水源熱泵水源井論證報(bào)告

1、10 總論1.1 編制論證報(bào)告書的目的為促進(jìn)水資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)利用，保障建設(shè)項(xiàng)目的合理用水要求， 根據(jù)取水許可制度實(shí)施辦法和水利產(chǎn)業(yè)政策，對(duì)于直接從江河、湖泊 或地下取水并需申請(qǐng)取水許可證的新建、改建、擴(kuò)建的建設(shè)項(xiàng)目利用水資源， 必須遵循合理開發(fā)、節(jié)約使用、有效保護(hù)的原則 ;符合江河流域或區(qū)域的綜合規(guī) 劃及水資源保護(hù)規(guī)劃等專項(xiàng)規(guī)劃，按照建設(shè)項(xiàng)目水資源論證管理辦法規(guī)定 進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目水資源論證，編制建設(shè)項(xiàng)目水資源論證報(bào)告書。1.2 編制依據(jù)取水 xx 制度實(shí)施辦法 水利產(chǎn)業(yè)政策 取水 xx 申請(qǐng)審批程序規(guī)定 建設(shè)項(xiàng)目水資源論證管理辦法xx 水資源公報(bào) 天津市武清縣地下水資源開發(fā)區(qū)域規(guī)劃報(bào)告

2、天津市武清城市規(guī)劃區(qū)地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告xx 地面沉降及其預(yù)測(cè)研究« XX地面沉降防治對(duì)策勘查報(bào)告 « XX地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作報(bào)告供水管井技術(shù)規(guī)范1.3 項(xiàng)目選址及審批意見項(xiàng)目選址在天津市武清開發(fā)區(qū) （詳見附圖 1-1）。該項(xiàng)目經(jīng)武清開發(fā)區(qū)總公司上報(bào)武清區(qū)發(fā)展計(jì)劃委員會(huì),武清區(qū)發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)于2003 年 7 月 21 日,以計(jì)字 2003175 號(hào)關(guān)于下達(dá)天津全盈制衣有限公司 新建生產(chǎn)廠房項(xiàng)目 2003 年固定資產(chǎn)投資計(jì)劃的通知批準(zhǔn)項(xiàng)目立項(xiàng)。1.4 取水水源與取水地點(diǎn)該項(xiàng)目地處武清開發(fā)區(qū),廠區(qū)生產(chǎn)和生活用水采用自來水,所在地自來水 管網(wǎng)建設(shè)完備,供水條件很好。建筑物供暖和

3、制冷因采用地下水含水層儲(chǔ)能, 需開鑿深井,開采地下水并進(jìn)行回灌儲(chǔ)能。深井開鑿地點(diǎn)在廠區(qū)院內(nèi),因地下 儲(chǔ)能工程的運(yùn)行只提取水中的冷熱能源,等量回灌,因此,該項(xiàng)目運(yùn)行過程不 增加地下水的開采量。1.5 論證委托單位與承擔(dān)單位論證委托單位 :xx 全盈制衣有限公司論證承擔(dān)單位 :2.建設(shè)項(xiàng)目概況2.1 建設(shè)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱 :xx 全盈制衣有限公司2.2 建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模及占地情況總用地面積17000 m', 期工程用地958 m?,總建筑面積6339.85 m （一期），建筑（構(gòu)）筑物占地面積2495.32m （一期）,道路、停車場(chǎng)面積3048.62 m?,綠化面積3256.06 m,建筑密度

4、28.4%（一期），容積率0 73%一期），綠化率37%（期）。廠區(qū)（一期）東西寬100 m,南北長(zhǎng)95.85m。23建設(shè)項(xiàng)目用水和污水排放情況項(xiàng)目為制衣業(yè),耗水量較少,生產(chǎn)和職工生活用水使用自來水,因處武清 開發(fā)區(qū),入駐企業(yè)均滿足 "七通一平 "要求,供排水不存在問題。廢污水排放排入 統(tǒng)一的開發(fā)區(qū)排污系統(tǒng)。地下儲(chǔ)能工程取用地下水,等量回灌,不產(chǎn)生廢水。因此,以下僅限于對(duì)地下儲(chǔ)能系統(tǒng)涉及到的地下水開采與回灌的地下水資源進(jìn)行論證。3.地下儲(chǔ)能技術(shù)簡(jiǎn)介3.1 地下儲(chǔ)能技術(shù)原理地下儲(chǔ)能技術(shù)是把大氣的冷熱能源以地下水為介質(zhì),儲(chǔ)存在含水層中,供 使用期間提取。"熱它與風(fēng)能、

