商丘职业技术学院水源热泵空调系统工程

水 资 源 论 证 报 告

郑州海上风暖通设备有限公司

二零一二年六月

报告名称： 商丘职业技术学院水源热泵空调系统工程水资源论证报告 编写单位： 郑州海上风暖通设备有限公司

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总 经 理：

报告提交单位： 郑州海上风暖通设备有限公司

报告提交日期： 20xx年6月

商丘职业技术学院水源热泵空调系统工程水资源论证报告

目 录

1 总论 ............................................................................................ 错误！未定义书签。

1.1 编制目的 .............................................................................. 错误！未定义书签。

1.2 编制依据 .............................................................................. 错误！未定义书签。

1.3 项目选址及有关部门审查意见 .......................................... 错误！未定义书签。

1.4 利用水源 .............................................................................. 错误！未定义书签。

1.5 委托书或合同委托与承担单位 .......................................... 错误！未定义书签。 2 建设项目概况 ............................................................................ 错误！未定义书签。

2.1 项目名称与性质 .................................................................. 错误！未定义书签。

2.2 建设地点 .............................................................................. 错误！未定义书签。

2.3 建设规模 .............................................................................. 错误！未定义书签。

2.4 主要产品及用水工艺 .......................................................... 错误！未定义书签。

2.5 建设项目用水保证率及水位、水量、水温等要求、取水地点、水源类型、取水口设置情况 ......................................................................... 错误！未定义书签。

2.6 建设项目废污水浓度、排放方式、排放总量、排污口设置情况错误！未定义书签。 3 建设项目所在区域地下水资源开发利用现状 ........................ 错误！未定义书签。

3.1 水文及水文地质条件概况 .................................................. 错误！未定义书签。

3.2 现状供水系统、现状供用水情况及开发程度 .................. 错误！未定义书签。

3.3 水资源开发利用中存在的主要问题 .................................. 错误！未定义书签。 4 建设项目地下水资源论证 ........................................................ 错误！未定义书签。

4.1 区域第四系水文地质条件概述 .......................................... 错误！未定义书签。

4.1.1 含水层岩性特征及其富水性 ....................................... 错误！未定义书签。

4.1.2 地下水动态特征 ........................................................... 错误！未定义书签。

4.1.3 补给、径流和排泄条件 ............................................... 错误！未定义书签。 北京汇佳汉青中水科技有限公司 第 I 页

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4.1.4 水质特征和评价 ........................................................... 错误！未定义书签。

4.2 建设项目水资源论证 .......................................................... 错误！未定义书签。

4.3 取水量及取水层位对周边水资源状况、地质环境的影响错误！未定义书签。

4.4 论证取水井布设是否合理，可能受到的影响 .................. 错误！未定义书签。 5 建设项目用水量合理性分析 .................................................... 错误！未定义书签。

5.1 建设项目用水工艺需水量计算 .......................................... 错误！未定义书签。

5.2 用水量分析 .......................................................................... 错误！未定义书签。 6 建设项目退水情况及其对水环境影响分析 ............................ 错误！未定义书签。 7 建设项目开发利用水资源对水资源状况及其他取水户的影响错误！未定义书签。 8 水资源保护措施 ........................................................................ 错误！未定义书签。 9 结论与建议 ................................................................................ 错误！未定义书签。

9.1 结论 ...................................................................................... 错误！未定义书签。

9.2 建议 ...................................................................................... 错误！未定义书签。

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1 总论

1.1 编制目的

商丘职业技术学院水源热泵空调系统需利用地下水通过水源热泵空调系统来实现夏季供冷与冬季供热。参照国家《取水许可制度实施办法》及《建设项目水资源论证管理办法》相关规定，需要对本地区的水文地质条件进行调查、评价和可行性论证，在此基础上编写水资源论证报告，为拟建水源热泵空调系统提供安全、可靠和长期稳定的地下热（冷）源，促进地下水资源的合理利用和保护。

