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来源:好走旅游网
1 总论

1.1项目来源

X县花都水岸住宅小区项目位于美丽的睢县城湖东岸,中心大街西侧。从南至北共开发12栋楼盘,总面积4万平米。

昌盛房地产开发有限公司本着节能、环保、经济实用的原则,努力改善城镇居民居住条件。该公司决定在其开发的4万平米的龙庭水岸住宅小区建设地下水水源热泵空调工程系统项目,实现水源热泵空调供冷、供暖正常运行,满足城镇居民良好的居住需求。

1.2编制水资源论证报告的目的和任务

1.2.1编制水资源论证报告的目的

昌盛房地产开发有限公司,为科学开发利用地热资源,规范水资源和用水管理,完善项目取水审批手续,2013年9月昌盛房地产开发有限公司委托河南长海工程咨询有限公司编制《龙庭水岸地下水水源热泵建设项目水资源论证报告书》,我公司根据中华人民共和国水利部、中华人民共和国国家发展计划委员会2002年联合颁布的《建设项目水资源论证管理办法》及其附件《建设项目水资源论证报告书编制基本要求》的条款内容,根据商丘市建设委员会、商丘市水利局联合下发的《地源热泵系统管理暂行规定》的要求,按照建设项目规模、取水水源类型、用水回水和其影响情况,开展该项目的水资源论证工作。

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1.2.2编制水资源论证报告的任务

该建设项目水资源论证的的主要任务包括: 1)建设项目现场踏勘

现场查勘建设项目拟选定的地址,了解规划建设项目所在地地形和建设项目具体设计分布,踏勘拟选水源位置、供水管线走向等工程规划设计情况,分析建设项目供水工程、取水水源选择的可行性。

2)论证区域的勘察

对水源论证区地下水进行勘察,了解水源地周边的情况,分析地下水水量的可靠性。

3)资料成果收集

收集论证区域有关水文、气象资料,以及计算其区域内的水资源量,为建设项目水资源论证的供水量分析计算提供基础资料依据。发展现状资料、发展指标成果,为进行分析区域水资源开发利用提供资料依据。

4)建设项目取用水合理性分析

根据业主提出的取用水需求,按照国家规定的有关用水技术规范和标准,对建设项目各个环节用水的合理性进行分析评价,并得出建设项目用水合理性的结论性意见。

5)建设项目回水分析

鉴于建设项目的特点,分析建设项目对回水的合理性,在采取环保措施后建设项目回水对区域水环境的影响,提出水资源的保护措施。

6)建设项目取水对周边用水户的影响分析

根据建设项目水源地的位置,分析项目取水对周边用水户影响,提出对其影响的补偿意见。

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7)成果报告编写

按照《建设项目水资源论证报告导则(试行)》要求,编制《X县花都水岸小区水源热泵空调系统水资源论证报告书》。

1.3编制依据

1)《中华人民共和国水法》[2002] 2)《中华人民共和国环境保》[19] 3)《中华人民共和国水污染防治法》[2008] 4)《中华人民共和国水土保持法》[2010]

5)中华人民共和国水利部 中华人民共和国国家发展计划委员会令 [2002]第15号《建设项目水资源论证管理办法》及其附件《建设项目水资源论证报告书编制基本要求》 6)《河南省〈水法〉实施办法》[2006]

7)中华人民共和国《取水许可制度和水资源费实施办法》[2006] 8)《河南省取水许可和水资源费征收管理办法》[2006] 9)《地下水质量标准》GB/T14848-93

10)《建设项目水资源论证导则》(试行)SL/Z322-2005 11)《河南省地方标准》DB41/T385-2009(2009年7月1日发布) 12)《水源热泵系统工程技术规范》(GB50366—2005) 13)《室外给水设计规范》GBJ13-86。 14)项目单位提供的有关资料

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1.4取水规模与取水地点

根据业主提供的有关资料,空调系统选用4台LRYL1400型螺杆式水源热泵机组供业主冷暖,申请取水量为120m3/h,该项目所需水井布置在龙庭水岸小区院内(见井位分布图)

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1.5工作等级

根据设计,建设项目取水水源为浅层地下水,申请取水量为120m³/h,根据《建设项目水资源论证导则(试行)》(SL/Z322—2005)(以下简称导则)按照申请取水量可确定本次水资源论证等级为三级;又该项目所在地位平原区,地下水补给、径流、排泄条件清楚,水质类型单一,根据导则可确定本次论证等级为三级;再根据开发利用程度分析可确定本次论证等级为三级。水资源论证工作等级由分类等级的最高级别确认,故最终确认本次水资源论证工作等级为三级。水资源论证分类等级见表1-1

表1.1 地下取水水源论证工作等级划分指标

分类指标 工业取水(万m3/d) 生活取水(万m3/d) 地质条件 开发利用程度(%) 一级 ≥1 ≥5 复杂 ≥70% (或超采区) 二级 0.3~1 1~5 中等 50%~70% (或平衡区) 三级 ≤0.3 ≤1 简单 ≤50% (或有潜力区)

表1.2 论证项目技术要求

类 别 水文地质条件分析 水文地质参数 地下水资源评价 开采建议 技术要求 概略分析含水层特性,地下水的补给、径流、排泄等 通过现场简易实验,或利用类比资料、经验资料确定,并以经验值为主 初步估算,提交D级可开采量 开采建议 5

1.6分析论证范围

根据业主提出的取、退水方案及其影响范围,依据《建设项目水资源论证导则(试行)》,建设项目水资源分析论证范围应根据水资源论证的主要内容分别确定。

取水水源分析范围为当地地表水的来源区和地下水的补给区及径流区。根据睢县水资源条件,为简化计算,分析范围确定为睢县县域924km2。根据建设项目的取水和退水情况,考虑到区域水文地质条件和构造分布情况,确定论证工作区面积为X县花都水岸住宅小区周边2km2。

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图1龙亭水岸分析范围图

图2 龙庭水岸项目论证区域

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1.7论证委托书、委托单位与承担单位

建设项目水资源论证合同委托单位为:

昌盛房地产开发有限公司(见附件委托书)。

X县花都水岸住宅小区项目位于美丽的睢县城湖东岸,中心大街西侧。从南至北共开发12栋楼盘,总面积4万平米。

建设项目水资源论证合同承担单位为:

河南长海工程咨询有限公司

河南长海工程咨询有限公司以水利环保节能安防新技术开发应用、信息自动化系统集成,以及水资源论证、防洪评价等专业化咨询服务为主营业务,是被河南省认定的高新技术企业,公司总部位于郑州市东区未来创业科技园,公司注册员工40余名,参与水利水电监测管理自动化系统及相关工程20余项、研发项目10余项,拥有自主知识产权的专利专有技术30余项,已通过IS9001:2000质量管理体系认证,具备建设项目水资源论证资格,双方签订了合同书。