5、太陽(yáng)能一樣,是一種低維修,高能效的利用自然能的方法,是 不產(chǎn)生環(huán)境污染的 "綠色能源 " 。其工作原理非常簡(jiǎn)單,在冬季,水從所謂的 井"中抽出,利用熱泵技術(shù)釋放的熱能,為建筑物供熱,經(jīng)過冷卻后的水回灌至 所謂 "冷井 " 。在夏季,過程正好相反,從 "冷井"中抽出的冷水,經(jīng)熱交換器 （或 熱泵 ）交換,為建筑物或工藝過程供冷,經(jīng)過熱交換后溫度升高的水回灌至"熱井"（見附圖 3-1）。這種儲(chǔ)能方式,可通過一對(duì)井或幾對(duì)井實(shí)現(xiàn),這要視工程所需能 量而定。還有一種形式,即分別于相對(duì)較遠(yuǎn)的對(duì)應(yīng)井群,注水井群只用于注

6、 水,抽水井群只用于抽水。不同季節(jié)注入水量溫度平均值等于地下水溫度,經(jīng) 過一定距離流動(dòng),水溫接近常溫,可供冷卻用水。受水文地質(zhì)條件的限制,目 前多數(shù)采用前者。這種裝置可取代制冷機(jī)組，比常規(guī)的水循環(huán)制冷效果好，其節(jié)能、節(jié)水、 效果好。目前國(guó)內(nèi)俗稱的 "水源熱泵系統(tǒng) "，與地下水儲(chǔ)能系統(tǒng)尚存在一定區(qū)別。3.2 地下儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)*能效高:由于木系統(tǒng)可以利用地下水進(jìn)行儲(chǔ)熱和儲(chǔ)冷，系統(tǒng)制冷系數(shù)咯高于壓縮式水冷機(jī)組，一般COP值可達(dá)4.5以上，制熱時(shí)COP值可達(dá)5.0以上。* 環(huán)保性能好 :由于以電為動(dòng)力源，無任何排放物，環(huán)保性能優(yōu)越。*一機(jī)多用:即可冬季供熱又可夏季供冷，也可供應(yīng)生

7、活熱水，夏季供冷還可省去冷卻 塔。* 投資與其他方法持平，運(yùn)行費(fèi)用較低 :與電冷空調(diào)配燃油鍋爐、溴化鋰空調(diào)配燃油鍋爐及溴化鋰直燃式空調(diào)等方 式比較，其投資持平，但運(yùn)行費(fèi)用僅為其他方式的一半。技術(shù)成熟，自動(dòng)化控 制水平高，運(yùn)行和維護(hù)簡(jiǎn)單。3 3地下水儲(chǔ)能系統(tǒng)與普通水源熱泵系統(tǒng)的差異地下水儲(chǔ)能系統(tǒng)通過地下水作為介質(zhì)采集和儲(chǔ)存能源，重視能源的儲(chǔ)存和地下水資源保護(hù)，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，保持地下水采補(bǔ)平衡，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生影 響。因所使用的井均為灌采兩用井，為此，非常重視成井技術(shù)和成井質(zhì)量。地 下水不受氣溫變化的影響，溫度比較穩(wěn)定，儲(chǔ)能效果顯著。夏季儲(chǔ)存的水溫高 于原含水層水溫，冬季儲(chǔ)存的水溫低于原含水層水溫，

8、反季節(jié)利用，大幅度提高系統(tǒng)供暖和制冷效果，從而達(dá)到節(jié)能的目的。而利用地表水的水源熱泵，因 地表水受氣溫影響明顯,能源儲(chǔ)存效果較差。同時(shí),受地表水體的限制,使用 有一定局限性。目前,國(guó)內(nèi)不少地區(qū)利用地下水作為水源的熱泵系統(tǒng),只采不 灌,不重視成井技術(shù)和成井質(zhì)量,不重視能源的儲(chǔ)存,更不重視水資源和環(huán)境 的保護(hù)。這在水資源嚴(yán)重缺乏的我國(guó),是不允許的。為此,不少地區(qū)水資源管 理部門嚴(yán)格限制這種水源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展。天津市因水文地質(zhì)條件較差,地下 水超采容易引起環(huán)境地質(zhì)問題,采用地下水作為介質(zhì)的水源熱泵系統(tǒng),必需采 取采灌并舉的方法,使地下水來灌平衡,同時(shí)也起到儲(chǔ)能的作用。3 4地下儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益比較&

