四聯(lián)智能技術(shù)股份有限公司   能源工程總監(jiān)     曹偉

    1、工程簡(jiǎn)介

    楊凌五胡路永豐嘉苑小區(qū)和高新初中片區(qū)水源熱泵集中供熱（冷）項(xiàng)目，是楊凌區(qū)管委會(huì)為了解決五胡地區(qū)人民群眾生產(chǎn)生活采暖問(wèn)題所進(jìn)行的一項(xiàng)公共事業(yè)性項(xiàng)目。項(xiàng)目由楊凌示范區(qū)管委會(huì)給與四聯(lián)公司特許經(jīng)營(yíng)權(quán)，由四聯(lián)公司負(fù)責(zé)投資建設(shè)及運(yùn)營(yíng)。

 

    2、供暖范圍與面積

    范圍：永豐嘉苑小區(qū)、楊凌邰城中學(xué)、高新小學(xué)、李臺(tái)鄉(xiāng)政府辦公樓、工商局和省電臺(tái)辦公樓等。

    面積：約25萬(wàn)平方米，其中：住宅面積約18.64萬(wàn)平米，學(xué)校和辦公等公共建筑面積約6.4萬(wàn)平米，現(xiàn)已基本建成。

 

    3、系統(tǒng)形成

    項(xiàng)目采用了地下水式水源熱泵技術(shù)市場(chǎng)，它是地源熱泵技術(shù)的一種，是國(guó)家新能源戰(zhàn)略規(guī)劃中所大力倡導(dǎo)的可再生能源利用技術(shù)的一種。水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽(yáng)能和地?zé)崮芏�形成的低溫低位熱能資源，并采用熱泵原理，通過(guò)少量的高位電能輸入，實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。

 

    1、末端系統(tǒng)

    室內(nèi)末端采用風(fēng)機(jī)盤管換熱系統(tǒng)

    三速開(kāi)關(guān)控制調(diào)節(jié)

    

    2、動(dòng)力機(jī)房系統(tǒng)

    動(dòng)力機(jī)房集中設(shè)置在永豐嘉苑小區(qū)中部的地下動(dòng)力站中。系統(tǒng)冬季提供45℃/40℃的熱煤水， 以滿足供熱要求；夏季提供7℃/12℃的冷煤水，以滿足制冷要求，一套系統(tǒng)，冬夏兩用。

    

    3、水源系統(tǒng)

    水源井共25眼，其中8眼為抽水井，16眼為回灌井，1眼為備用井，單井抽水理為100m3/h，抽回灌比為1：2。

    每口井裝有潛水泵和回灌管，定期倒換。井間距25米，距建筑物間距大于10米。為防止長(zhǎng)期使用出現(xiàn)積砂現(xiàn)象，在動(dòng)力機(jī)房北側(cè)修建了調(diào)峰沉砂池，以備機(jī)組供水。

    

    4、室內(nèi)、外管網(wǎng)系統(tǒng)

    系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)室內(nèi)、外水系統(tǒng)采用兩管制異程變流量系統(tǒng)，進(jìn)入室內(nèi)的每個(gè)支管上安裝有自力式壓并平衡閥以保證系統(tǒng)的水力平衡。

    室外管網(wǎng)采用四路分區(qū)供水，永豐嘉苑小區(qū)三路，其中公共建筑一路，以解決不同使用時(shí)間和不同負(fù)荷下的調(diào)節(jié)問(wèn)題。

    負(fù)荷側(cè)和水源側(cè)室外管網(wǎng)全部采用鋼管直埋敷設(shè)，直埋敷設(shè)管道的保溫材料為的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料，保護(hù)殼材料采用高密度聚乙烯外護(hù)管。

    動(dòng)力站及末端室內(nèi)管道采用鋼管材質(zhì)，支吊架安裝，橡塑保溫。

    

    5、計(jì)量系統(tǒng)

    系統(tǒng)全部安裝了分戶計(jì)量裝置，分戶計(jì)量表為預(yù)付費(fèi)式機(jī)械熱量表。

 

    1、研究目的

    了解當(dāng)?shù)氐牡貙訋r性及其富水性

    了解地下水質(zhì)