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2 地下水源热泵项目概况

2.1 建设项目名称、项目性质

建设项目名称:X县花都水岸地下水源热泵空调系统水资源论证项目。

项目性质:拟建工程。

2.2 建设地点、占地面积和土地利用情况

X县花都水岸地下水源热泵空调系统水资源论证项目,位于美丽的睢县城湖东侧,中心大街西边。

龙亭水岸

项目位置示意图

龙庭水岸建设项目规划总占地面积为73260㎡,其中绿化面积占总用地面积的36%,小区内建筑形式与风格是中层为主、多层为辅的

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现代建筑。项目总建设面积40000㎡,其中包括有住宅面积36000㎡、商业面积4000㎡,另外,小区内其他配套设施1306.04㎡。

2.3建设规模及实施意见

X县花都水岸项目住宅小区需要采暖和制冷的面积共计40000m2。根据住宅建设项目指标夏季设计冷负荷为50w/ m2,冬季设计热负荷为45 w/ m2,为此设计业主提出如下取回水方案:6眼抽水井,12眼回灌井,均为抽灌两用(抽灌两用是指使用时单井抽水,单井回灌,为了保证井孔寿命,定期内抽灌井交替使用)。设计井深113m,单井出水量20m3/h。

地温空调的使用是通过抽取地下水,经过空调再将用水回灌到地下水井中,形成抽水井——空调——回灌水井,即组成地温空调循环系统。地源热泵空调具有节水、节电、省投资,经济环保、安全稳定等特点,是一种高科技技术。它根据可逆卡诺循环原理,利用地温能源,冬天采用热泵技术原理,通过热交换将地下水中的热量提出用于室内采暖,而夏天则利用地下水带走热量,达到制冷效果,地下水水源热泵空调系统是以地下水作为热泵空调的冷(热)源,地源热泵技术是可利用清洁的再生能源新技术,是极其环保的一种空调形式,具备了环保洁净、节水省地、节能经济、灵活安全、用途广泛、运行可靠等特点,为《可再生能源产业发展指导目录》中第四类“地热能”总序号第74号“地源热泵供暖和/或空调”( 包括地下水源、河湖水源、海水源、污水源(包括城市污水、工

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业污水、医院污水)和土壤热泵系统), 因此,本建设项目符合可持续发展要求和能源产业发展方向,符合国家能源及环保,具有广阔的发展前景或在特殊领域具有重要应用价值。

具体实施意见如下:

1.X县花都水岸项目住宅小区为的末端空调系统。根据公司建筑情况,拟采用水源热泵机组提供冷(热)源。在本项目中设置一个机房,采用地下水源热泵系统为该小区供冷、供热。本工程制冷采暖热水空调系统选用4台LRYL1400型螺杆式水源热泵机组供冷暖.总制冷量:1400KW,总制热量为1260KW。

2.空调系统末端采用两管制风机盘管系统。

3.空调冷(热)源工作中心为:满液式螺杆式水源热泵机组。 4.空调冷热水系统:由制冷机房提供8-16℃夏季空调冷水,及18-29℃冬季空调热水。

5.空调供、回水末端系统采用双管制不同程系统。 6.空调系统的控制:

(1)冷、热水机组控制:由冷、热水机组自带的微电脑自行控制。

(2)开机的程序为:各阀门开——潜水泵开动——冷水泵启动——主机启动。停电的程序相反。

(3)潜水泵采用变频控制。

(4)风机盘管控制:室内冷负荷变化,由设在室内的温控开关

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控制在风机盘管冷水回水管上的电动两通阀(开、管),以通、断水流或选择风机盘管的风机低、中、高速运行,以维持室内的所需温度。

7.空调井系统的设计:

建设项目水源热泵机组的井水需求量为120m3/h,根据项目业主提供的水源热泵工程设计,总共设有20眼井,其中6眼作为抽水井抽水供空调制冷制热使用,其与回水井的数量比例为1:2,即回水井为12眼,2眼备用井。单井出水量均为20m³/h,井口直径550mm。每孔井既可承担供水,又可以回灌(但不能同时进行),实现冬季蓄冷,夏季蓄热的目的。

8.本系统采用屋顶膨胀水箱,为屋顶系统定压补水,水箱置于楼顶部,并配有补水箱。

9.本系统主要设备设施包括水源热泵机组,循环泵,软化补水系统,自动化控制系统,井用潜水泵和抽灌井。通过这些设备设施,即可满足本项目建筑物夏季制冷和冬季供暖的全部需求。

2.4 建设项目取用水方案

建设项目空调系统利用的能源主要为地下水中的热能,所在地有着较好的地下含水层,具备一定的取水条件。因此,业主单位的取水方案为在本院内打井,就地取水。空调系统的净水需求量120m3/h,共设计6眼取水井,最小井间距60m,水井深度113m,开口直径550mm。单井出水量20m³/h,井内安装潜水泵,并做变频控制。

建设项目取水水源为地下水,其用水系统主要包括空调给水系统和回水系统。潜水泵将地下水从抽水井中取出,经过旋流除砂器过滤,

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并由电子水处理仪再对水质进行过滤处理;地下水进入水源热泵机组后被有效地利用了地下水的温度,耗损水量仅为取水量0.1‰。

2.5建设项目业主提出的回水方案

由于建设项目的特点是,只提取水中的热能,基本不损耗水量。本着保护地下水资源的原则,其退水方案是在小区内打12眼回灌井将所取地下水就地全部回灌到地下。

为了保证回灌水在含水地层中有较长的传导途径,以确保抽水井出水水温保持基本稳定,充分发挥水源热泵机组工作效率,该项目采用“抽灌分离”的方式,自行封闭循环体系,既不消耗地下水资源,又不产生废污水,最大限度地保护了水资源。 回灌水(退水)通过浅层水回灌井进行回灌,回灌分为无压(自流)回灌和加压(正压)回灌,该项目退水为地温空调回水,根据地温空调设计,该项目回水井可设成有压回灌,将井加设法兰、密封井口,即可保证回水不会从井中外溢,又可以在外力的作用下使水井透水层畅通,尽量使其全部回灌,为了确保回灌井的回灌能力,可抽、回井交替或回水井定期回扬,回扬持续时间通常30分钟,以浑水出完见到清水为止,少量回扬水可用于绿化用水或排入市政污水管网,尽量减少损耗。

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3 建设项目所在区域基本概况

3.1 地理位置

“中原水城”——睢县,是河南省历史文化名城、中国最佳生态旅游县、全国科普示范县、全国棉油百强县和河南省平原绿化高级达标先进县。睢县地处豫东平原,隶属于河南省商丘市,辖8镇12乡,总面积926平方公里,人口80万。睢县区位优越,设施完善,环境宽松。东临京九铁路,北倚陇海铁路和连(云港)霍(尔果斯)高速,郑(州)--永(城)公路等4条省道穿境而过,县乡村道路交织如网,交通运输四通八达,具有承东启西的区位优势。

睢县位于河南省中东部,境域在东经114°50′~115°12′,北纬34°12′~34°34′之间,西距郑州市160公里,东至商丘市60公里,东邻宁陵县,南接柘城、太康县,西毗杞县,北靠民权县,东西宽约33公里,南北长约41公里,总面积926平方公里,其中耕地面积56972公顷.