9、quot; 管井灌采地下水應(yīng)用于冷暖空調(diào)的試驗(yàn)研究 "曾對(duì)目前采用的幾種冷暖空調(diào) 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析對(duì)比,其結(jié)果如下 :固定設(shè)備投資 :地下儲(chǔ)能系統(tǒng)每萬平方米投資為 195萬元。與其他空調(diào)設(shè)備比較 （比較條件 :建筑面積I萬室內(nèi)溫度冬季保證18-22 C，夏季24-28C ）（詳見表3-1）。運(yùn)行費(fèi)用比較 :冬夏兩季與其它空調(diào)設(shè)備相比較，電價(jià)按0.6元/kw/h，燃油3.8 元/升，人工費(fèi)26.7 元/日/人，管井灌 /采平衡。冬季運(yùn)行 11小時(shí)，夏季運(yùn)行 11小時(shí)。 （詳 見表 3-2）。從上表分析，三種空調(diào)平均年運(yùn)行xx18 / 1845.6 萬元，而使地下儲(chǔ)能僅19.22

10、 萬元。是其他平均運(yùn)行費(fèi)的42%。即每年平均節(jié)約運(yùn)行費(fèi)26.4 萬元，8 年以內(nèi)即可收回投資。從以上對(duì)比可以看出，地下儲(chǔ)能空調(diào)系 統(tǒng)投資小，運(yùn)行費(fèi)用低。它的前期投資比其他類型空調(diào)系統(tǒng)節(jié)省14%左右的費(fèi)用，運(yùn)行費(fèi)用連其它空調(diào)的一半都達(dá)不到。另外，使用地下儲(chǔ)能占地面積也只 有一般中央空調(diào)的，對(duì)于寸土寸金的城市就顯然是更為合理的選擇。從近年末 投產(chǎn)的幾處地下儲(chǔ)能工程看，初投資與上述幾種方式的空調(diào)系統(tǒng)基本持平，但 運(yùn)行費(fèi)低于其它系統(tǒng)的一半，有的項(xiàng)目?jī)H為其它系統(tǒng)的三分之一。3.5 地下儲(chǔ)能技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r利用地下水進(jìn)行地下儲(chǔ)能的技術(shù)最早出現(xiàn)在中國(guó)，上世紀(jì)六十年代初，為 了緩解地面沉降和解決工廠的儲(chǔ)能問

11、題，北京、上海和天津采用了地下水人工 回灌措施。儲(chǔ)能利用大都采用單井回灌方式，每年冬季或夏季，需用冷能或熱 能的工廠，用管井回灌的方法，將冷水或熱水灌入含水層儲(chǔ)存起來，在每年生 產(chǎn)需用冷能或熱能時(shí)再抽取使用。目前上海市有儲(chǔ)冷井 400 余眼，冬灌冷水約 200 萬立方米。儲(chǔ)熱井 130余眼，夏灌熱水 600萬立方米。天津市九十年代中 期有回灌井 78 眼，年回灌量 170萬立方米，目前回灌量己降低。江蘇省無錫、 蘇州、常州一帶地下水回灌規(guī)模也較大。由于成井技術(shù)及回灌技術(shù)存在一定問 題，回灌井出現(xiàn)物理堵塞、氣相堵塞、生物化學(xué)堵塞，導(dǎo)致回灌規(guī)模難于擴(kuò) 大。儲(chǔ)能系統(tǒng)的正常運(yùn)行，回灌是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而地

12、下水水質(zhì)至關(guān)重要，地下 水的化學(xué)成分、氣體含量以及細(xì)菌和懸浮物及砂的含量，明顯影響回灌效果。 管井回灌由于地下水化學(xué)成分和物理成分往往引起物理堵塞 （氣相堵塞、懸浮物 堵塞、砂堵 ）、化學(xué)堵塞 （氫氧化鐵沉淀、碳酸鈣沉淀、金屬濾水管和井管腐蝕生 成的鐵質(zhì)沉淀物 ）、生物化學(xué)堵塞 （鐵細(xì)菌和硫酸還原菌造成的堵塞 ）等。如果井水純凈度達(dá)到二萬分之一的話，人眼已無法觀測(cè)到懸浮物，一個(gè) 4 萬m泊勺居民住宅區(qū)，制熱工況每小時(shí)需要井水 127立方米（井水溫度18C）, 全天總水量為 3048立方米，僅僅在 7 天的時(shí)間里將有 1 立方米懸浮物被灌入井 內(nèi)，必將導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行癱瘓，無法正常工作。黑龍江電力局