1.2 编制依据

（1）《商丘职业技术学院水源热泵空调系统方案》。

（2）20xx年3月24日，水利部、国家计委联合发布的《建设项目水资源论证管理办法》(水利部、国家计委15号令)。

（3）《室外给水设计规范》GBJ13－86。

（4）《生活饮用水卫生标准》GB5749－85。

（5）区域水文地质资料、钻孔资料、地下水动态资料等。

1.3 项目选址及有关部门审查意见

本项目为商丘职业技术学院水源热泵空调系统工程。该工程项目位于河南省商丘市。由于其是一种高科技节能环保地温利用郑州海上风暖通设备有限公司 第 1 页

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方式产品，因而经国家计委同意，在进行了地下水资源论证的前提下，可采取此方案。

1.4 利用水源

水源热泵空调系统是利用地下水（低温能源）具有恒温的特点，将其作为传导介质，根据空调系统的要求来提取其中的热量或向其释放热量。因此水源系统的水量、水温、水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效果的重要因素。考虑到本地区的区域水文地质条件、施工难度、经济效益、成本等问题，拟取第四系松散孔隙水作为利用水源。

1.5 委托书或合同委托与承担单位

商丘职业技术学院委托郑州海上风暖通设备有限公司进行商丘职业技术学院水源热泵空调系统利用地下水的水资源论证工作。

委托单位：商丘职业技术学院拥有该项目的所有权，是本建设项目的甲方。因此，其所做的水资源论证委托具有法律依据。

承担单位：郑州海上风暖通设备有限公司是上海美意空调河南的核心经销商，是进行地下水资源勘察评价、研究与开发利用的专业队伍，因此其做出的地下水资源论证结论具有可行性。 2 建设项目概况

2.1 项目名称与性质

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本建设项目名称为商丘职业技术学院水源热泵空调系统工程。项目目的是为该学院提供冬季供暖和夏季制冷。

2.2 建设地点

商丘职业技术学院座落于商丘市南郊，神火大道南段（见图1），距市中心近，交通便利，是大学学习的良好地段。

图1 项目交通位置图

2.3 建设规模

商丘职业技术学院水源热泵空调系统工程为一次性建设项目，使用建筑面积约为7万m2，主要包括住宅，办公等。根据设计部门计算，该系统供暖和制冷最大负荷时，需提供630m3/h郑州海上风暖通设备有限公司 第 3 页

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的地下水循环量，才能满足该水源热泵空调系统的热能需求。

2.4 主要产品及用水工艺

水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵技术，通过少量的电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。

水源热泵机组工作原理（见图2）就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，而冬季则从水源中提取热量，由热泵通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵消耗1KW的能量，用户可以得到4KW以上的热量或3KW左右的冷量。水源热泵在用水的过程中只是利用循环水进行热冷交换，把地下水作为热（冷）源，并不消耗水资源（抽灌平衡）。

地源热泵根据对水源利用方式的不同，可以分为闭式系统和开式系统两种。闭式系统是指在水源一侧为一组闭式循环的换热套管，该组套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中，通过与土壤或海水换热来实现能量转移（其中埋于土壤中的系统又称土壤源热泵，埋于海水中的系统又称海水源热泵）。开式系统是指从地下抽水或地表抽水后经过换热器直接排放的系统。本工程属于开式系统。

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图2 水源热泵系统工艺流程图

在制冷时，地下水进入机组冷凝器，接受排放的热量后水温升高，该水通过管道系统回到回灌井中，如此循环不已。在供热时，地下水进入机组蒸发器，热量被吸收后水温降低，该水通过管道系统回到回灌井中，如此循环不已。水源热泵空调系统是一种高效、节能、节资、冷暖两用、运行灵活且无污染的新型中央郑州海上风暖通设备有限公司 第 5 页

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空调系统。它间接利用地下水及地下常温土壤资源，借助压缩机系统，完成制冷（制热）。它取代了锅炉或市政管网等传统的供暖方式，它不向外界排放任何废气、废水、废渣，使人们远离粉尘、废气和霉菌，是一种理想的“绿色技术"。