睢县气候属于暖温带半湿润性季风气候,年平均气温为14℃,年降水量684.6毫米,年光照2236小时。春季温暖大风多,夏季炎热雨集中,秋季凉爽日照长,冬季寒冷少雨雪是睢县气候的主要特点。睢县地处黄淮平原腹地,属淮河流域,地势平坦,土壤肥沃,发展农业条件优越。

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3.2 自然地理

3.2.1 地形地貌

睢县地貌类型为平原,地形比较平坦,由西北向东南倾斜,海拔高度30-70米,坡降1/5000-1/7000。

土壤质地砂、粘适中,大部分为两合土,土层深厚,利于作物根系下扎,适于作物生长。土质保水保肥能力强,潜在肥力高,有机质含量0.8~1.1%,含氮0.05~0.09%,含磷0.119~0.159%,适宜作物生长,土层深厚,自古就是一个重要的农耕区。 3.2.2 河流水系

睢县主要河流有惠济河、通惠渠、蒋河、祁河、小温河、涧岗沟、申家沟等,主要湖泊有城湖,面积达266.7公顷,也是省级名胜景区。

睢县河流均属淮河流域涡河水系。 全县共有大小沟河3,其中流域面积超过100平方公里的有10条,30─100平方公里的。 惠济河是县域内最大的河流,其他依次为通惠渠、 茅草河、申家沟、蒋河、祁河、废黄河、洮河等。除惠济河和通惠渠外,均为雨源型河流, 年径流平均历时15─30天。 这些沟河在县域内均匀分布,形成一个比较完整的排灌系统, 担负着防洪排涝和抗旱灌溉任务。

3.3 水文气象

睢县属暖温带半湿润半干旱季风型气候,夏秋两季多雨,冬春两季干燥,干湿两季非常分明。年际降雨量变化很大,年内雨量分布不均,常形成先旱后涝,涝后又旱,旱涝交替灾害型气候特点。

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睢县平均气温13.9℃,7月份最热,平均气温27.1℃,1月份最冷,平均气温-0.9℃,冬不太冷。无霜期206天,最长年份238天,最短年份172天。

睢县年日照时数2508.9小时,太阳总辐射年均达 122.2千卡/平方厘米左右,12月份最小3.2千卡/平方厘米,6月份最大6.9千卡/平方厘米左右,光照充足,太阳辐射充足,光能源丰富。睢县夏季多偏南风,冬季多偏北风,春秋两季为过度期,风向多变,年平均风速3.1m/s,平均日照时数2230-2509小时。

全县年平均降水量为686.4毫米,总计6亿多立方米。年径流总量为0.亿立方米,平均径流深60毫米。偏旱年份径流总量只有0.2328 亿立方米,径流深为25.2毫米; 丰水年份径流总量达0.8538亿立方米,径流深度为92.4 毫米。过境水主要集中在每年的汛期。 对过境水的利用程度还比较低, 主要通过建在惠济河上的板桥闸和夏楼闸栏蓄后用于灌溉。 年利用量为 1500万立方米以上,灌溉农田10万亩以上,多年平均水面蒸发量为711mm,水面蒸发年内分配极不均匀,夏季蒸发量占全年总蒸发量的40%,其次为春季,占全年蒸发量的30.9%,秋季蒸发量占18.65%,冬季蒸发量最小,仅占10.45%,干旱指数1.35。

3.4 水文地质概况

1)地质构造本区位于隐伏的秦岭东西向构造体系东端和新华夏构造体系的复合部位。宁陵——商丘是一个掩埋的近东向西古隆起,基底深度400~800m,陇海铁路北为一北西——南东方向的商丘正断

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层。倾向北,断距3500~00m。

2)地层

区内局部缺失老第三系,上第三系不整合于寒武纪、奥陶系灰岩之上,根据钻孔揭露的资料,结合区域地质背景分析,该区地层由新到老叙述如下:

1)第四系(Q) (1)全新统(Q4)

属河流相沉积,总厚度30~40m,具上细下粗的“二元结构”特征。上部为浅黄,浅灰黄色亚砂土、亚粘土互层,结构松散,局部见有灰黑色的淤泥质亚粘土。下部为浅黄色,浅灰色细砂、粉砂。松散泡水,沙层厚度铁路以南一般15~25m,个别大于25m,铁路以北较薄,厚10~15m左右。

(2)更新统(Q1——3)

属河流相沉积,结构较松散,总厚度140m左右,岩性以灰黄色、灰色、棕褐色等杂色亚粘土、粘土为主,夹有亚砂土和粉、细砂层。中上部夹有2~3层粉细砂,厚20~30m,下部夹5~10m左右厚的细砂透镜体,普遍含有钙质结核。

2)上第三系(N)

属河湖相沉积,岩性主要由红色、棕红色和灰绿色厚层粘土及棕黄色厚层中细砂层组成,夹有亚粘土和亚砂土,普遍含有钙质结核。上部(170~350m)有二层中细砂层,分别厚20m和30m,下部(350~500m),有中、细、粉砂层3~4层,累积厚度60.0~85.0m,单层厚度大,分布较稳定,另外夹有砂层透镜体。

3)含水岩组的划分 (一)浅层水

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浅层地下水赋存于全新统和更新上部冲积层中,底界深度70m左右。岩性以细砂、粉砂为主,可见2~3层,单层两机厚度3.40~17.70m,累积平均厚度20m左右。水位标高31.25~44.51m,单位涌水量1.02~4.35m3/h.m,导水系数221.76~269.20m2/d。

浅层水的富水程度:根据以往和本次勘探资料,综合考虑含水层的厚度,单位涌水量的大小换算成单井降深10m的出水量,将调查区划分为3个富水程度不同的水文地质区。

中等富水区:分布在陇海铁路以南的大李庄——李汉庄——史王庄——宋大庄——叶楼一带,由西北呈条带状向东南开阔延伸。含水层主要有两层,第一层底板埋深在26.0~32.0m,含水层岩性以细砂为主;第二层顶板一般埋深在55.0~63.0m,底板埋深在63.0——70.0m,呈单层或互层出现,含水层岩性以粉细砂为主。静水位以下砂层累积厚度20~25m,个别大于25m。单位涌水量3.39-4.35m3/h·s,矿化度0.76~1.74g/L。

弱富水区:分布在陇海铁路南部的王菜园——市酒厂——四营——马新庄和铁路以北、农科所以东及老县城南北地带。含水层主要有两层,岩性为粉砂、细砂,第一层底板埋深在28.0~33.0m,第二层顶板一般埋深在50.0~.0m,底板埋深在55.0~72.0m。 单位涌水量2.0~2.86m3/h·s,矿化度0.74~1.76g/L。

贫水区:分布在陇海铁路以北燕庄——杨堂——何季庄——周庄一带,含水层岩性以粉细砂为主,砂层累积厚度小于15 m,单位涌水量小于2.0m3/h·s,矿化度0.83~1.10g/L。

浅层水补给、径流、排泄:区内地下水补给来源主要为大气降水,其次为农灌水的回渗补给及河道渗漏补给。平原松散岩类地区,地形平坦,植被发育,表层岩性以亚砂、粉土为主,有利于降水和农灌水