    確定合理的抽、加灌井比例

    

    2、地區(qū)氣象、地質(zhì)地貌

    氣象：楊凌區(qū)屬大陸性半濕潤(rùn)半干旱氣候，多年平均氣溫12.9℃，極端最主氣溫38.6℃，最低氣溫-13.4℃，年平均降水量為592mm，降水多集中在7～有10月份，為地下水的主要補(bǔ)給期。

    地質(zhì)地貌：楊凌為河谷階地，工程所在地為渭河一級(jí)階地，地面高程433～436m。組成物為第四系全新統(tǒng)下部沖積砂礫卵石與粉質(zhì)粘土、粘土。

    

    3、鉆孔施工概況

    鉆孔施工采用沖擊鉆，無(wú)芯鉆進(jìn)，泥漿護(hù)壁，一次成孔，孔徑650mm，鉆至設(shè)計(jì)深度進(jìn)行物探測(cè)井。

    鉆孔地層：

    1#井井深101.0m，0～8m為粉質(zhì)粘土，8～18m為沙礫卵石，18m以下為中砂、粗砂含礫、砂礫石與粉質(zhì)粘土不等厚互層。

    

    井管安裝：

    井壁管：直徑360mm配筋水泥管，壁厚40mm，內(nèi)徑280mm。

    濾水管：直徑360mm配筋水泥管，預(yù)留孔外纏12″鉛絲。

    深沉管：濾水管下端連接直徑360mm配筋水泥管，長(zhǎng)度為5m。

    洗井：洗井采用潛水泵洗井，洗井時(shí)間為8～12小時(shí)，達(dá)到水清砂凈。

    

    4、抽回灌試驗(yàn)

    抽回水試驗(yàn)設(shè)備及測(cè)量工具

    抽水試驗(yàn)采用200QJ100-55型潛水泵，用直徑100mm的耐壓管將抽出的水排入的城市雨水管網(wǎng)，孔口安有三通閥門、水表。水位觀測(cè)用電測(cè)繩，水量用水表測(cè)量、水溫用水銀溫度計(jì)測(cè)量。

    

    抽水試驗(yàn)

    各井抽水前先用水泵間斷抽水，待水清砂凈后，然后進(jìn)行正式抽水試驗(yàn)，抽水試驗(yàn)采用穩(wěn)定流方法，觀測(cè)時(shí)間先密后疏，抽水穩(wěn)定時(shí)間4～10小時(shí)。

 

    （1）1#抽水試驗(yàn)

    使用潛水泵做二個(gè)落程抽水試驗(yàn)，抽水試段8.0～99.0m，含水層厚59.0m。大落程抽水延續(xù)22小時(shí)，穩(wěn)定10小時(shí)，抽前水位埋深5.40m，抽水降深1.43m，出水量99.40m3/h，單位涌水量69.51m3/h·m，水溫17℃。（圖1）。1#井抽水時(shí)，距1#井32.55m的4#井水位下降0.08m，63.05m的2#井水位下0.06m。抽水停止后5分鐘，水位恢復(fù)1.37m。

    小落程抽水延續(xù)12小時(shí)，穩(wěn)定6小時(shí)，降深0.50米，出水量54m3/h，單位涌水量108m3/h·m，水溫17℃（圖2）。

    （2）2#井抽水試驗(yàn)

    2#井抽水試段11.0～76.0m，含水層厚度47.0m，抽降一個(gè)落程，抽水歷時(shí)17小時(shí)，穩(wěn)定4.0小時(shí)，抽前水位埋深5.17m，抽水降深3.93m，涌水量105m3/h，單位涌水量26.72m3/h·m，水溫17℃（圖3）。2#井抽水時(shí)，位于東30.5m的4#井和63.05m的1#井水位分別下降0.15和0.14m，距108m處的5#井水位下降0.05m。抽水結(jié)束后5分鐘，水位恢復(fù)3.88m。

    （3）4#井抽水試驗(yàn)