2.5 建设项目用水保证率及水位、水量、水温等要求、取水地点、水源类型、取水口设置情况

应用水源热泵时，对水源系统的原则要求是：水量充足，水温适度，水质适宜，供水稳定。具体说，水源的循环利用水量，应当充足够用，能满足用户制热负荷或制冷负荷的需要。如循环量不足，机组的制热量和制冷量将随之减少，达不到用户要求。水源的水温应适度，适合机组运行工况要求。例如，美意MWH型水源中央空调系统在制热运行工况时，水源水温应为12~22℃；在制冷运行工况时，水源水温应为18~30℃。水源的水质，应适宜于系统机组、管道和阀门的材质，不至于产生严重的腐蚀损坏。水源系统供水保证率要高，供水功能具有长期可靠性，能保证水源热泵中央空调系统长期稳定运行。本建设项目要求在沿河所在院内钻取第四系地下水，单井取水量必须在45m3/h以上。地下水总抽灌量630m3/h。水温要求在15~16℃，对水质无特殊要求，水位应满足现有水泵技术能力的要求。

2.6 建设项目废污水浓度、排放方式、排放总量、排污口设置情况

本建设项目属于水源热泵空调系统，它是利用“浅层地（热）郑州海上风暖通设备有限公司 第 6 页

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能”采集技术和成熟的热泵技术相结合的成套装置，可以实现抽灌平衡的自封闭循环体系，不产生污水，也就没有污水的排放等相关问题。

3 建设项目所在区域地下水资源开发利用现状

3.1 水文及水文地质条件概况

商丘属于温带大陆季风气候，四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季干燥寒冷。

表1 商丘市观象台历史气象信息

据商丘市气象台历史气象信息资料（见表1），本区累年最多降水量为459.2mm，集中在7月份；累年最少降水量为0mm，集中在11月至3月份；7月份平均降水量最高为185.2mm，1月份

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平均降水量最低为2.7mm，后者仅为前者的1.45%（见图3）。

图3 商丘市各月平均降水量图

商丘的月平均气温七月份最高26.2℃，极端最高气温39.5℃。一月份最低，月平均气温-3.7℃，极端最低气温-18.3℃（见图4）。

图4 商丘市各月平均气温图

本区河流属于黄河流域宋河古城运河水系，有古运河及其支流蔡河，全长24公里。

本区地处黄河冲洪积扇中下部地区，黄河冲洪积平原的二级郑州海上风暖通设备有限公司 第 8 页

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阶地上。第四系厚度150m左右，为黄河冲洪积物。第四系岩性主要为互层的粘土、粘质粉土、砂质粉土、粉细砂、细砂、中粗砂、砂含砾、砂砾石层，沉积韵律较清楚。含水层富水性具有自上而下由好变差的规律。

3.2 现状供水系统、现状供用水情况及开发程度

本区区域上属于第四系地下水严重超采区。近几年由于自来水管网的建设发展，本项目附近的自备井和农业井已经停用或报废，对缓解本区的地下水资源亏损起到一定作用。但是由于近几年连续干旱降雨减少。本区区域上地下水补给量大大减少，地下水资源趋于连续亏损状态。

3.3 水资源开发利用中存在的主要问题

（1）由于过量开采易导致地下水位连续不断下降，应注意开采量的控制同时加强回灌。地源井应做到100%的回灌，实现只取热不耗水。

（2）开采地下水过程中对地下水水质的污染，应注意在开采时加强对地下水水质的保护，尽量避免多层水的混抽和混灌。 4 建设项目地下水资源论证

4.1 区域第四系水文地质条件概述

4.1.1 含水层岩性特征及其富水性

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本区区域位于黄河冲洪积扇上，第四系广泛分布，其沉积厚度主要受古地形和新构造运动及河流堆积作用控制，各处不一。其大致分布规律如下：第四系厚度自西向东逐渐增厚，岩性由粗变细，层次由少变多，地下水类型由潜水转变为承压水，现根据含水层岩性及结构特征、富水性不同，大致划分如下（见附图1水文地质图）：