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入渗与灌溉水回渗。

地下水径流受地形影响,其流向一般与地表水流向基本相同。区内地下水径流总方向是西北部向东南方向运移,开采漏斗区因流场变化,变化改变为四周向市区径流。

区内地下水的排泄包括径流排泄、人工开采及蒸发。人工开采是指工农业开采,开采对象主要为松散岩类孔隙水;潜水蒸发仅发生在地下水埋深小于4m的局部地区。

(二)、中层水

alQ2中层水赋存于第四系更新统冲积(、Q3)承压含水层,顶板埋

al

深60~130m。含水层顶部普遍有一层黑灰色粉土,往下为一套灰黄、浅黄、黄绿杂色粉土为主,夹粘土层,结构较松散,上部夹粉砂透镜体,中、下部夹1~15m厚(局部20m厚)粉细砂透镜体,含较多钙质结核。底部为中、细砂或泥质含砾中、细砂的透镜体。含水层累计厚度5~75m。该层由于处在黄河冲洪积扇的东部前缘部位,故沉积颗粒较细,含水层薄,地下水赋存条件差,水质较劣,矿化度一般大于2g/L,属微咸水。个别地方矿化度为3~5g/L,属于半咸水,且硬度、碱度和盐度高,水质较差,不宜作为生活饮用水水源,也不宜作为工业锅矿用水、造纸及酿酒等工业用水。由于浅、中、深层地下水之间有粉土和粘土隔水层,故含水层相互之间水力联系差。单位涌水量为2~3m3/h·m,中层地下水水力坡度较小,径流微弱,其补给主要为侧向补给,目前因水质差,开发利用很少。 (三)深层水

深层水的富水程度:区内深层地下水赋存于第三系冲积湖积层中,埋藏深度一般350~500 m之间。含水层岩性以细砂为主,其次为中砂、粉砂,可见3~4层,砂层累计厚度50.5~.1 m,分布稳

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定,富水性强。单位涌水量6.07~15.30m3/h.m,平均导水系数878.27m2/d,弹性释水系数为6.85×10-4。

强富水区:分布在陇海铁路以南,含水层岩性以细砂、中砂为主。砂层累积厚度50~m,单位涌水量8.17~15.30m3/h·s,平均导水系数878.27m2/d,弹性释水系数为6.85×10-4。

富水区:分布在陇海铁路以北,含水层岩性一般为细砂、粉砂。见3~4层,砂层累计厚度51.1~79.1 m,砂层累积厚度34.23~47.16m,单位涌水量6.99~7.92m3/h·s,平均导水系数690.72m2/d。

深层水补给、径流、排泄:深层水埋藏深,不能直接得到降水补给,同时与上部浅层水因粘土、亚粘土相隔而水力联系微软,故仅靠缓慢的径流补给。深层水天然径流受地形影响,其流向也与地表水流向基本相同,城市开采漏斗区因流场变化变化改变为四周向市区径流,深层水的排泄主要为人工开采。

3.5 社会经济

2012年,睢县各项工作均取得了骄人的成绩, 经济平稳持续增长,全县实现国民生产总值125.1亿元,全县财政总收入3.6亿元;四项重点持续推进,产业集聚区规划面积扩展到19.69平方公里,初步形成了电子信息、制衣制鞋两大主导产业;招商引资渐入佳境,新落地亿元以上项目13个;项目建设卓有成效,其中省定重点项目1个,市定重点项目24个;城市建设全面展开,城区建成面积达20平方公里,人口18万,全县城镇化率达到36.5%。

2010年,睢阳区实现地区生产总值125.1亿元,同比增长12.6%,全社会固定资产投资88.6亿元,增长22.2%;社会消费品零售总额44.7亿元,增长18.7%;全县财政一般预算收入3.6亿元,增长32.6%;

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城镇居民人均可支配收入15984元,增长11.6%;农民人均纯收入30元,增长13.6%。

3.2 水资源量及其开发利用分析

睢县地下水主要为第四系全新统潜水(浅层地下水,含水层底板埋深40米左右)、 更新统承压水(中层地下水,埋深40─160米)和新三系承压水(深层地下水,埋深160─350米)。浅层地下水储量丰富,便于开采,是目前和近期开发利用的主要水资源。 据资料浅层地下水可开采量为1.4267亿立方米。

全县水资源总量约为2.845亿立方米,人均占有量为400立方米,耕地亩均330立方米。 水资源时空分布极不均匀。 汛期河道径流集中了地表径流总量的80%以上。 县中部沿惠济河两岸地区水资源较为丰富,南部地区次之, 北部地区较为贫乏。

根据《河南省水资源》(由河南省水资源编纂委员会编著,2007年黄河水利出版社出版)成果报告资料,采用资源量模数类比评价,分析区地下水资源量为:

分析区多年平均地表水资源量2675.1万m3,地下水资源量9609万m3,扣除地下水和地表水之间重复量73万m3,区域水资源总量2.845万m3。

根据2010年商丘市水资源公报,分析区 2010年地表水资源量2808.9万m3,地下水资源量10773.7万m3,水资源总量14582.6万m3。2010年地表水供水量2188.0 万m3,地下水供水量9625.0 万m3,

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2010年分析区总供水11813.0 万m3。

2010年分析区总用水11123.0万m3,其中,农田灌溉用水量6807.9万m3;林牧渔用水量915.2万m3;;工业用水量1334.4万m3;;城镇公共用水量509.6万m3;居民生活用水量1495.5万m3;;生态环境用水量60.4万m3;。

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4 项目用水量合理性分析

X县花都水岸地下水水源热泵工程项目空调用水井取水只用于地温空调用水。生活及消防用水采用城市自来水,由城市自来水管网供给。根据业主单位提供的资料该项目位于城湖东岸,中心大街西侧。建设项目空调系统利用的能源主要为地下水中的热能,所在地有着较好的地下含水层,具备良好的取水条件,业主单位的取水方案为在本院内打井,就地取水。根据X县花都水岸地下水水源热泵工程提出的取水方案,依据国家和地方产业、水资源管理要求、水资源规划及水资源配置方案,进行取水合理性分析。根据设计的用水方案,进行取用水量合理性分析,论证其取用水合理性。

4.1取水合理性分析

X县花都水岸水源热泵空调系统建设,符合国家,国家十分重视可再生能源开发利用工作,《中华人民共和国可再生能源法》已于2006年1月1日起实施;同时,在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,又把大力发展和规模化应用新能源和可再生能源作为能源领域的优先发展主题。从国家立法和发展战略的高度,对可再生能源的发展应用予以强力推动。

日前,国家财政部、建设部发文《关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见》以及《可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法》,明确指出“十一五”期间,可再生能源应用面积占新建建筑面积比例为25%以上,到2020年,可再生能源应用面积占新建建筑面积比例为50%以上,这为水源热泵的发展提供了良好的环境和强劲的

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动力。

经以上国家相关分析,区域水资源管理、规划、配置条件,水源热泵是利用了地下水体所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。所以说,水源热泵一种利用清洁的可再生能源的技术。该项目利用水源热泵取地下水进行水循环,不消耗水量(损耗量每天约为0.01%,可忽略不计),符合国家的产业,取水是合理的。