13、住宅工程2004 年 12 月 xx 回灌發(fā)生問題，截止2005年 4月，在該住宅樓的后面形成 1米厚面積 1平方公里的積水冰場(chǎng)， 造成了很壞的影響和經(jīng)濟(jì)損失。互為灌呆井，對(duì)成井技術(shù)、回灌技術(shù)進(jìn)行研究和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)地 利用地下含水層儲(chǔ)能，并與熱泵、熱交換器聯(lián)合使用實(shí)現(xiàn)建筑荷蘭 IF 技術(shù)股份有限公司從事地下水儲(chǔ)能技術(shù)研究和開發(fā)多年,在吸取中 國(guó)地下水回灌技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)我們難于解決的上述幾方面問題進(jìn)行研 究,逐步得以解決,創(chuàng)造出荷蘭式地下儲(chǔ)能技術(shù)。上世紀(jì)九十年代在荷蘭、比 利時(shí)、挪威等國(guó)推廣地下儲(chǔ)能工程近二百項(xiàng),均為大型儲(chǔ)能工程。該項(xiàng)技術(shù)是 最早采用對(duì)井, 下水灌采平衡。 物冷暖空調(diào)。在受

14、荷蘭地下儲(chǔ)能技術(shù)的影響，天津市進(jìn)行多項(xiàng)地下儲(chǔ)能工程近幾年來,試驗(yàn)和建設(shè),取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。但就目前我們的技術(shù)水平來講,與荷蘭地下 儲(chǔ)能技術(shù)尚存在一定的差距。在灌 / 采井結(jié)構(gòu)、施工機(jī)械、施工工藝、設(shè)備選材和回灌技術(shù)等方面均需改 進(jìn)和提高,目前仍處于探索階段。4區(qū)域地下水資源及其開發(fā)利用現(xiàn)狀41自然地理與地質(zhì)概況武清區(qū)地處華北平原東北部，全區(qū)地勢(shì)平坦，自北西向南東咯有傾斜，地面坡降00,地面高程在3 0-12.5m 之間。境內(nèi)河道縱橫，洼淀較多。主要河道有北運(yùn)河、北京排污河、永定河、青龍灣河等，除青龍灣河外其余河道均從 西北流向東南，匯入海河后經(jīng)市區(qū)到塘沽入海。較大的二級(jí)河道有十余條，較 大的洼

15、淀有大黃堡洼等。該區(qū)為溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，春季干旱多風(fēng)、夏季炎熱多雨、秋季晴朗氣爽、冬季寒冷干燥,四季分明。年平均氣溫11.5OC,無霜期185-210大左右。年降水量平均為578mm,7-9月降水占全 年的 70%以上;多年平均蒸發(fā)量為 12OOmm。武清城市規(guī)劃區(qū)包括楊村鎮(zhèn)、徐官屯鄉(xiāng)和東蒲洼鄉(xiāng)京福公路以東地區(qū),是木區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心,全區(qū)地勢(shì)平坦,地面高程在 2 0-7.6m，一般為 3 0-4.0m。位于京津之間，交通便利，工業(yè)集中，商業(yè)發(fā)達(dá)。武清區(qū)位于寶抵?jǐn)嗔?-薊運(yùn)河斷裂以南三級(jí)構(gòu)造單元冀中勘陷東北端的武清 凹陷中。武清區(qū)的絕大部分屬于堆積平原區(qū)的沖積平原亞區(qū)。主要由永定河、

16、北運(yùn)河搬運(yùn)堆積而成，表層巖性以粘性土為主，兼有沖積的細(xì)砂、粉細(xì)砂。南 部和東南部邊緣地區(qū)屬海積沖積平原，主要由近代海浸和河流沖積而成，地形 平坦，河間洼地較多，表層巖性以粘土、亞粘土為主，兼有河泛堆積砂類土和 粉細(xì)砂，地面高程106 0-3.5m，區(qū)內(nèi)第四紀(jì)地層復(fù)雜多變，沉積厚度一般在 400m左右，巖性縱橫 向變化大。下伏第三系亦普遍分布且連續(xù)，與上覆第四系呈平行不整合接觸。 基巖 :第三系以下為中生界 (Mz)。4 2含水巖組的劃分及水文地質(zhì)特征城市規(guī)劃區(qū) 700m 以上地層劃分為六個(gè)含水層組 :第 1 含水組 :為潛水及微承壓水層，底界埋深在 19-25m左右。主要為第四系全新統(tǒng)，巖 性