（1）单层砂卵、砾石含水层

主要分布在西部，含水层岩性特征为单一的厚层砂卵石、砂砾石组成，局部有粘土夹层。运河以南含水层主要埋藏在50m以上，厚度10~30m之间，西薄东厚，第三系半胶结风化砾岩是它的底板。运河以北一带，含水层埋藏在150m以内，厚度20~100m之间，西边原古城是凹陷的中心，沉积最厚，水井单位涌水量大于3000m3/d，透水性好，渗透系数300~500m/d。第四系冰积泥砾层构成它的相对隔水底板。

（2）多层（2~3层）砂卵、砾石含水层

分布于宋河地带，含水层由2~3层砂卵、砾石层组成，与粘性土互层，单层厚度10~20m，累计厚度15~45m不等，其底板埋深一般80~100m，单井出水量2000~3000m3/d，透水性较好，渗透系数200~300m/d。第三系砾岩、砂页岩构成它的隔水底板。

（3）多层砂砾石（4~5）层及少数砂含水层

分布于宋河东边地区，含水层由4~5层砂砾石及少数砂层组成，与粘性土互层，单层厚度一般小于10m，累计厚度30~45m，郑州海上风暖通设备有限公司 第 10 页

商丘职业技术学院水源热泵空调系统工程水资源论证报告 含水层底板主要是第三系砂页岩，埋藏深度100~200m, 主要含水层一般埋藏在100m以上，单井出水量1000~2000m3/d，渗透系数100~200m/d。本项目所在地区属于此类含水层岩性结构特征。

（4）多层（4~5层）砂及少数砾石含水层

分布在蔡河东地区，含水层由4~5层或更多的砂层及砂含砾石层组成，呈层状或透镜状分布于粘性土之间。单层厚度一般小于10m，累计厚度和主要含水层埋藏深度各地不一，变化较大，一般30~60m，埋深150m以上，单井出水量500~1000 m3/d，渗透系数50~100m/d。

4.1.2 地下水动态特征

地下水动态主要受大气降水、农田灌溉入渗、地表水体渗漏、人工开采、侧向径流补给、侧向排泄、垂直蒸发等因素影响。

由于浅层承压含水层组是本项目现今的主要开采层，故只阐述浅层承压水水位动态特征。

本区第四系地下水位动态长期观测孔位于 (见附图1)。从《商丘市太阳宫乡冰棍厂49号地下水动态长期观测孔水位动态曲线图》（图5）和水位资料来看（表2），本区地下水位动态具有如下特征：

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图5 地下水位动态曲线图

表2 商丘市1995－20xx年地下水水位资料

从多年地下水位动态变化曲线（图5）来看，地下水水位在99年以前保持在相对平衡的状态。96年和97年降雨量较大导致地下水位较高，99年以后出现了连续干旱，地下水补给量减少，地下水位持续下降。1995－20xx年地下水位累积下降了0.72m，下降速率0.15m/年，近期比早期下降快，显示出近年来地下水位随时间有不断加速下降的趋势。

从年内变化曲线（图6）来看：地下水位在5月份以前总体呈现上升趋势，到5月份达到年内水位最高值28.09m；5月份至9月份地下水位持续下降，9月份达到年内水位最低值27.46m；9月份以后至年末12月份地下水位逐渐回升。地下水位基本上呈周期性变化，与年内地下水的开采和降水量的分配相呼应。在1－5月份，虽然降水量少，但地下水的开采量也较小，地下水位处在高水位恢复期；5－7月份由于生产生活用水量的增加导致连续大规模开采地下水，加上干旱，致使地下水位持续降低。汛期降水侧向径流补给存在滞后效应，到9月郑州海上风暖通设备有限公司 第 12 页

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份以后地下水位回升才显现出来，加之农业开采量减少，至12月末地下水位持续回升。

图6 水位动态曲线图

从以上地下水动态资料分析，近几年地下水位大幅度下降的主要原因是由于天气连续干旱，降雨量减少，地下水补给量大大减少,而城市建设高速发展，为了满足日益增长的工农业用水和居民生活用水的需要，地下水开采量较大所致。本区150m以上含水层地下水水位逐年下降，属于地下水超采区。