4.1.1水源热泵空调的特点

传统的空调有空气源热泵(风冷机组)+辅助电加热和水冷冷水机组+锅炉两种形式。空气源热泵(风冷机组)和水冷冷水机组在制冷时都是把房间的热量向室外空气排放,受室外气温因素影响太大,其制冷量随室外空气温度升高而降低,尤其在高温高湿地区,机组制冷性能极不稳定,效率低下,有时甚至不能工作。在制热时,空气源热泵当室外温度降到零度以下时需加辅助电加热装置,耗电量大,效率很低;而水冷冷水机组+锅炉这种空调形式,在供热时需用电锅炉或燃煤、燃油锅炉,污染严重,运行费用昂贵。

水源热泵技术是利用地下水携带的地球表面的热能资源,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移,既可供热又可制冷的高效、环保、节能的空调系统。地(水)源热泵与常规空调技术相比有着无可比拟的优势。

1. 利用地球土壤的恒温能源:属可再生能源利用技术

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水源热泵从常温土壤(地下水)中吸热或向其排热,利用的是可再生的清洁能源,可持续使用。

2. 高效节能,运行费用低:属经济有效的节能技术

水源热泵的冷热源温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右。另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。通过中国建筑科学研究院对水源热泵在制热制冷时的效益分析,在制热制冷时,输入1KW的电量可以得到5KW以上的制冷制热量。运行费用每年每平方米仅为15~18元,比常规空调系统低40%左右。

3. 节水省地:①以水为冷热源,向其放出热量或吸收热量,不消耗水资源,不会对其造成污染。②省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施,机房面积大大小于常规空调系统,节省建筑空间,也有利于建筑的美观

4.环境效益显著

该装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,在供热时,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,不会产生城市热岛效应,对环境非常友好,是理想的绿色环保产品。

5. 运行安全稳定,可靠性高

水源热泵系统在运行中无燃烧设备,因此不可能产生二氧化碳、一氧化碳之类的废气,也不存在丙烷气体,因而也不会有发生爆炸的

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危险,使用安全。燃油、燃气锅炉供暖,其燃烧产物对居住环境污染极重,影响人们的生命健康。由于土壤深处温度非常恒定,主机吸热或放热不受外界气候影响,运行工况非常稳定,优于其它空调设备。不存在空气源热泵供热不足,甚至不能制热的问题。整个系统的维护费用也较锅炉——制冷机系统大大减少,保证了系统的高效性和经济性。维修量极少,折旧费和维修费也都大大地低于传统空调。

6.一机两用,应用范围广

水源热泵系统可供暖、制冷,一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。

7.自动运行

水源热泵机组由于工况稳定,所以可以设计简单系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费用低;自动控制程度高,可无人值守;此外,机组使用寿命长,在20年以上。

4.1.2用水的工作原理和空调工艺流程图

1.工作原理:潜水泵从抽水井抽水经过旋流除砂器过滤,电子水处理仪再对水质进行过滤处理;进入水源热泵组利用地下水温度,不污染水质,损耗量每天约为0.01%(可忽略不计),然后再回灌到回水井中。 2.工艺流程图

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蒸发器 电子处理伐

螺杆式水源热泵机组 冷疑器 旋流除砂器 回灌井回灌井抽水井 图4-1 空调工艺流程图

根据国家产业及区域水资源管理、规划、配置和该项目的分析,X县花都水岸地下水源热泵空调系统取水合理。

4.2项目用水合理性分析

该项目取用当地第四系孔隙水作为水源热泵系统的供水水源,以地下水为能量传导介质采集和利用地下热能。水源热泵系统项目的需水量是根据项目冷热负荷和系统主机的性能确定的,结合区域水文地质条件确定项目所需的抽水井数量。

4.2.1 项目冷热负荷的理论计算

X县花都水岸地下水水源热泵住宅小区需要采暖和制冷的总建筑面积为40000m2,根据有关国家设计规范及项目单位提供的参考数据,本工程总冷、热负荷情况如下:

夏季:冷负荷概算指标50w/m2,冬季:热负荷概算指标45w/m2,建设项目夏季建筑物最大冷负荷为2000kw;冬季建筑物最大热负荷

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为1800kw。考虑到各住宅楼与车库、商业等不可能同时使用,取0.7的同时使用系数,则夏季总冷负荷为1400kw,冬季总热负荷为1260kw。其冷热负荷的分布见下表。

建筑面积(m2) 40000

理论冷负荷(kw) 2000 冷负荷指标(w/m2) 50 实际冷负荷(kw) 1400 理论热负荷(kw) 1800 热负荷指标(w/m2) 45 实际热负荷(kw) 1260 4.2.2项目所需的地下水总量理论计算

水源热泵系统的需水量是根据冷热负荷和机组需水要求确定

的。据《X县花都水岸空调方案书》,按照需要采暖和制冷的总建筑面积为40000m2,设计采用“抽水-回灌”的开式循环系统来提取或释放热量, 直接利用地下水循环,达到采暖或制冷的目的。

根据相关规范,本项目冷负荷按50W/m2,热负荷按45W/m2测算,故本项目总制冷量为1400Kw,总制热量为1260Kw,因此本设计以冷负荷最大值为准。 依据现运行的项目推定,假设实际制冷工况为井水供回水温度:18/29℃,制热工况为井水供回水温度:16/8℃。 计算水流量如下:

1.夏季供冷时:

水流量G=Q[(COP+1)/COP] / 1.163(T2—T1)

=1400×[(6+1)/6] / 1.163(29—18) =127.7m3/h 公式中:

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G:夏季供冷时需要的地下水量,m3/h; Q:建筑物夏季制冷负荷;1400 Kw COP:夏季制冷能效比取6; T2:离开换热器的地下水温度;29℃ T1:进入换热器的地下水温度。 18℃

2.冬季供暖时: 水流量G=Q[(COP—1)/COP] / 1.163(T2—T1)

=1260×[4—1)/4] / 1.163(16—8) =101.5m3/h 公式中:

G:冬季供热时需要的地下水量,m3/h; Q:建筑物冬季制热负荷;1260 Kw COP:冬季制热能效比取4; T2:进入换热器的地下水温度;16℃ T1:离开换热器的地下水温度。 8℃

根据以上计算,地下水源热泵空调项目夏季供冷时取水量127.7m3/h;冬季供暖时取水量101.5m3/h。考虑实际机组运行时,机组系统工作一段时间后建筑物室内负荷降低时,设备工作取水量减少,以上计算所求制冷(制热)取水量为机组运行初期的最大取水量。 因此,本项目的取回水规模为:冬季供暖期日最大工作取水量为1953.81m3(日工作15.3小时计),夏季制冷期日最大工作取水量为1552.95m3(日工作15.3小时计),供暖、制冷均按3个月(90日

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历天)计算,年最大取水量为=(1953.81m3+1552.95m3)x90=31.56万 m3,灌采比按最低95%考虑时,年回水量最低不少于29.98m3(31.56x0.95),年目标回水量31.56m3,努力做到灌采比达100%.