    4#井抽水試段6.0～51.0m，含水層厚度34.0m，抽水歷時(shí)31小時(shí)，穩(wěn)定6.0小時(shí)，抽前水位埋深5.32m，抽水降深5.09m，涌水量103m3/h，單位涌水量20.363m3/h·m，水溫17℃（圖4）。4#井抽水時(shí)，對(duì)1#井和5#井水位進(jìn)行觀測(cè)，水位分別下降0.12和0.07m。停抽后5分鐘，水位恢復(fù)5.03m。

    （4）5#井抽水試驗(yàn)

    5#井抽前水位埋深5.35m，抽水歷時(shí)9小時(shí)，水量、水位穩(wěn)定4小時(shí)，降深9.42m，涌水量100m3/h，單位涌水量10.616m3/h·m，水溫17℃（圖5）。5#井抽水時(shí)，對(duì)1#井、4#井和2#井水位進(jìn)行觀測(cè)，水位分別下降0.14、0.10和0.07m。停抽后5分鐘，水位恢復(fù)9.40m。

    回灌試驗(yàn)

    回灌試驗(yàn)在1#和2#井進(jìn)行，回灌時(shí)觀測(cè)水位回升和回灌量變化。

    （1）1#回灌試驗(yàn)

    抽4#井回灌1#井，回灌試驗(yàn)于2008年8月11時(shí)8時(shí)40分開(kāi)始，8月12日22時(shí)30分結(jié)束，延續(xù)時(shí)間37小時(shí)50分，穩(wěn)定6小時(shí)，回灌前水位埋深5.40m，回灌穩(wěn)定水位埋深3.07m，水位升幅2.35m，回灌量68m3/h（圖6）。

    （2）2#回灌試驗(yàn)

    抽4#井回灌2#井，回灌試驗(yàn)于2008年8月13時(shí)8時(shí)30分開(kāi)始，8月14日15時(shí)00分結(jié)束，延續(xù)時(shí)間31小時(shí)30分，穩(wěn)定9小時(shí)，回灌前水位埋深5.15m，水位升幅2.02m，回灌量78m3/h（圖7）。

    回灌試驗(yàn)說(shuō)明，1#井水位回升3.25m，回灌量68m3/h；2#井水位回升2.02，回灌量78m3/h，兩井平均回灌量73m3/h，考慮到長(zhǎng)期回灌水量有所減少，每井按50m3/h回灌量設(shè)計(jì)是有保證的。

 

    5、水質(zhì)評(píng)價(jià)

    測(cè)試結(jié)果：

    色度5.0度，濁度小于1度，PH值7.6，屬中性水；

    總硬度347.8mg/1，屬硬水；

    水化學(xué)類型為HC03-Ca·Mg·Na型；

    含砂量小于二十萬(wàn)之一。 

   

    綜合評(píng)介：

    井水除錳、細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群超標(biāo)外，其它元素和指標(biāo)均符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。錳超標(biāo)是因地層含量高造成，細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群超標(biāo)因成井過(guò)程中影響所致，待長(zhǎng)期抽水將有所減少。綜合評(píng)價(jià)，該水符合水源熱泵對(duì)水質(zhì)要求。

 

    6、結(jié)論

    工程所在地為渭河一級(jí)階地，水量豐富；

    單井回灌量為抽水量的75%，為回灌安全，本區(qū)抽水井與回灌井比例為1：2；

    據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，該水質(zhì)對(duì)供水管道和井壁基本不產(chǎn)生腐蝕。

 

    1997年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)動(dòng)力工程系統(tǒng)流體傳動(dòng)及控制專業(yè)，工學(xué)學(xué)士。2006年獲西安理工大學(xué)計(jì)算機(jī)工程系統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)工程碩士學(xué)位。現(xiàn)任四聯(lián)智能技術(shù)股份有限公司能源工程總監(jiān)。畢業(yè)至今一直從事工程設(shè)計(jì)調(diào)試及項(xiàng)目管理工作，獨(dú)立主持完成西安城運(yùn)村中央空調(diào)工程、西安軟件園消防及智能化工程、蘭州軍區(qū)總醫(yī)院中央空調(diào)工程、石嘴山電廠中央空調(diào)工程、西安火車站東配樓中央空調(diào)工程等多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，參與編寫《智能建筑工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》國(guó)標(biāo)和陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

 

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維編輯  劉真 審核)