4.1.3 补给、径流和排泄条件

本区第四系孔隙水的补给，主要来自大气降水入渗、灌溉水回归、地表水体（主要是蔡河水）渗漏补给和地下水的侧向径流补给。

由于受周边

区等地下水降落漏斗的影响，地下水流向较为复郑州海上风暖通设备有限公司 第 13 页

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杂，浅层承压水的流向总趋势是流向西北，局部则流向东北。地下水位埋深具有随含水层埋藏深度增加而由浅变深的规律，本区承压水水位埋深为22~28m，局部较浅或较深，可小于22m或大于28m。

人工开采（包括工业、农业和生活饮用）是地下水的主要排泄方式，其余部分通过侧向径流补给酒仙桥等地区地下水。

4.1.4 水质特征和评价

本区地下水的水化学类型主要为HCO3－Ca－Mg－Na型水。水中的NO3-含量很少，总硬度190.17~240.2 mg/L(以CaCO3计)，矿化度为270~316mg/L，pH值7.67~7.98。

本区地下水无色无味，物理性状良好，且五毒成分均未超标，水温15~16℃，水质符合水源热泵空调系统的要求。

4.2 建设项目水资源论证

商丘职业技术学院位于黄河冲洪积扇的中下部，属第四系多层承压含水层分布区，其周边含水层岩性特征为多层砂砾石及少数砂层和多层砂及少数砂砾石层，含水层富水性由西向东逐渐变弱。以往钻孔抽水资料表明，地下水位埋深22~28m，含水层有4~5层，单层厚度小于10m，累计厚度30~50m不等，岩性以粗砂、粗砂含砾、砾石为主（见附图2），储水条件、透水性和富水性均较好。根据附近水文地质资料，降深5m时单井出水量41.7~83.3m3/h，预计本项目所在地降深约6.4m时，即可满足建设郑州海上风暖通设备有限公司 第 14 页

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项目要求的单井出水量最大45m3/h的供水量需求。

根据上述对本区域地下水水质监测资料分析，本区地下水水质符合水源热泵系统的用水要求。

综上所述，本区的水文地质条件可以满足商丘职业技术学院水源热泵空调系统建设项目的供水水源要求。

4.3 取水量及取水层位对周边水资源状况、地质环境的影响

水源热泵空调系统在使用过程中所抽取的水量将实时回灌到含水层中。由于抽灌井距离较近，所以水井使用时消耗的水资源量会得到及时的补给。本区水文地质条件较好，水井使用时自身水位降深不大，附近又进行等量回灌，水位降深将减小，并且本系统为封闭运行，使用过程中水质基本上不会变化，所以对周边水资源状况、地质环境产生的影响不大。对井附近地温有±5℃的影响。

4.4 论证取水井布设是否合理，可能受到的影响

依据本系统用水量的大小、水文地质条件及商丘职业技术学院建设工程设计平面图，初步设计在家属楼南的沿河边布置14眼抽水井，26眼回水井共40眼井，井距大于25m（见附图3）。。

这样布设水井即减少井间抽水彼此影响程度，又使回灌水在地层中有较长距离的热传导途径，减少了对抽水井温度场的影响，以提高水源热泵的热功效应。

由于向地下回灌比取水要困难，因此，设计打40眼井，14郑州海上风暖通设备有限公司 第 15 页

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眼取水，26眼回灌，即抽水井与回灌井的数量比为1∶2。在回灌时，为避免回灌井对抽水井“热贯通”影响，保持抽水井水温恒定，抽灌井间要保证足够距离。根据本区的水文地质条件，参考国内有关研究成果，通过具体工程实践，认为一般抽、灌井间距要大于30m才可满足换热需求。这样抽、灌井间距较短，在同样的场地上，不仅能最大限度的增加布设井数，而且可增加单井回灌量。