经计算,该项目夏季需水量为127.7m3/h,冬季需水量为101.5m3 m3/h,空调运行时间取暖期为90天,按15.3小时运行,;制冷期90天,按15.3小时运行,全年总用水量31.56万m3。

业主提出需水量为120m3/h基本可以满足该项目用水要求,取暖期和制冷期需满足二者最大值127.7m3/h的用水量。

考虑住户的不确定性及其他因素,项目单位申请的120 m3/h是可行的。

4.2.3项目用水定额所需的地下水总量计算

根据河南省质量技术监督局2009年7月1日发布的《河南省地方标准》(DB41/T385-2009)中的表16《河南省城镇生活用水定额》规定的 “空调”类用水定额对项目用水量进行合理性分析。详见如下空调具体的用水定额表。

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河南省城镇生活用水定额

行业代码 行业名称 产品名称 定额单位 定额值 调节系数 0.9~1.1 取暖补水 996 空调 取冷补水 L/取暖期·m2 30 L/取冷期·m2 60 0.9~1.1

河南省空调用水定额为取暖补水30升/取暖期·米2,取冷补水60升/取冷期·米2;建设项目总建筑面积40000m2,定额用水调节系数取1.1,空调运行时间为取暖期、制冷期均按90天。

①取暖期用水量计算:

40000(m2)×33(升/取暖期·米2)×110天=14.52万m3 ②取冷期用水量计算:

40000(m2)×66(升/取冷期·米2)×90天=23.76万m3 ③用水定额年用水量计算:

14.52万m3(取暖期)+23.76万m3(取冷期)=38.28万m3 根据空调用水定额分析计算,本项目年额定需用水量为38.28万m3,而X县花都水岸住宅小区年取水量为31.56万m3,小于定额用水量。因此计划用水量申请合理,符合创建节水型社会的要求,可以采用31.56万m3作为本项目的地下水合理取水量。

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4.3 回水合理性分析

该项目用水采用“抽灌分离”的方式循环用水,通过抽水井抽取的地下水经过热泵系统能量交换后,从回灌系统回灌到地下含水层中。除温度变化外,抽取的地下水与外界没有发生物质交换,整个过程既不消耗水,又不污染环境,最大限度地保护了水资源。项目采用“抽灌分离”的方式确保回灌水在地层中有较长的传导途径,以保证抽水井水温基本恒定,充分发挥水源热泵效益。回水的合理性是可行的。

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5项目取水水源论证

5.1项目水源选择

根据有关的要求,生产生活水源应优先使用地表水(部分高耗水产业要求必须优先使用中水),其次为地下水,地下水中应优先使用浅层地下水;在城区自来水管网覆盖区域,应使用自来水。根据项目用水目的,自来水的水温变化较大,明显不满足要求,因此只能采用自备水源,开采地下水由于浅层地下水出水量较小,又是该区域农田灌溉的主要水源,该区中层地下水开采量利用较少,本项目决定利用机井取用中深层地下水,作为空调用水水源是合理的。

5.2水量保证程度分析

睢县浅层微咸水埋藏深度在 70~350m 之间,为第四系下更新统(Q1)、中更新统(Q2)沉积,含水层有6~8 层,岩性主要为细砂、泥质中细砂、粉细砂、粉砂等,总厚度 20~40m,具承压性。水质较差,矿化度 1.6~3g/L, 为咸水层,目前开采孔多利用于地温空调等方面。静水位埋深 16~18m,水位高程 30~32m。中深层含水层组与上部浅层含水层组与下部深层含水层组之间有较厚的粘土弱透水层相隔,水力联系甚微,其补给来源主要靠区域侧向补给,中深层地下水的排泄方式主要为人工开采及向东南方向区外的侧向径流,目前开采量较小,据不完全统计,2008 年度中深层地下水开采量为 14.17×104m3 。选取周边2km2范围为该项目取水水源论证区,该区中层地下水由于中深层含水层组上部有较厚亚粘土、亚砂土等弱透水层覆盖,且非稳定流抽水试验中本层水位与上部浅层地下水水位不一致,故可认为无越流补给条件,

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而仅考虑侧向径流补给,并以此为基础进行地下水资源量的计算。

计算按地下水流向和水文地质条件计算,地下水流向为由西北向东南,参照《商丘市水文地质图》,侧向渗透系数K取7.79m/d,H为含水层平均厚度取30m,地下水水力坡度取0.002,B为计算断面宽度取1000m,计算结果年地下径流侧向补给量约为17.06万m3;越流补给量由于数值较小,基本可以忽略不计,此次评价不计入,该区地下径流补给量一年为17.06万m3。根据《全国水资源综合规划技术细则》(水规总院),结合本地实际情况,项目区可开采系数取0.7,则该区中深层地下水可开采量为11.94万m3。取水井涌水量的大小受很多因素的影响,主要的影响因素有:含水层岩性、水位降深、补给条件、井径大小等。根据勘察资料及区域水文地质特征,本次采用选用地下水动力学稳定流承压水完整井计算公式预测分析取水井的正常涌水量。

1)参数确定

含水层厚度:根据对地温空调的管理要求、项目热源井成井资料和区域水文地质条件,项目应利用129.90~162.05m,196.30~200.15 m,,204.90~207.70 m,255.05~265.10 m的中层地下水,含水层有粉砂、中细沙组成,累计含水层厚度取用48.85m。

渗透系数(K):根据《中华人民共和国区域水文地质普查报告》睢县幅,结合目标含水层岩性,渗透系数5.2-10.38 m/d,综合确定目标含水层平均渗透系数取K=7.79m/d。

影响半径(R):抽水井影响半径一般可用经验公式计算,即采用

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集哈尔特公式计算:R = 3000Swk

抽水井半径(rw):rw=0.13m。 2)计算公式选择

根据含水层结构、埋藏条件及含水层间的水力联系,区内中层水可以概化如下:

1)、水流服从达西定律。

2)、含水层为非均质、各项同性的承压含水层,底板水平且无限延伸,对于区内含水层的非均质性采用对水文地质参数取平均值使其概化为局部的均质含水层。

3)假定初始水面基本水平。

4)抽水孔均为承压完整井,定流量抽水,井壁无限小。 5)根据本区深层水埋藏深、其上有厚层粘土相隔和孔组非稳定流抽水试验资料,可近似视为无越流补给。中深层地下水与其上浅层地下 水、其下深层地下水均无水力联系。

选用稳定流承压水完整井计算公式(水文地质手册公式2-29)分别计算在不同降深下的单井出水量:

2.73KMSwQ=R

lgrw式中:Q —单井出水量(m3/d)

K —渗透系数(K取7.79m/d) R —影响半径 R = 3000Swk

M —承压含水层厚度(M取48.85m)

rw —抽水井半径(m)〔计算井筒内径采用Φ=0.259m)

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Sw —降深(m)

3)取水井涌水量评价结果

根据上述稳定流潜水完整井公式,渗透系数取7.79m/d时,求得项目区抽水井单井涌水量结果(不考虑回灌),不同降深条件下抽水井单井出水量计算结果表:

项目区不同降深单井涌水量计算表

Sww(m) Q(m3/h) 2 16.9 4 32.0 6 46.4 8 60.6 10 74.5 15 108

据上表可以看出,该区域开采地下水,单井抽水当降深在6m时, 单井涌水量46.4m3/h,因此在单井出水量上,能够满足X县花都水岸小区地温工程空调用水井最大的设计用水20 m3/h要求,年取水量为31.56万m3要求,占年可开采量的43.1%,考虑回灌率在100%的情况下,因此在回灌情况下对地下水的水量影响不大。

5.3建设项目水温保证程度分析

根据水温观测资料统计,地下水的温度与同层地温相同,常温地 带地下水水温一年四季中的变化不超过2℃,水温较稳定,符合该项目空调系统要求。

5.4建设项目取水井水质论证

水质直接影响到地下水水源热泵机组的使用寿命和制冷制热效

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率,由上表可以看出,该地下水质极差,总硬度、矿化度、硫酸盐、氯化物含量较高,具有腐蚀性,该系统虽然属中低温供水系统,但运行一定时间后管道易出现结垢、堵塞和侵蚀现象,该水质不适合直接进入水源热泵机组,为安全起见,建议业主需采取相应的水处理措施,比如用过滤器、除砂装置、水处理仪或安装自动水软化处理系统。

龙庭水岸取试验井水质监测评价表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 项目 pH值 浑浊度(度) 含砂量 总碱度(CaCO3 计) (mg/L) 硫酸盐(mg/L) 氯(cl )(mg/L) 铁(Fe)(mg/L) 铜(Cu)(mg/L) 矿化度(mg/L) 总硬度(CaCO3 计) (mg/L) 游离二氧化碳(mg/L) SiO2(mg/L) -允许值 6.5~8.5 ≤20NTU 监测值 7.95 1.0 评价结果 合格 合格 合格 不合格 602 不合格 合格 合格 不合格 不合格 不合格 合格 1/20万 ≤500 硫酸盐(mg/L) ≤100 ≤0.3 ≤0.2 ≤350 ≤200 ≤10 ≤50 1/20万 621 ≤200 241 0.05 未检出 2560 567 10.4 12.2 根据以上评价,该水源腐蚀性强、硬度、总碱度、硫酸盐、矿化度高,应在系统中加装抗腐蚀的不锈钢换热器或板式换热器。按照地源热泵技术手册中,当地下水的矿化度大于500mg/L时,则应安装抗

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腐蚀性强的钛合金板式换热器。

5.4回灌水量平衡论证

1.为了保持地下水的水位稳定,避免水量损失,要求回灌量与取水量保持平衡。回灌水量的多少与水文地质构造、成井工艺、回灌方法等因素有关,其中水文地质条件是主要因素。根据供水水文地质手册资料,基岩裂隙含水层和岩溶含水层,基本能全部回灌;砾石含水层单位回灌量一般是抽水量的80%以上;中粗砂含水层,单位回灌量占单位出水量的50—70%;粉砂含水层单位回灌量占单位出水量的30—50%。采灌比是确定回水井数的重要依据。根据业主提供的该试验井勘查结果,本井钻遇地层为第四系和上第三系冲积沉积物,由于项目取水区含水层岩性主要为粉土、粉细中砂,含水层渗透性能一般,出水量为50m3/h(根据供水水文地质手册资料),为保证开采水量能够全部回灌,理论上需12眼回灌井,业主提出12眼回灌井是合理的,建议进行同层抽水试验和回灌试验,确定回灌井的比例,应尽可能的保证地下水的水位、水量、水压不变,维持地下水储量和地层压力的平衡。

2.回灌方式。考虑到项目水文地质条件,项目抽水井与回灌井间距应按其影响半径确定,两井间距应在60m左右,由于该含水层渗透性一般,建议进行回灌试验,正确选用合适的回灌类型,回灌之前必须进行水质化验,确保地下水水质不受污染。

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6.项目取水对区域水资源状况、对其他用水户的影响

地温空调是一种新型节能、环保、高效的空调方式,利用地下水常年保持相对恒温的优势,冬天采用热泵技术原理,通过换热器将地下水的热量提出用于采暖,而夏天则利用地下水带走热量,达到制冷效果。从理论上在空调机的使用过程中抽出的地下水通过设备回灌于地下,基本不消耗水量、不释放对环境有害的物质,不会对周边环境造成影响。

根据空调热泵系统的特点,项目开发利用水资源对区域水资源的影响及影响程度主要有以下几方面:

1.开采地下水对地下水位的影响:根据项目区含水层和项目用水的特点,该区无同层取水井,对周边地下水位的影响不大。

2.空调回灌水对地下水水温的影响:地下含水层的水热运动与水文地质条件、环境气象因素和工程措施之间的关系很复杂,目前国内尚无成熟的经验和研究来量化水源热泵系统回灌水与原始含水层温度存在的温差的影响范围。根据国内研究成果和项目区的水文地质条件,我们认为影响范围有限。

3.空调回灌水对地下水水质的影响:目前,尚无回灌水水质的国家标准,各地区和各部门制定的标准不尽相同。应注意的原则是:回灌水质要好于或等于原地下水水质,回灌后不会引起区域性地下水水质污染。该系统属中低温水系统,该系统使用电子水处理设施,属中

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低温水系统,回灌水质不会有不利变化回灌水质不会对地下水水质有不利变化。

4.工程用水对其它用水户的影响:生活及生产用水均为自来水厂供水,因此,工程用水对周边其它用水户用水无影响。

5.开采地下水对区域水文地质和地表水的影响:当地含水层中的能量蓄存、转移过程。当项目建筑群全年冷热负荷不均匀时,系统对于含水层温度的常年影响效果如何,是否会造成含水层“背景温度”逐年降低或升高,从而导致系统运行失败或能效降低。工程用水为循环用水,开采的地下水通过热交换后回补于地下,不会影响地表水资源,业主单位通过试验采取正确的回灌类型,严格按照商丘市对地热井的要求,实行100﹪回灌到原含水层,不会造成地下水急剧下降、地面沉降等危害。否则出现的一切问题由业主承担

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7 地下水资源保护措施

抽水井与回水井是水源热泵系统的重要组成部分,水源热泵系统性能如何、抽取的地下水能否完全回灌、对水质的影响程度都与抽水井和回灌井有密切关系。特别是回灌井,其成井质量如何,对水源热泵用水回灌地下水的影响至关重要。根据地下水回灌的水文地质条件,回灌井一般分为两种,一是专门回灌井,二是灌抽两用井。根据已有资料,由于长期抽水和灌水,有的井出现了回灌量减少、涌砂、堵塞等情况,甚至发生抽不出水或灌不进水的现象。这些往往都与井的结构不当有关,为了提高井的回灌量,延长井的使用寿命,需设计能适应灌水和抽水要求的回灌井结构,选择优秀的施工单位。建设项目的工艺不污染所产生废水的水质,并且有100%的废水回灌,但不能因此就麻痹大意,忽略对水资源的保护。

