ICS 27.010 CCS F 15 41 河 南 省 地 方 标 准 DB41/T 2118—2021 浅层地热能场地勘查规范 2021 - 04 - 12 发布 2021 - 07 - 12 实施 河南省市场监督管理局 发 布 DB41/T 2118—2021 目 次 前言 ................................................................................. II 1 范围 ............................................................................... 1 2 规范性引用文件 ..................................................................... 1 3 术语和定义 ......................................................................... 1 4 勘查分级 ........................................................................... 2 5 地下水换热系统浅层地热能勘查 ....................................................... 4 6 地埋管换热系统浅层地热能勘查 ....................................................... 4 7 样品测试与评价 ..................................................................... 5 8 环境影响分析 ....................................................................... 6 9 浅层地热能计算与评价 ............................................................... 6 10 成果报告编制 ...................................................................... 6 附录 A（资料性） 空气、水和几种常见岩石的比热、密度、热导率和热扩散率 ................. 8 附录 B（规范性） 浅层地热能场地勘查设计书提纲 ......................................... 9 附录 C（规范性） 浅层地热能场地勘查报告编写提纲 ...................................... 10 I DB41/T 2118—2021 前 言 本文件按照GB/T 1.1—2020《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。 本文件由河南省地质矿产勘查开发局提出并归口。 本文件起草单位：河南省地质调查院、河南省地质科学研究所、地下清洁能源勘查开发产业技术创 新战略联盟、河南省城市地质工程技术研究中心。 本文件主要起草人：田良河、龚晓洁、杨坡、吴青松、王豫飞、冯翔、袁锡泰、田源、李自涛、冯 园、韩亚、王永辉、李志娟、刘沙沙、寇亚飞、唐辉、罗文金、刘洪战。 II DB41/T 2118—2021 浅层地热能场地勘查规范 1 范围 本文件规定了浅层地热能场地勘查分级、地下水和地埋管换热系统浅层地热能勘查、浅层地热能资 源计算与评价等要求。 本文件适用于以地下水、岩土体为低温热源，采用热泵技术进行供热、制冷的浅层地热能开发利用 工程的前期场地勘查。 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， 仅该日期对应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。 GB/T 14848 地下水质量标准 GB 50019 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB 50027 供水水文地质勘察规范 GB 50366 地源热泵系统工程技术规范 DZ/T 0148 水文水井地质钻探规程 DZ/T 0181 水文测井工作规范 DZ/T 0225 浅层地热能勘查评价规范 CJJ/T 291 地源热泵系统工程勘察标准 JGJ/T 87 建筑工程地质勘探与取样技术规程 NB/T 10097 地热能术语 3 术语和定义 GB 50027、GB 50366、NB/T 10097界定的术语和定义适用于本文件。 3.1 浅层地热能 从地表至地下200 m深度范围内，储存于水体、土体、岩石中的温度低于25 ℃，采用热泵技术可提 取用于建筑物供热或制冷等的地热能。 [来源:NB/T 10097—2018,2.1.6] 3.2 地源热泵系统 以岩土体、地下水和地表水为低温热源，由水源热泵机组、浅层地热能换热系统、建筑物内系统组 成的供暖制冷系统。根据地热能交换方式，可分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水 地源热泵系统。 [来源:NB/T 10097—2018,2.5.6] 1 DB41/T 2118—2021 3.3 地下水换热系统 与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:GB 50366—2009,2.0.10] 3.4 地埋管换热系统 传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统，又称土壤热交换系 统。 [来源:GB 50366—2009,2.0.6] 3.5 水文地质勘探孔 为查明水文地质条件，按水文地质钻探要求施工的钻孔。 [来源:GB 50027—2001,2.1.9] 3.6 热源井 用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的井，是抽水井和回灌井的统称。 [来源:GB 50366—2009,2.0.21] 3.7 测试孔 按照测试要求和拟采用的成孔方案，将用于岩土热响应试验的竖直地埋管换热器。 [来源:NB/T 10097—2018,2.4.36] 3.8 地埋管换热器 供传热介质与岩土体换热用的，由埋于地下的密闭循环管组构成的换热器，也称土壤热交换器。根 据管路埋置方式不同，分为水平地埋管换热器和竖直地埋管换热器。 [来源:GB 50366—2009,2.0.7] 3.9 岩土热响应试验 利用测试仪器对项目所在场区的测试孔进行一定时间连续换热，获得岩土综合热物性参数及岩土初 始平均温度的试验。 [来源:NB/T 10097—2018,2.4.32] 4 勘查分级 4.1 工程规模分级 根据应用建筑面积将工程规模分为五级，工程规模分级见表1。 表1 工程规模分级 工程规模 2 应用建筑面积 m 2 一级 ≥50000 二级 25000～50000 DB41/T 2118—2021 表 1 工程规模分级（续） 应用建筑面积 工程规模 m 2 三级 5000～25000 四级 1000～5000 五级 ＜1000 4.2 场地地质环境条件分级 地下水换热系统按照含水层岩性，含水层厚度，地下水位年降幅三个指标；地埋管换热系统按照松 散沉积物厚度，卵石层、钙质胶结层总厚度，地层均一性三个指标，分别划分为三个等级。地质环境条 件分级见表2。 表2 地质环境条件分级 地质环境复杂程度分级 热泵类型 主要地质环境约束条件 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 （复杂） （中等） （简单） 含水层岩性 以中砂、中细砂为主 以粗砂、中粗砂为主 以卵砾石为主 含水层厚度，m ＜10 10～30 ＞30 地下水位年降幅，（m/a） ＞1.0 0.5～1.0 ＜0.5 松散沉积物厚度，m 50～100 100～150 ＞150 卵石层、钙质胶结层总厚度，m ＞10 5～10 ＜5 地层均一性 岩性岩相变化大 岩相单一，岩性变化大 岩性稳定均一 地下水换热系统 地埋管换热系统 注1：至少两项指标应符合； 注2：场地级别从Ⅰ级开始，向Ⅱ、Ⅲ级推定，以最先满足的为准； 注3：水源地等保护区为禁建区。 4.3 勘查等级 根据工程规模分级，结合地质环境复杂程度分级，将勘查等级分为五级，勘查等级分级见表3。 表3 勘查等级分级 勘查等级 一级 二级 三级 四级 五级 工程规模 地质环境复杂条件 一级 Ⅰ级、Ⅱ级 二级 Ⅰ级 一级 Ⅲ级 二级 Ⅱ级 二级 Ⅲ级 三级 Ⅰ级、Ⅱ级 三级 Ⅲ级 四级 Ⅰ级、Ⅱ级 四级 Ⅲ级 五级 Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级 3 DB41/T 2118—2021 5 地下水换热系统浅层地热能勘查 5.1 水文地质勘探孔布置 5.1.1 水文地质勘探孔工作量应根据工程勘查等级确定，具体工作量见表 4。 表4 水文地质勘探孔工作量 勘查等级 水文地质勘探孔数量 个 一级 ≥5 二级 3～5 三级 1～3 四级 1～2 五级 0～1 注： 五级工程因规模小，可借用场地周边资料，并对参数可用性加以论述。 5.1.2 当工程场地及其附近已有场地勘查资料时，可根据实际情况适当减少水文地质勘探孔工作量。 5.1.3 当勘查结果符合地下水地源热泵系统要求时，应采用成井技术将水文地质勘探孔作为热源井加 以利用，并考虑其成为工程运行监测井的可能性。成井过程应由水文地质专业人员进行质量控制。 5.2 勘查工作内容 5.2.1 勘查工作应由具备相应能力的专业队伍承担。 5.2.2 工程场地调查内容应包括：含水层岩性及空间分布；地下水径流方向、速度、水力坡度；地下 水位动态变化；地下水水温；地下水水质。 5.2.3 根据地层条件，按照 DZ/T 0148 选用适宜的钻探工艺，钻探深度应根据场地水文地质条件确定， 宜钻穿有换热意义的主要含水层，且不宜超过 200 m，并应为完整井。 5.2.4 终孔后应按照 DZ/T 0181 水文测井要求进行测井。 5.2.5 井管材质等的选择应充分考虑到作为回灌井的需求。 5.2.6 按 GB 50027、DZ/T 0225 要求进行抽水、回灌试验；一级、二级工程应进行孔组干扰抽水试验。 5.2.7 水样测试项目应满足 DZ/T 0225 中地源热泵机组循环水水质评价及 GB/T 14848 中常规指标要求。 5.2.8 回灌水水质应