17、以粉細(xì)砂為主，局部有細(xì)砂和中細(xì)砂。在木區(qū)南部 "有咸水分布區(qū) "，第 1 含水組以下至第 11 含水組頂板 (一般埋深 60-80m)尚存在咸水亞組。第二含水組 :底界埋深在180-200m左右，為承壓淡水，含水砂層厚度為20-5Om,巖性以細(xì)砂、粉細(xì)砂為主。第三含水組 :底界埋深在290-300m左右，為承壓淡水，含水砂層厚度為 20-40m,巖性 以細(xì)砂、粉細(xì)砂為主。第四含水組 :底界埋深在370-400m左右，為承壓淡水，含水砂層厚度為 40-60m,巖性 以中細(xì)砂、細(xì)砂、粉細(xì)砂為主。第五含水組以下主要為上第三系上新統(tǒng)明華鎮(zhèn)上段，由灰、灰綠色砂巖、 泥質(zhì)粉砂巖和灰黃、

18、棕紅色泥巖組成，由于缺少資料，目前將第V 含水組底界埋深劃定為 5OOm 左右，而 5OOm 以下統(tǒng)稱為 VI 含水組。規(guī)劃區(qū)內(nèi)，除局部地區(qū)地表 5-15m 存在淺層淡水外，一般地區(qū)埋深 70- 100m以上均為咸水。以北運(yùn)河為界，東部咸水底界一般為70m左右，西部一般在80-gOm左右，礦化度大于5g/L,目前尚未開發(fā)利用。由于長(zhǎng)期混合開采， 目前城市規(guī)劃區(qū)深層地下水水位為混合水位，已形成以楊村鎮(zhèn)為中心的區(qū)域水 位降落漏斗，漏斗中心水位已超過 75m。第11含水組井單井出水量30- 50m7/h，第111含水組井單井出水量50-80m7h，第IV含水組井單井出水量50- 80m7h。水化學(xué)類

19、型主要為 HCQ -Na型水，礦化度500-1000mg/L4 3地下水補(bǔ)適排條件規(guī)劃區(qū)深層地下水的補(bǔ)給主要包括 :淺層水向深層水的越流補(bǔ)給及北部地下水側(cè)向流入。武清區(qū)深層地下水的總體流向?yàn)樽员毕蚰?，地下水徑流通暢。深層地下?的排泄主要為人工開采，由于規(guī)劃區(qū)多年的大規(guī)模強(qiáng)力開采，深層地下水超采 嚴(yán)重，已形成大范圍的水位漏斗，其流向指向漏斗中心。其漏斗中心水位已超 過 75m 。武清城市規(guī)劃區(qū)的降落漏斗與天津市北辰區(qū)的降落漏斗連成一片。深層地下水排泄的另一方面為地下水向境外的流出量。由于地下水水位降 落漏斗的影響，地下水的流場(chǎng)發(fā)生變化，減少了向境外的流出量，在武清區(qū)南 部地下水向境外的流出量要

20、小于境外地下水向境內(nèi)的流入量。4 4地下水動(dòng)態(tài)(1)淺層水武清區(qū)淺層地下水動(dòng)態(tài)主要受氣象因素和開采強(qiáng)度的嚴(yán)格控制。在北部、中部屬滲入-蒸發(fā)-開采型，在南部屬滲入-蒸發(fā)型。水位埋深一般小于4m，全淡 區(qū)地下水第1、 11 含水組普遍為串層開呆,故淺層與深層水位大體呈同步升降。 5-6 月 為低水位期, 8-9 月為高水位期,年變幅 3m 左右,南部咸水區(qū) (包括規(guī)劃區(qū)范 圍)水位動(dòng)態(tài)主要受氣象因素影響,雨季水位上升,旱季下降,年變幅Im 左右,基木保持天然動(dòng)態(tài)特征。年際間水位變化呈多年補(bǔ)排平衡。(2)深層地下水水位動(dòng)態(tài)深層地下水水位動(dòng)態(tài)主要受開采控制，屬開采動(dòng)態(tài)型。規(guī)劃區(qū)11I-IV組深層地下水

21、水位變化幅度較小,年變幅一般為 2-3m-I1 組地下水由于開呆井及開呆 量相對(duì)較小,其水位動(dòng)態(tài)峰谷明顯,一般低水位期出現(xiàn)在 2 月或6、 7月份。 11 組及以下深層地下水水位午際動(dòng)態(tài)均表現(xiàn)為逐年下降，年平均降幅為0 5-Im，最大為3m,自1908年以末年均水位下降1 5m左右(詳見附圖4-1、4-2、4-3、4-4)。從地下水位動(dòng)態(tài)曲線圖可以看出,深層地下水水位在逐年下降。 但由于自2003年 4月開始的城市規(guī)劃區(qū)水源替換工程，將逐漸改變深層地下水水位 的下降狀態(tài)， 2-3 年后，水源替換工程完成后，城市規(guī)劃區(qū)深層地下水位將逐漸 回升。4 5地下水水質(zhì)(1)淺層地下水水化學(xué)特征及水質(zhì)評(píng)價(jià)