设计井深100m左右，孔径800mm，取水层为50~90m。这样可以尽可能的揭露含水层，以增加出水量和回灌量；而大的井孔孔径，增厚了填砾厚度，增大了地下水流向井的过水断面，提高了透水性能，而且降低了井内出砂率。

根据本区的水文地质条件，使用桥式滤水管成井新工艺有比较好的效果。桥式滤水管是一种带有桥形孔眼的滤水管材，它在发达国家早已被广泛使用。八十年代地质矿产部开始引进推广，并取得令人满意的效果，被誉为理想的水井过滤器。根据国内外的使用经验，桥式滤水管与其它类型的滤水管相比具有以下优点：

（1）桥形孔口的特殊结构使得砾石不易阻塞孔眼。据德国诺尔德公司试验，传统的滤水管填砾后孔隙率要降低40%，而桥式滤水管仅下降10%；所以桥式滤水管有较高的过水能力。水井经洗井除砂后可获得清洁无砂的水源。

（2）滤水管的特殊孔形结构起到了增强滤水管机械强度的效果。

（3）重量轻，其规格与性能均能满足粗、细颗粒含水层成井之用。

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经过近几年实验及工程实践证明，此技术可以极大的提高井的使用寿命，也得到了水源热泵空调用户的认可。

5 建设项目用水量合理性分析

5.1 建设项目用水工艺需水量计算

商丘职业技术学院总使用建筑面积约为7万m2。

冬季采暖最大热负荷约为3500KW，夏季空调最大冷负荷为6300KW。

根据制冷供暖负荷计算热源水最大循环总量为630m3/h。

5.2 用水量分析

水源热泵系统的用水过程主要是通过抽水井把地下水抽取到水源热泵中，水源热泵系统提取完水中热（冷）的能量后，再把水回灌到地下。

根据本地区的水文地质条件、以往所做的抽灌试验及场地情况，本工程设计了14抽26灌40眼结构相同的井，这样单井出水量达到45m3/h时，两眼井抽水即可达到本用水工艺最大循环量630m3/h的需求。为了保证用水量，要求单井出水量达到45m3/h，单井最大回灌量25m3/h。参照以往的工程经验，单井自然回灌量一般可达到符合当地含水层单井出水能力的60%~80%，这样根据本项目的抽灌井设计，抽取的水可以回灌到地下，不消耗水资源量。

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本项目单井抽水达到最大需水量45m3/h时，水位降深6.4m。在最大循环量时单井承担回灌量为25m3/h，根据以上对地层回灌能力的分析，是可以回灌到地层中去的。另据收集到的本地其他项目水源热泵井（见附图1）的运行结果来看，其单井抽水量为60m3/h，单井回灌量为40m3/h，回灌比为66.7%，实际运行结果见表3。

该项目运行一年回灌效果一直不错，单井回灌量保持在40m3/h左右。其所在地区的水文地质条件比本项目所在地区差，说明了本项目所设计的单井回灌量是有保证的。

综上所述，本项目在运行过程中可以达到抽灌平衡。这样在从地下抽取地下水时，同时又有水回灌到地下，因为抽灌井间距较小（不小于25m），这样降低的水层压力就可以及时得到补充，减小单独抽水时的水位降深，水力坡度，对保护水井周边的地层有好处，能合理的保护地下水资源。

表3 回灌试验结果统计表

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6 建设项目退水情况及其对水环境影响分析

由于本项目采用的是“1抽2灌”的布井设计，水源热泵系统在用水过程中是封闭式循环，自成体系。用水工艺为抽灌平衡不消耗水资源，没有退水，是无污染的工程。除温度外，进出水水质基本没有变化（见表4，单位为mg/L）。根据多年监测试验资料回灌水对地下水质量影响不大。因而不会对水资源、水环境及其他取水户产生影响。

表4 小区回灌前后水质对比表

7 建设项目开发利用水资源对水资源状况及其他取水户的影响

由于该项目是采用抽灌相结合的技术，它开发利用地下水资源只是从地下水中提取恒温的冷热量来实现制冷制热的目标，不

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消耗任何水资源。因此，对区域地下水资源以及对附近其它取水用户没有影响。

