DB61_T 1397-2021 浅层地热能勘察与评价技术规程.docx
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1、ICS13.020.99CCSD10DB61陕西省地方标准DB61/T13972021浅层地热能勘查与评价技术规程Technicalstandardsforexplorationandevaluationofshallowgeothermalenergy2021-01-19发布2021-02-19实施陕西省市场监督管理局发布DB61/T13972021目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14总则.35勘查.46浅层地热能评价.97设计书和成果报告编写.13附录A(资料性)计算方法.14附录B(资料性)可替代常规能源量计算方法.18附录C(资料性)陕西省主要地层岩土热物性参
2、数.19附录D(资料性)设计编写提纲.21附录E(资料性)报告编写提纲.22附录F(资料性)大地热流值确定方法.24IDB61/T13972021前言本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本标准由陕西省地质调查院提出。本标准由陕西省自然资源厅归口。本标准起草单位:陕西省水工环地质调查中心。本标准主要起草人:黄建军、赵智强、刘建强、王克、郭鸿、白小鸟、桂忠强、滕宏泉、邓红章、金光、周阳、张亚鸽、张乐、侯娟、宋巧莲。本标准由陕西省地质调查院负责解释。本标准首次发布。联系信息如下:单位:陕西省地质调查院地质科技处电话:02989650560地址
3、:陕西省西安市雁塔区西影路25号邮编:710054IIDB61/T13972021浅层地热能勘查与评价技术规程1范围本标准规定了浅层地热能勘查与评价的总则、勘查工作质量要求、浅层地热能评价、设计书和成果报告编写要求。本标准适用于陕西省境内地下水换热方式和竖直地埋管换热方式的浅层地热能区域勘查与评价。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期的版本适用于本文件。不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB11615-2010地热资源地质勘查规范GB50021-2001(2009年版)岩土工程勘察规范GB
4、50027-2001供水水文地质勘察规范GB50218-2014工程岩体分级标准GB50366-2005(2009年版)地源热泵系统工程技术规范GB/T2589-2008综合能耗计算通则GB/T14848-2017地下水质量标准GB/T50123-2019土工试验方法标准DZ/T0153-2010物化探工程测量规范DZ/T0225-2009浅层地热能勘查评价规范DZ/T0282-2015水文地质调查规范(1:50000)3术语和定义GB50366-2005(2009年版)和DZ/T0225-2009中界定的以下术语定义适用于本文件。3.1浅层地热能shallowgeothermalenergy
5、蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能。注:是指通过地源热泵换热技术利用的蕴藏在地表以下200m以内,温度低于25的热能。来源:DZ/T0225-2009,3.13.2浅层地热容量shallowgeothermalcapacity在浅层岩土体、地下水和地表水中储藏的单位温差热量。来源:DZ/T0225-2009,3.23.31DB61/T13972021浅层地热换热功率shallowgeothermalheatexchangerpower从浅层岩土体、地下水和地表水中单位时间内交换的热量。3.4地下水循环利用量recyclegroundwatercircul
6、ation从含水层中抽取利用后,完全回灌到原含水层中的地下水量。来源:DZ/T0225-2009,3.43.5恒温带constanttemperaturelayer地面以下温度常年保持不变的地带。在自然状态下,该层热能受太阳能和大地热流的综合作用,地球内热形成的增温带与上层变温带影响达到平衡,该层温度与当地年平均气温大致相当。来源:DZ/T0225-2009,3.53.6地源热泵系统ground-sourceheatpumpsystem以岩土体、地下水和地表水为低温热源,由热泵机组、浅层地热能换热系统、建筑物内系统组成的空调系统。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
7、、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。3.7竖直地埋管换热系统verticalgroundheatexchangersystem传热介质通过竖直地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统。3.8地下水换热系统groundwaterheatexchangersystem通过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。来源:DZ/T0225-2009,3.83.9竖直地埋管换热器verticalgroundheatexchanger由埋于竖直钻孔内的密闭循环管组构成,用于传热介质与岩土体换热。3.10回灌试验injectiontest一种向井中连续注水,使
8、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、注水量等水文地质参数的试验。来源:GB50366-2005(2009年版),2.0.233.11现场热响应试验in-situthermalconductivitytest利用竖直地埋管换热系统采用人工热源向岩土体中连续加热并记录传热介质的温度变化和循环量来测定岩土体热传导性能及岩土体初始平均温度的试验。2DB61/T139720213.12热物性测试thermophysicalpropertiestest采用人工或天然热源对岩土体样品的热物理参数进行的测试。来源:DZ/T0225-2009,3.123.13大地热流值groundhe