22、武清區(qū)淺層地下水水化學(xué)類型自北向南或自西北向東南呈現(xiàn)較明顯的水平分帶性，即地下水化學(xué)類型由 HCQ -CaNa、HCQ -NaCa型弓HCQ CImNaCa+CHCQ -Na,在東部的大黃堡及上馬臺(tái)一帶為 CIS04-Na型, 地下水礦化度由北部的小于 10OOmg/L 過度到南部王慶蛇和東部的上馬臺(tái)、大黃堡一帶大于3000mg/L。武清規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)的淺層地下水化學(xué)類型主要為CIHCQ -Na型或HCQ CI-NaCa型。地下水礦化度一般為 2000-3000mg/L,屬 微咸水。根據(jù)（GB/T148-93地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)推薦使用的分值評(píng)價(jià)法，武清區(qū)淺層地下 水均不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。除北部高村、河

23、西務(wù)一帶 IV 類較差水質(zhì)外，其余均為 水質(zhì)較差的 V 類水。主要超標(biāo)組分為礦化度、總硬度、氯化物、鉆等。主要污染組分為總硬度、氨氮、CQD等。深層地下水水化學(xué)特征及水質(zhì)評(píng)價(jià)武清區(qū)深層地下水水化學(xué)類型簡(jiǎn)單，除北部高村鄉(xiāng)與河西務(wù)一帶為HCQ， -CaMe型外，中部為HCQ Cl-Na型，南部及北部一部分地區(qū)為 HCQ, -Na型;武 清規(guī)劃區(qū)內(nèi)水化學(xué)類型主要為 HC03-Na型;地下水礦化度在崔黃口、南蔡村一帶 超過10OOmg/L,其余地區(qū)一般為500-1000mg/Lo地下水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，深層地下水均為 IV 類水質(zhì)區(qū)，主要超標(biāo)組分為 高錳酸鹽指數(shù)、氟化物、氨氨等。其中全區(qū)深層地下水氟含

24、量是影響水質(zhì)的主 要組分。深層地下水水質(zhì)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于淺層地下水?？傮w看來，武清區(qū)淺層地下水在中北部為礦化度小于2000mg/L的淡水,但由于多年末使用北京排污河污水灌溉，地下水中 COD、氨氮等組分嚴(yán)重超標(biāo)，已嚴(yán)重影響了淺層地下水水質(zhì)的使用功能。規(guī)劃 區(qū)范圍內(nèi)淺層地下水主要為2-3g/L的微咸水，不宜使用。深層地下水由于受不 合理的開采方式影響 （主要為上游淺、中井混合開采 ）導(dǎo)致上下含水層的串層，同 時(shí)，楊村周圍大規(guī)模的強(qiáng)力開采，使已經(jīng)污染或水質(zhì)較差的淺層水進(jìn)入深層 水，造成深層地一水的水質(zhì)有不同程度的污染 （詳見表 4-1）.表 4-1 城市規(guī)劃區(qū)二至四組地下水主要化學(xué)成分表根據(jù)工業(yè)鍋爐用水

25、水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，城市規(guī)劃區(qū)深層地一水屬46地下水于鍋垢量很少的、具有申等沉淀物的、坐起泡的、非腐蝕性水。 可開呆量及開呆現(xiàn)狀11-IV組，淺因建設(shè)項(xiàng)目地處武清城市規(guī)劃范圍內(nèi),預(yù)計(jì)利用的含水層位為部為咸水分布區(qū)，為此，地下水資源量?jī)H介紹城市規(guī)劃區(qū)11-IV組深層地一水。根據(jù)天津市武清城市規(guī)劃區(qū)地卜水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告對(duì)武清城市規(guī)劃區(qū)深 層地下水資源水量千衡計(jì)算 （詳見表 4-2）認(rèn)為,在現(xiàn)狀開呆條件下,淺層地下水 向深層地下水越流補(bǔ)給量、側(cè)向徑流補(bǔ)給量及粘土壓密釋水量各約占,而側(cè)向 徑流補(bǔ)給量主要是奪取武清境內(nèi)周邊的地下水量,粘性土壓密釋水量是在現(xiàn)狀 開采已引起嚴(yán)重地含水組面沉降的條件下形成的,