本章针对建设项目的用水特点并结合区域现状,提出了有利于保护水资源的措施。

1.严格按照技术规范进行工作,禁止循环回水用作其它用途,确保循环回水全部回灌。

2遵循谁主管,谁负责的原则,调动小区后勤人员的节水积极性、主动性,核定节水管理任务,杜绝跑、冒、滴、漏等浪费水的现象,制定岗位的管理办法和奖罚措施。

3.制订和完善科学的用水节水管理制度和措施,采用有效的科技和经济手段使水资源得到充分利用。

4.近几年来,随着国家社会经济的发展,水污染突发性事件呈增加态势,虽然建设项目的工艺不污染所产生废水的水质,但仍存在水污染突发性事件的可能性。因此建设项目应该针对自身的特点,制

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订切实可行的突发性水污染应急预案,以便在突发性水污染事故来临时,及时有效的实施应急工作,最大程度减少社会影响和损失,提高抵御突发性环境事件和风险的能力。

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目水资源论证结论及建议

按照中华人民共和国水利部、中华人民共和国国家发展计划委员会联合颁布的《建设项目水资源论证管理办法》及其附件《建设项目水资源论证报告书编制基本技术要求》的条款内容,并根据建设项目规模和取水水源类型,同时考虑早期已有的观测资料、规划设计评价成果以及本项目合同中开展的工作内容进行水资源论证工作,分析得出商丘香樟公馆小区空调用水井水资源论证结论,并依据目前论证区内的水资源状况和建设项目情况提出建议。

8.1取、回水的合理性

随着社会和经济的快速发展,传统的能源迅速减少,能源紧缺已成为全世界的共识。开发新能源和再生能源已为世界经济发展日益紧迫的课题。我国也十分重视新能源和再生能源的开发利用工作,近年来,国家不断出台有关新能源开发利用的。商丘王朝国际大酒店水源热泵空调系统,以地下水为载体,将地球表面的热能资源,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移,既可供热又可制冷,能够达到节约传统能源、高效、环保的目的。符合国家开发利用新能源的,也是今后空调领域的发展得一个方向。

X县花都水岸住宅小区所在的生活供水,由市政供水系统提供,其取水地点影响范围内没有其他取水户,水源热泵空调系统的取水,实现全部就地回灌,并且能够保持水质不变,即取即灌。因此认

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为,其取用水是合理的。

8.2 取水及回灌水层的可靠性与可行性

1.取水水源的可靠性

该区域开采中浅层地下水,项目抽水井降深6m,单井涌水量即可达46.4m3/h。根据用水合理性分析,单井出水量完全可以满足计划用水量。

2. 取水水源的可行性

X县花都水岸住宅小区年需水量为31.56万m3,本项目年额定需用水量为38.28万m3,年需水量小于年额定需用水量,年需水量是合理的。该项目空调系统取水水源为小区内地下水,且空调系统只是利用循环水,井内安装潜水泵,并做变频控制。即取水即回灌,不消耗水量。因此认为,地下水源的保证程度可达到100%。该项目空调系统取水水源为小区内地下水,共布设了20眼井,单井深113m,开口直径550mm,其中6眼井为抽水井,12眼井为回灌水井,2眼备用井,井与井之间的间距设计为60m,井内安装潜水泵,并做变频控制(见井位分布图)。空调工作时,边取水边回灌,回灌水井的回灌能力大于回灌水量。因此认为,其选取的取水水源是可行的。

8.3 取、回水对水资源状况及地质环境的影响

业主采取同层抽水试验和回灌试验,正确确定回灌井的比例,应可以保证地下水的水位、水量、水压不变,维持地下水储量和地层压力的平衡。严格按照管理办法要求,通过抽水和回灌试验资料,做好

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地面沉降试验,确保建筑物安全,选取正确的回灌类型,100﹪回灌到原含水层,应不会造成地下水急剧下降、地面沉降等危害,否则出现的一切问题由业主承担。

8.4 回灌水影响及水资源保护措施

该工程主要是循环系统用水,水源仅用于热交换而不消耗,同层

回灌,温度发生变化,特别是夏季,温度会达到30度以上,回灌地下后被地下巨大能量中和,回灌井与抽水井应控制在100m左右的距离。管路运行后,水质铁和锰等离子浓度增加,这对回水层地下水水质产生一定的影响,建议严格按照供水井施工规范进行施工,分层取水,不得汇合开采,安装水位、水质在线监测设备,确保目的层地下水水质不受污染。

8.5建议

1、使用中层地下水,应本着节约用水的原则,合理利用水资源,严格控制取水量和降深,不允许超计划取水,将因项目取水对区域水资源状况、对其他用水户的影响降到最低。

2、建议选择有资质的凿井单位施工,以保证管井的设计和成井质量,满足空调用水系统需要,并监督施工方做好上部止水,以防止上部浅层受污染的地下水通过井筒天窗向下污染中深层地下水,务必把对区域水环境状况和其它用水户的影响降到最低限度,否则由此产生的一切纠纷由业主单位承担。

3、为进一步了解地温(水源)热泵系统运行后可能对环境造成

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的影响,建议成井时,在井管外侧安装监测管,进行地下水水位、水温、水质监测在线自动监测,地温空调运行后,定期到有资质的单位进行化验,确保水质安全。如有变化,立即停用,及时向水行政主管部门汇报。

4、要求有计量设施,根据不同情况统计取水量与回灌量。进行地下水动态观测,积累中深层地下水观测数据,为合理开发利用中深层地下水提供依据。

5、空调运行时,回水时采取加压回灌,回水井口需密封,以防止回灌水渗出地面。

6、在准备使用地下水前,应进行基本的除砂和水质软化等。经过水过滤器和除砂设备后再进入机组。

7、定期对回灌井进行维护,通常最好采用回扬清洗的方法来维持地下水的回灌。回扬次数和回扬的时间视含水层的透水性大小而定, 其次要考虑井的特征、水质、回灌量和回灌技术方法。对于细砂的含水层,压力回灌每天需回扬2~3次,真空回灌每天需要回扬1次。回扬时间的确定,以每次抽完浑浊水后出清水为限,一般需要15~30分钟。在停用期,最好20~30天回扬1次。

8、井口的地面,应有可靠的安全措施,并有专人管理,以确保水井能够良好运行。

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主要参考资料:

(1) 《建设项目水资源论证管理办法》 中华人民共和国水利

部·国家计划委员会 2002年3月;

(2) 《全国水资源综合规划技术细则》 水利部水利水电规划设

计总院 2002年10月。

(3) 《建设项目水资源论证导则》(试行)SL/Z322-2005 (4) 《水源热泵相关的水源问题》 清华大学 于卫平 (5) 《地源热泵工程技术与管理》 中国建筑工业出版社 孙

晓光等主编

(6) 《地源热泵技术手册》 中国建筑工业出版社 徐伟主编 (7) 《地下含水层储能和地下水源热泵系统中回路与回灌技术

现状》 暖通空调 邬小波 2004年

(8) 《给水工程技术工程实例》 高湘、张建锋 北京化学工业

出版社 2002年

(9) 《建筑给水排水工程》 王增长、曾雪华 北京中国建筑

工业出版社 1998年6月

(10) 《地下水源热泵项目水资源论证报告书编写提纲(试行)》 (11) 《供水水文地质手册》 地质出版社 1997年

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