9、atflux大地热流是地球内热以传导方式传输至地表的热量,在单位时间内通过单位面积的大地热流称为大地热流值。来源:DZ/T0225-2009,3.133.14容积法volumetricassessmentmethod根据地质体的体积进行热容量计算的方法。来源:DZ/T0225-2009,3.143.15热均衡评价geothermalbalancedevaluation对在一定时间内浅层岩土体、地下水和地表水中的热能补给量、热能排泄量和储存热量进行的均衡评价。来源:DZ/T0225-2009,3.153.16岩土综合热物性参数parameteroftherock-soilthermalprope
10、rties是指不含回填材料在内的,竖直地埋管埋设深度范围内,岩土的综合导热系数、综合比热容。来源:GB50366-2005(2009年版),2.0.263.17岩土初始平均温度initialaveragetemperatureoftherock-soil从恒温带至竖直地埋管埋设深度范围内,岩土常年恒定的平均温度。3.18灌采比rateofinjectiontoexploitation回灌试验中单位回灌量和抽水试验中单位涌水量的比值。4总则4.1编制浅层地热能产业规划前应进行浅层地热能勘查与评价。勘查与评价应符合本省国民经济建设布局,围绕城市及其周边地区、重要经济区、综合开发区、重点城镇等地区开
11、展。4.2浅层地热能勘查与评价开展前应收集目标区域内地质、水文地质、地热等方面已有研究成果,编制项目勘查设计书。3DB61/T139720214.3浅层地热能勘查应采用综合手段,适当补充地质、水文地质野外调查,结合工作区特点和地质条件复杂程度,布置物探、钻探、现场试验、地温监测等勘查和试验。4.4浅层地热能评价应进行适宜性评价、资源量评价、环境影响预测和经济成本评估,确定可开发利用的地区及合理利用方式、合理利用量。4.5勘查与评价工作完成后应编制成果报告并向相关部门提交。5勘查5.1流程5.1.1充分收集工作区地质、水文地质资料,进行综合分析研究,明确工作区气象水文、地质、水文地质、地热地质条
12、件等浅层地热能开发利用条件。5.1.2在资料研究分析基础上,根据勘查工作需要,补充开展地质、水文地质等地质调查工作,布置地球物理勘探、钻探、取样等勘查工作,基本查明工作区浅层地热能赋存条件。5.1.3开展抽水回灌试验、现场热响应试验、地温监测等专项试验和监测工作,获取工作区地温场特征、水文地质参数、含水层回灌性能、岩土体热物性等参数体系。5.1.4在基本查明工作区浅层地热能赋存条件和开发利用条件的基础上,结合专项试验获得的相关参数,开展适宜性评价、资源评价、热平衡评价、环境效益评价、地质环境影响预测等浅层地热能评价工作。5.1.5编制开发利用区划。5.2内容5.2.1关中冲洪积平原区勘查内容主
13、要包括:a)地貌成因类型及特征、分布、组成物质、形成时代;b)地下水类型、埋藏条件、含水层结构、富水性、水化学特征、补径排条件等水文地质条件;c)含水层回灌能力;d)地质构造、岩土层结构、物质组成、热物性特征;e)浅层地温场分布特征;f)岩土综合导热系数;g)开发利用现状。5.2.2关中黄土台塬区勘查内容主要包括:a)地貌成因类型及特征、分布、组成物质、形成时代;b)地质构造、岩土层结构、物质组成、热物性特征;c)地质灾害发育特征;d)浅层地温场分布特征;e)岩土综合导热系数。5.2.3陕南秦巴山地区勘查内容主要包括:a)地貌成因类型及特征、分布、组成物质、形成时代;b)地质构造、岩土层结构、
14、松散层厚度、物质组成、热物性特征;c)地质灾害、山洪灾害发育特征;d)浅层地温场分布特征;e)岩土综合导热系数。5.2.4陕南低山丘陵盆地区勘查内容主要包括:4DB61/T13972021a)地貌成因形态类型及特征、分布、组成物质、形成时代;b)地下水类型、埋藏条件、含水层结构、富水性、水化学特征、补径排条件等水文地质条件;c)含水层回灌能力;d)地质构造、岩土层结构、松散层厚度、物质组成、热物性特征;e)地质灾害、山洪灾害发育特征;f)浅层地温场分布特征;g)岩土综合导热系数。5.2.5陕北黄土高原区勘查内容主要包括:a)地貌成因形态类型及特征、分布、组成物质、形成时代;b)地质构造、岩土层
15、结构、松散层厚度、物质组成、热物性特征;c)地质灾害发育特征;d)浅层地温场分布特征;e)岩土综合导热系数。5.2.6陕北风沙高原区勘查内容主要包括:a)地貌成因形态类型及特征、分布、组成物质、形成时代;b)地质构造、岩土层结构、松散层厚度、物质组成、热物性特征;c)浅层地温场分布特征;d)岩土综合导热系数。5.2.7应根据不同区域地质条件复杂程度、已有工作程度,有针对性地布置勘查工作。一般可参照以下内容进行布置:a)关中冲洪积平原区:适当补充地质、水文地质野外调查和抽水试验,布置钻探、取样、现场热响应试验、回灌试验、地温监测等勘查工作;b)关中黄土台塬区:适当补充地质调查,布置钻探、取样、现
16、场热响应试验、地温监测等勘查工作;c)陕南低山丘陵盆地区:适当补充地质、水文地质野外调查和抽水试验,布置物探、钻探、取样、现场热响应试验、回灌试验、地温监测等勘查工作;d)陕南秦巴山地区、陕北黄土高原区、陕北风沙高原区:适当补充地质调查,布置物探、工程地质钻探、取样、现场热响应试验、地温监测等勘查工作。5.3勘查精度5.3.1浅层地热能勘查宜采用不低于1:50000比例尺的地理底图开展工作。5.3.2工作区复杂程度分区如下:a)简单地区:地貌类型单一,地层及地质构造简单,地下水补径排条件简单,水化学类型单一;b)中等地区:地貌类型较多样,地层及地质构造较复杂,地下水补径排条件和水化学类型较复杂
17、;c)复杂地区:地貌类型多样,地层及地质构造复杂,地下水补径排条件和水化学类型复杂。5.3.3不同区域勘查工作量应按表1规定执行:5区域a调查点/个水位统测点/个抽水试验/组回灌试验/组勘查孔/个水样/件岩土样/组现场热响应试验/组地温长观孔/个简单地区40556836122381520302323中等地区5565810581234152030403434复杂地区657010147101345202540504545注:调查点包括水文地质调查点、环境地质调查点、地质地貌调查点等。DB61/T13972021表1不同区域浅层地热能勘查每百平方公里工作量5.4勘查方法及技术要求5.4.1遥感解译5
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