26、-者均不可作為有保證的地下水資源量,只有淺層地下水向深層地下水的越流補(bǔ)給量可作為開呆資源量, 天津市武清縣地下水資源開發(fā)區(qū)域規(guī)劃報(bào)告對(duì)全區(qū)的深層地下水側(cè)向豐給 量進(jìn)行了計(jì)算，其值為167萬m'/a，即使該部分全部用于武清城市區(qū)劃規(guī)其叫 采資源量也只有429.87力 m，/a.表 4-2xxxx 規(guī)劃區(qū) D-w 組地下水水量平衡表武清城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)現(xiàn)有開采機(jī)井 174眼，其中11-IV組井156眼，V組及以 下井僅18日屯11-IV組井占全規(guī)劃區(qū)開呆井的89.66 況全區(qū)年平均地卜水開采量為1022.79萬m,其中11-IV組地卜水開采量為756.12力m3，占總量的73.93況開采深度多

27、為250-400m。城市規(guī)劃區(qū)近期開采狀況（詳見表4-3）.表 4-3XXXX規(guī)劃區(qū)（含下XX中北部）為此，建議利用含水層深度為 177-280m 的第三含水層組，其間共有砂層 4層，綜合附近井的資料，累計(jì)砂層厚度應(yīng)為 40m。 5 2 地溫場(chǎng)特征根據(jù)地溫梯度分布圖（詳見圖5-1）分析，項(xiàng)目所在地地溫梯度 30oC/IOOm,依據(jù)蓋層溫度計(jì)算公式 :r 二 G, X(D, D2)+r。100式中昑一蓋層 （目的層）底板溫度 （oC）;G，一蓋層地溫梯度 ;D，一蓋層 （目的層 ）底板 xx;D，一常溫層埋深 （武清城市規(guī)劃區(qū)為 30m）;T。一常溫層溫度（武清城市規(guī)劃區(qū)為115。C）b經(jīng)計(jì)算，

28、選定取水層位熱儲(chǔ)層溫度約為17.5OC左右，此為井初始水溫，該溫度只對(duì)儲(chǔ)能工作初始運(yùn)行階段產(chǎn)生影 響，待儲(chǔ)能系統(tǒng)投入正常運(yùn)行，夏季儲(chǔ)存水的溫度遠(yuǎn)高于此溫度，冬季儲(chǔ)存水 的溫度遠(yuǎn)低于此溫度，反季節(jié)提取使用，節(jié)能效果極為顯著。53地下水水質(zhì)預(yù)測(cè)與分析根據(jù)已經(jīng)掌握的水質(zhì)資料預(yù)測(cè)，項(xiàng)目所在地地下水水質(zhì)基木符合區(qū)域地下水水質(zhì)分布規(guī)律，預(yù)測(cè)項(xiàng)目所在地第三含水組地下水水質(zhì)為 :水化學(xué)類型為HCQ -Na型水，礦化度小于850mg/L、總硬度（CaCO ）6Qmg/L左右、氯離子小于75mg/L、硫酸根小于15mg/L、重碳酸根小 于480mg/L、鉀鈉離子小于2IQmg/L、鈣鎂離子小于lOmg/L、鐵含量

29、0 6mg/L左 右、PH值8 4左右。儲(chǔ)能系統(tǒng)的正常運(yùn)行，回灌是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而地下水水質(zhì)至關(guān)重要，地下 水的化學(xué)成分、氣體含量以及細(xì)菌和懸浮物及砂的含量，明顯影響回灌效果。管井回灌由于地下水化學(xué)成分和物理成分往往引起物理堵塞（氣相堵塞、懸浮物堵塞、砂堵 ）、化學(xué)堵塞 （氫氧化鐵沉淀、碳酸鈣沉淀、金屬濾水管和井管腐蝕生 成的鐵質(zhì)沉淀物 ）、生物化學(xué)堵塞 （鐵細(xì)菌和硫酸還原菌造成的堵塞 ）等。我國(guó)尚 未頒布地下水回灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)依據(jù)上海市水文地質(zhì)大隊(duì)多年回灌實(shí)踐總結(jié)出的"回灌水化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)"進(jìn)行分析，該"指標(biāo)"認(rèn)為，PH值以6 5-75為宜、氯離 子含量不

30、能超過250mg/L、溶解氧不超過7mg/L、鐵含量不宜超過0 5mg/L,最 好在 0 3mg/L 以下。預(yù)測(cè)項(xiàng)目所在地第三含水組水質(zhì)與上述回灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) "對(duì)比,其中與化學(xué) 堵塞密切關(guān)系的化學(xué)成分鈣鎂離子、氯離子含量均較低,鐵含量咯超過標(biāo)準(zhǔn)要 求，PH值大于但接近適宜回灌標(biāo)準(zhǔn)。地下水中溶解氧含量缺乏取樣研究。在封 閉的地下水中溶解氧一般較低,不易形成氫氧化鐵堵塞。氯離子含量較低,對(duì) 鐵質(zhì)井壁管和過濾器的腐蝕性相對(duì)較弱。另外,選取與工業(yè)鍋爐相應(yīng)的成垢作 用、腐蝕作用和起泡作用三項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。分析計(jì)算結(jié)果 （詳見表 5-1 八表 5-1 目的層工業(yè)鍋爐用水水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果經(jīng)計(jì)算，