8 水资源保护措施

本地区的水文地质条件虽然较好，但由于其处于严重超采区，因而一定要合理有效地使用地下水，注意水井的维护，保护水井周边的地层结构。

水源热泵系统抽灌井使用后，应建立长期有效的水质、水温监测，特别是水量和水位的监控，发现问题及时采取措施解决，以保护地下水资源。

业主必须承诺在抽灌井的使用过程中，只应用于水源热泵系统，不能做其它用途。

9 结论与建议

9.1 结论

（1）商丘职业技术学院位于黄河冲洪积扇中下部，第四系水文地质条件较好。本区第四系厚度150m以内，地下水埋深22~28m，含水层有4~5层，单层厚度小于10m，累计厚度30~50m不等，岩性以粗砂、粗砂含砾、砾石为主，储水条件、透水性和富水性均较好。预计本区单井抽水量1000~2000m3/d。

（2）该区地下水温度为恒温而且水温较低15~16℃，水质符合水源热泵空调系统用水的需要。

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商丘职业技术学院水源热泵空调系统工程水资源论证报告

（3）根据设计部门计算本学院家属区最大热负荷约为3500KW，最大冷负荷约为6300KW，需抽取最大630m3/h的地下水作为循环量。通过对本区水文地质条件和以往抽灌成果的分析，本工程设计打14口抽水井，26口回灌井，可以达到抽灌平衡，满足工程抽灌需要。

（4）本项目设计井深100m左右，孔径800mm，取水层50~90m，单井出水量45m3/h。

（5）商丘职业技术学院水源热中央空调系统“抽灌分离”技术，只利用地下水恒温的冷热量来实现制冷、制热的目标，不消耗水资源，不污染水环境，不影响本地区的水资源状况，也不影响周边取水用户正常用水。它具有节能、环保、运行成本低等特点。在本区的水文地质条件下，季节性连续循环用水工艺是可行的。

9.2 建议

（1）在第四系松散层开凿水源中央空调系统所需的抽、回两用水井，为了防止水井涌砂，增加水井出水量和回灌的持久性，除严格一般成井工艺外，建议采取如下技术措施：

①建造完整井。只有通过建造完整井，才能揭露所有的含水层，以增加单井出水量和回灌量。

②加大井孔径和井管管径：只有加大井孔孔径，才能增厚井孔和井管间环状间隙的填砾厚度，增大地下水流向井的过水断面，提高透水性能，同时适当增加井管管径才有利于增加回灌量。 郑州海上风暖通设备有限公司 第 21 页

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③严格控制水井垂直度，并设置扶正器。要保证孔斜度不超过1度，并在取水层两端适当部位设置扶正器，确保井管和井孔同心，沿其环状间隙填入均匀扎实的砾料层。

④进行综合水文测井划分地层岩性剖面，确定含水层和取水层，并使滤水管严格对准取水层，细砂以下地层不做为取水层。

⑤应使用回转钻机施工，不宜使用冲击钻井施工。

⑥要确保砾料质量，严格控制砾料的颗粒级配，颗粒均匀，磨圆度要呈滚园状。

⑦彻底洗井：应用拉活塞、空压机、三聚磷酸钠和水泵综合物理化学方法彻底洗井。

（2）本井取水层为50~90m左右，由于本区100m左右以上的水可能以受到污染或污染程度不同，建议做分层抽水试验，获取不同深度含水层的出水量、水位降深、水质等数据，确定最佳抽水层位和回灌层位，以保证该系统循环用水量、回灌效果及水环境不受影响。

（3）考虑到回灌水中不仅总硬度高，而且还有气体和杂质，回灌水在物理、化学作用条件下会产生结垢和沉淀物，将产生回灌量的衰减。为了保障供暖、制冷的连续性，可定期将抽水井与回灌井互换使用。为了减缓回灌量的衰减，回灌过程中必须定期进行回扬。

（4）建议系统设计中采用变水量设计，小负荷时降低循环量，即节约电能，又可延长井的寿命。

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