水文地质
条件，其开发利用还是要有选择的，什么场合适合于浅层地下水低温能量的采集，什么场合适合于土壤
低温能量的采集，采集的规模多大，用何种方式，开发利用不能过度，否则不仅影响经济性、安全性，
还会造成地下水文地质条件的破坏。
地下水资源的利用——低品位热采集技术使用和限制的条件可考虑如下几点：
1、我国地下水四季温度不同地区一般为6~24℃，基本保持恒温。（见表13）采用电动压缩式热泵，
利用地下水的低品位热源，对建筑物供暖（冷）是十分有价值的，如100t/h水利用5℃温差，经热泵技术
提升后供暖，可提供约700kW的热量，这相当于1t/h锅炉的供热量，一个采暖季可替代标准煤325 吨（或
206 吨轻柴油，或25 万N/m3天然气）。这是我国解决冬季供暖、夏季制冷的重要节能环保措施，政策上应 积极给予支持。
表13 各主要地区温度工况 地下水 温度℃ 年平均 温度℃ 供暖计算 温度℃ 空调计算 温度℃ 年最低 温度℃ 年最高 温度℃ 冻土深度
cm
海拉尔 6-8 -2.1 -34 1.97 -48.5 36.7 242
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哈尔滨 8-10 3.6 -26 23.4 -38.1 36.4 205 长春 10-12 4.9 -23 24.2 -36.5 38.0 169 沈阳 12-16 7.9 -19 25.4 -30.6 38.3 148 北京 14-20 11.4 -9 26.4 -20.4 40.6 85 上海 16-22 15.7 -2 28.2 -10.1 38.9 8 广州 18-24 21.8 7 27.7 0 38.7 0
2、采集地下水低品位热时，要求做到：只用其热，不消耗水，用后必须回灌地下。除非有较大需水
用户进行二次利用外（需特批）。
3、地下水采集井深度应避开地下生活饮用水区（一般在400 米以下）。在地下水有条件的地区应尽
可能采用地下百米以内的浅层地下水，作为低品位热能的采集区。
4、回灌水尽可能的就近回灌。在不影响热动力工况下，应积极推广“单井抽灌”技术。不具备“单井抽
灌”条件的可采用双井，一抽一灌，且回灌井应设置在抽水井的上游区，井位间距离一般应在10~20 m 以上。
5、地下水采集井、回灌井的井位应远离城市区域供水站，且应设置在其下游区，间距应大于100 米。
6、回灌井深度不宜接近地下生活饮水区，一般与抽水井深度相当（同层回灌）。
7、回灌水必须受监控（具体办法另定），严防被污染，杜绝水资源的浪费的污染，有效合理的利用
地下水资源。
8、采用地下水源热泵时，水源的选择应为：水量充足，水温适当，水质良好，供水温定，易于回灌。 具体应考虑：
1）地下水取水深度多在100m 以内； 2）各含水层厚度一般应大于5m； 3）冬季地下水温应不低于10℃；
4）_______地下水含沙量应于1/200000；
5）回灌水严格控制其水质，基本与抽水水质保持不变。一般： ①水中氧化钙含量应低于200mg/L； ②总矿化度应小于3g/L； ③氯离子含量应小于100mg/L；
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④硫酸根含量应小于200mg/L； ⑤铁离子含量应小于1mg/L；
⑥硫化氢含量应小于0.5mg/L。
9、目前，虽然还没有回灌水水质的国家标准，但回灌水至少应等于原地下水水质，以保证回灌后不
会引起区域性地下水水质污染。因此，应遵守以下条款： 1）地下水应在封闭系统中输送；
2）热泵空调系统中与地下水接触的部件应采用耐腐蚀材料制造； 3）取水管路上和回灌水管路上应装有水表和采集水样用的旋塞阀；
4）定期对地下水进行化验，并将化验结果报送有关部门备案；
5）如发现地下井水异常，特别是水中出现化学物质或其它无关物质时，应及时与有关部门联系，并 采取措施。
10、地下水回灌的方法有三种，即：真空回灌、重力（自流）回灌和压力回灌。
1）真空回灌。真空回灌是利用颇低的静水位（低于地面10m）形成真空进行回灌，含水层渗透性要
良好。由于回灌时，对井的滤水层冲击力不强，所以很适用于老井。采用真空回灌，对于颗粒含水层，
回灌量一般为取水量的1/3—1/2；对于粗颗粒含水层，回灌量可达取水量的1/2—2/3。 2）重力回灌。依靠自然重力进行回灌也适用于低水位和渗透性良好的含水层，此法的优点是系统简
单。对于砂卵石含水层，此法的优点是系统简单。对于砂卵石含水层，其回灌量一般为取水量的50%；
对于渗透性好的砾石层来说，回灌量可达取水量的75%—90%。
3）压力回灌。压力回灌用于高水位和低渗透性的含水层，其缺点是回灌时，对井的滤水层和含水砂
层的冲击力强。上海曾广泛采用此法进行回灌。根据测量，对于一般口径的井来说，回灌量Q（m3/Hr）
与回灌压力P（kg/cm2）有如下关系：
P=000175Q2
11、为了预防井管堵塞，及时清除堵塞含水层和井管的杂质，在进行回灌以后，经常开泵，排除回
灌井水中的堵塞物，即进行回扬。回灌井的加扬次数和回扬持续时间，主要取决于含水层颗粒大小和渗
透性。在岩溶裂隙含水层中的回灌井，长期不回扬，回灌能力仍能维持不变；在松散粗大颗粒含水层中
的回灌井，每周回扬1—2 次；在中、细颗粒含水层中的回灌井，回扬间隔应进一步缩短；而对于细颗粒
含水层中的回灌井来说，经常回扬尤为重要。
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12、尽可能加大使用温差，减少地下水用量，并降低输送动力。 （三）与高舒适度低能耗建筑配用，合理的运行设置至关重要
浅层地能（热）开发利用于建筑供暖（冷）是建筑供暖（冷）能源上的革命，但为使其高效安全经
济运行，降低初始投资，提高使用寿命期的投资回报率，使于社会认可，使用者易接受。这项技术在推
广使用的同时必须与建筑节能技术相结合，在节能建筑上的应用、会产生更大的效益。 目前我国能耗消耗总量每年达13 亿吨标准煤，已占世界第二位，其中城市建筑能耗约占1/5~1/4，但
是，我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3~5 倍，建筑能耗大是十分严重的。目前欧洲低
能耗建筑执行的标准（建筑热指标）为15~25W/㎡。我国1996 年7 月1 日施行的“民用建筑节能设计规
范”规定采暖热指标为20~22.7W/㎡。高舒适度建筑是指建筑物室内自由温度（冬季约16℃，夏季约27℃）。 如图8 所示。
图8 高舒适度室温
建筑物室内自由温度冬夏控制在高什么度范围内即可，不必冬季室内控制温度设定过高，夏季设置
过低，这样冬季可大幅度的节约供暖能源，夏季减少用电峰值的同时，又防止了因室内外温差过大而感