31、項(xiàng)目所在地第三層組地下水屬于水垢少的、具有軟沉淀物、起泡 的非腐蝕性水，適于地下儲(chǔ)能系統(tǒng)使用。5 4地下水水位預(yù)測(cè)該地區(qū)地下水由于多年串層開采，觀測(cè)到的水仕資料為混合水位，目的層近期靜水仕埋深65m左右，動(dòng)水位埋深一般在80m左右。隨著城市規(guī)劃區(qū)水源 替換工作的進(jìn)展，深層地下水水位將逐年回升，水位受開采因素影響將變小， 更有利于地下儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行。55冷暖負(fù)荷及所需水量預(yù)測(cè)根據(jù)設(shè)計(jì)資料，該項(xiàng)目制冷和采暖面積為 5100m,。根據(jù)企業(yè)建筑物功能 特點(diǎn)，設(shè)計(jì)單位使用面積熱負(fù)荷為 45W/m，建筑物總的熱負(fù)荷均為229.5KW。根據(jù)水源熱泵機(jī)組地下水用量計(jì)算公式（井水溫度：20C）:xx 需求量 =熱

32、負(fù)荷 /23.5=229.5KW/23.5=9.76m3/h經(jīng)計(jì)算，該項(xiàng)目總的冷熱負(fù)荷均為382.5KW,建設(shè)單位已選定意大利克萊門特活塞式熱泵機(jī)組一臺(tái)，機(jī)組型號(hào)WRHHI202其制冷量為382KW,制熱量413.4KW,機(jī)組輸入功率分別為74.8KW、93.7KW）。如上述計(jì)算結(jié)果：當(dāng)利用地下水的溫差為15C時(shí)，該系統(tǒng)冬季供暖最大用水量為9.76m3/h。機(jī)組在天津地區(qū)氣候條件下，能使冬季室內(nèi)溫度達(dá)到18C，夏季室內(nèi)溫度控制在 26+20的標(biāo)準(zhǔn),機(jī)組選型合理。因?yàn)槭褂霉芫啻舻叵滤?地下儲(chǔ)能空調(diào)系統(tǒng),不同于一般水源熱泵空調(diào)系統(tǒng),其具有較強(qiáng)的儲(chǔ)能功能, 即冬季把提取熱量而降低溫度的冷水、夏季

33、把提取冷量而溫度提高的溫水重新 回灌含水層中,以備反季節(jié)使用,大大提高機(jī)組效率。同時(shí),還可以減少提水 量和回灌量。降低運(yùn)行費(fèi)用。井深的確定取決于含水層的富水性、水質(zhì)、水溫及灌來水量等因素。根據(jù) 上述含水層垂直分布分析，第三含水組水質(zhì)基木滿足回灌水質(zhì)扶術(shù)要求，該含 水組富水性相對(duì)較好，單井出水量一般為5080m3/h 。建議取用第三含水組，井深200m,取水段為130-200m（過濾器準(zhǔn)確位置以成井電測(cè)曲線為準(zhǔn)）。6 2井距的確定:井距的確定可利用ANDREMENJO等推導(dǎo)出對(duì)井系統(tǒng)熱鋒面到達(dá)生產(chǎn)井的時(shí)間公式反推，其公式為 ：式中:t 熱一對(duì)井系統(tǒng)熱鋒面到達(dá)生產(chǎn)井的時(shí)間 (h);D 一兩井間距 (m);Q-流 t(m7/h);B-含水層有效厚度(m);P、C、一含水層熱容;P。C。一流體熱容;從上述公式可以看出，在制冷和供暖時(shí)間、含水層有效厚度、含水層熱容 和流體熱容等參數(shù)固定的情況下，井距的確定取決于流量 (即回灌量八經(jīng)計(jì)算， 當(dāng)流量在26.5m3/h 時(shí)，井距應(yīng)為 36m.6 3井?dāng)?shù)的確定及呆灌平衡分析：根據(jù)建筑物冷熱負(fù)荷及回灌水量分析，依據(jù) "以灌定采 "的原則，該項(xiàng)