅层地热能利用经济评价.............................................................13附录A（资料性附录）空气、水和几种常见岩石的比热、密度、热导率和热扩散率..............15附录B（资料性附录）浅层地热能勘查设计书提纲.........................................16附录C（资料性附录）浅层地热能勘查报告编写提纲.......................................17附录D（资料性附录）数值法...........................................................18附录E（资料性附录）大地热流值的确定方法.............................................19附录F（规范性附录）本规范用词说明....................................................211浅层地热能勘查评价技术规程1主题内容与适用范围为规范浅层地热能的勘查与评价制订本规程。规程规定了浅层地热能勘查评价的目的任务、基本工作内容、勘查工程控制程度、勘查质量要求、浅层地热能资源计算与评价、浅层地热流体质量评价、浅层地热能利用的环境评价和经济评价，以及勘查资料整理和报告编写等基本要求。本规程适用于区域和地源热泵工程浅层地热能的勘查、资源评价、报告验收以及资源/储量登记统计。本规程可以作为区域浅层地热能调查设计书编制、工作布置、资源评价、报告编写和审批的依据，同时作为地源热泵工程的浅层地热能勘查、资源评价和开发利用的依据。2引用标准GB50366－2005地源热泵系统工程技术规范GB11615–89地热资源地质勘查规范GB50027-2001供水水文地质勘察规范GB14158-93区域水文地质工程地质环境地质综合勘查规范GB50021—2001岩土工程勘察规范GB/T14848—1993地下水质量标准DZ40-85地热资源评价方法3总则3.1本规程规定的浅层地热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热能。浅层地热能是地热资源的一部份。3.2浅层地热能勘查评价的目的是为利用与保护浅层地热资源，提供资源/储量及其所必须的地质资料,减少开发风险，取得浅层地热资源开发利用最大的社会经济效益和环境效益，并保持资源的可持续利用。3.3浅层地热能勘查的主要任务是采用综合勘查方法技术查明地热地质背景及浅层地热条件，确定可开发的地区及合理开发量，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。3.4浅层地热能勘查分为：区域浅层地热能调查和地源热泵工程浅层地热能勘查两类。3.5区域浅层地热能调查评价的范围要根据当地对浅层地热能资源利用与管理的需要确定。地源热泵工程浅层地热能勘查范围综合考虑地质条件、地热地质条件和地源热泵工程需求确定。3.6浅层地热能勘查除应执行本规程规定外，尚应执行国家现行有关标准的规定。4术语4.1浅层地热能Shallowgeothermalenergy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。浅层地热能是地热资源的一部份。4.2基准温度Referencetemperature浅层地热能可利用的温度下限，一般低于当地多年平均气温5—7℃。4.3浅层地热能可开采量Shallowgeothermalextractablereserves在当前开采技术经济条件下能够开采出来的浅层地热能。是某一区域内，单位时间、单位面积内可持续利用的地热能量。4.4热承载能力Heatcarryingcapacity单位体积的岩土体可承载冷热负荷的最大能力。4.5地下水循环利用量Recyclegroundwateryield2作为浅层地热能的载体，从含水层中抽取并提取热量后回灌到原含水层中的地下水量，是地下水允许开采量的一部分。4.6恒温带Constanttemperaturezone距地表最浅的年温度变化小于0.1℃的带。该带地温不受太阳辐射影响，不同纬度地区的恒温带深度不同。4.7地源热泵系统Ground-sourceheatpumpsystem以岩土体、地下水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。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和地下水地源热泵系统。4.8地埋管换热器Groundheatexchanger供传热介质与岩土体换热用的，由埋于地下的密闭循环管组构成的换热器，又称土壤热交换器。根据管路埋置方式不同，分为水平地埋管换热器和竖直地埋管换热器。4.9地埋管换热系统Groundheatexchangesystem传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统，又称土壤热交换系统。也称为闭式循环系统。4.10地下水换热系统Groundwaterheatexchangesystem与地下水进行热交换的地热能交换系统，分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。也称为开式循环系统。4.11抽水井Pumpingwell用于从地下含水层中取水的井。4.12回灌井Injectionwell用于向含水层灌注回水的井。4.13抽水试验Pumpingtest一种在井中进行计时计量抽取地下水，并测量水位变化的过程，目的是了解含水层特征，并获取水文地质参数。4.14回灌试验Injectiontest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。4.15现场热传导试验In-situthermalconductivitytest采用人工冷（热）源利用地埋管换热系统对岩土体的热传导性能进行的一种试验。4.16含砂量Sandcontent水中含砂量的体积比。4.17回扬Returningpumping为预防和处理管井阻塞，从回灌井中抽取地下水的过程。4.18管井堵塞Blockingofcasingwell由于化学、物理或生物作用造成井管物质聚集、孔隙度降低，致使井管进水段中水流不畅或停止。4.19采灌比Rateofexploitationtoinjection开采水量与回灌水量的比值。4.20热物性测试Thermalphysicalpropertytest对岩土体的样品进行热物理参数的室内测试。4.21含水率Watercontent岩石或土壤中所含水分的数量，以占烘干岩土重或容积表示。4.22热短路Shortcircuitofheattransfermedium采用开式循环系统开发浅层地热能过程中，开采井和回灌井的水温快速趋同的现象。4.23岩土工程勘察Geotechnicalinvestigation3根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动。4.24开发效应Exploitationeffects开发浅层地热能对自然环境、浅层地热储性状以及流体物理化学条件等的反应。4.25热污染Heatcontamination温度很高的尾水排放，使局部空气和水体的温度升高，改变生态平衡，影响环境和生物生长。4.26土壤热平衡Soilheatbalance一定时间内土壤中热吸收和释放的平衡状况。4.27热流量法Heatfluxassessmentmethod根据大地热流值进行区域浅层地热能资源计算的方法。4.28大地热流值Heatflux单位时间内通过单位面积的热通量，单位为mW/m2，41.86mW/m2=1HFU（原单位）。4.29热储法Reservoirassessmentmethod在地层中根据载热体的体积进行地热能储存量计算的方法。4.30水热均衡法Hydrothermalbalanceassessmentmethod通过研究区的水、热均衡计算，评价地下水的水、热储存量和水、热补排情况的方法。4.31采暖期Spaceheatingperiod我国北方需要向室内供暖时，从供暖开始到结束的时间段。4.32腐蚀评价Corrosionassessment对地下水中由于C1-、SO42-、CO32-等的存在导致对金属的腐蚀性作出评价。4.33结垢评价Scalingassessment对地热流体中所含Ca2＋、Mg2＋和Fe2＋、Fe3＋等组分造成空调系统结垢的可能性做出评价。5区域浅层地热能调查5.1一般规定5.1.1区域浅层地热能调查的目的是查明区域浅层地热能资源数量、质量以及分布规律，进行开发利用区划，为浅层地热能可持续利用提供依据。5.1.2调查应在充分利用现有水文地质、工程地质等资料的基础上，补充地热地质、水文地质、岩土工程地质等项工作，然后再进行钻探和试验。5.1.3工作内容和投入的工作量应根据调查目的、以往工作程度等因素综合考虑确定，采用经济合理的调查技术、方法和手段，达到调查的要求。5.1.4在调查工作实施之前，必须进行充分的前期论证工作，按要求编写设计书，经主管部门审定后组织实施。设计书的主要内容应包括：目的、任务、地理概况、区域地质、水文地质和工程地质条件、研究程度及存在主要问题、工作布置及工作量、技术路线、地热能资源计算与评价方法、人员组成、设备、工作计划、试验及钻探施工设计、经费预算、预期成果和提交报告时间等。5.2工作程度要求5.2.1充分利用现有的水文地质、工程地质勘查成果，补充必要的调查取样、坑探、槽探、钻探或试验等工作，基本查明区域地热地质、水文地质、工程地质条件。基本查明含水层结构、厚度、埋藏等，基本查明地下水水位分布、水量、水质情况及其动态变化，基本查明包气带岩土体结构等。5.2.2根据已有实测数据或经验数据(见附录A)，补充必要的调查取样、钻探坑探、槽探、钻探或试验等工作，确定未知岩土体的热物理参数（热导率和比热）。5.2.3根据已有实测数据、气象监测数据或经验数据，补充必要的地温调查工作（即采取