德豐香格里拉住宅小區(qū)地?zé)崴礋岜萌∷轿?/h1>
2018-08-04 08:27:08楊永康
陜西水利 2018年4期
楊永康
（喀什水文勘測(cè)局，新疆 喀什 844000）
1 概況
德豐香格里拉住宅小區(qū)位于新疆喀什市西二環(huán)路東側(cè)。工程規(guī)劃總用地88030 m2，其中住宅用地126240.97 m2，商業(yè)用地11470.58 m2。本工程建樓27座，入戶數(shù)1566戶。為響應(yīng)國(guó)家提倡的綠色建筑理念，節(jié)約能源，德豐房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司決定對(duì)香格里拉住宅小區(qū)新建項(xiàng)目采用以地下水作為能源的水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，進(jìn)行冬季采暖。本次地源熱泵供水總面積為16萬(wàn)m2，地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)需抽水井5眼，回水井10眼。
2 項(xiàng)目區(qū)水資源狀況及取水方案分析
2.1 項(xiàng)目區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用分析
喀什市屬暖溫帶大陸性干旱氣候，氣候干燥，雨量稀少，多年平均降水量76.7 mm，平均蒸發(fā)量為1405.8 mm，為平均降水量的22.6倍?？衫玫牡乇硭Y源量主要來(lái)自克孜勒河、吐曼河、恰克馬克河三大河流，可用地表水資源總量為2.54×108m3。地下水的補(bǔ)給主要有降水、河道入滲和渠系、田間灌溉入滲、井灌回歸入滲及側(cè)向補(bǔ)給等。經(jīng)計(jì)算，喀什市多年平均地下水補(bǔ)給量約0.96億m3，地下水可開(kāi)采量約0.45億m3。能夠運(yùn)行的機(jī)電井為166眼，現(xiàn)狀年提取地下水量為0.2294×108m3。根據(jù)對(duì)項(xiàng)目區(qū)附近開(kāi)采井的水溫觀測(cè)，冬季地下水水溫在12.0℃左右。冬季和夏季略有變化，夏季地下水溫度在16℃左右。
2.2 建設(shè)項(xiàng)目業(yè)主提出的取用水方案
根據(jù)當(dāng)?shù)厮礂l件，建設(shè)項(xiàng)目業(yè)主提出取水水源擬選用第四系淺層地下水，設(shè)計(jì)井深不大于110 m，取水地點(diǎn)為建設(shè)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的安全地帶，取水井5眼，回灌井10眼。水質(zhì)要求以不堵塞、不腐蝕機(jī)組為原則。退水方案為：通過(guò)水源熱泵交換熱量后的地下水通過(guò)回灌井回灌到相同地下含水層，回灌量與取水量基本相同（輸送過(guò)程中的損失小于2‰）?；毓喾绞綌M采用重力回灌。
3 建設(shè)項(xiàng)目取用水合理性分析
3.1 取水合理性分析
地溫空調(diào)系統(tǒng)以地能為主要能源，以電能為輔助能源，開(kāi)發(fā)利用地下取之不竭但不易利用的低位能源，通過(guò)水源熱泵機(jī)組變?yōu)榭衫玫母呶荒?。并且循環(huán)使用地下水，只在機(jī)組水源循環(huán)系統(tǒng)提取時(shí)釋放熱能，而后再把水回灌到地下，該系統(tǒng)基本不消耗水量(輸送過(guò)程中的損失約為2‰)。屬于環(huán)保、節(jié)能項(xiàng)目，符合國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，因此項(xiàng)目取水是合理的。
3.2 用水合理性分析
本項(xiàng)目總采暖面積16萬(wàn)m2。地下水供、回水溫度為12℃、7℃；供暖熱水供、回水溫度為50℃、40℃，因此求出項(xiàng)目供熱總需井水量。
總需井水量=（需熱量-Q）×0.86/△t=（需熱量-Q）×0.86/(12-7)=780m3/h
根據(jù)自然氣候特點(diǎn)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況，日平均工作時(shí)間按12 h，則循環(huán)系統(tǒng)最大日需水量（制熱）為9360 m3／d。擬建項(xiàng)目制冷、供暖負(fù)荷按《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)程》（DB 1 3（J）24-2000），并參照有關(guān)規(guī)范及水源熱泵工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定，供熱時(shí)的設(shè)計(jì)循環(huán)用水量是基本合理的。根據(jù)喀什市供熱時(shí)間要求，年供熱時(shí)間為151 d（11月1日至次年3月31日）。平均每天12小時(shí)抽水，則計(jì)算出冬季用水量為141.34萬(wàn)m3。由此設(shè)計(jì)的年循環(huán)用水量是基本合理的。
4 建設(shè)項(xiàng)目取退水分析
4.1 水源選擇
水源熱泵對(duì)水源系統(tǒng)的要求是：水量充足，水溫適度，水質(zhì)適宜，供水穩(wěn)定。地表水、地下水，或是處理后的中水等均可作為水源。
地表水熱泵系統(tǒng)的熱源是池塘、水庫(kù)、湖泊或河溪中的地表水，資源豐富，用作熱泵熱源極具潛力，但實(shí)際應(yīng)用尚不廣泛。這主要是受喀什自然條件限制，另外熱泵的換熱對(duì)水體中生態(tài)環(huán)境會(huì)有一定負(fù)面影響，本項(xiàng)目周圍就沒(méi)有可供利用的地表水資源。而且本項(xiàng)目距污水水源較遠(yuǎn)，用中水做水源也難以實(shí)現(xiàn)。
地下水無(wú)論其水質(zhì)、水溫都是適宜的。地下水在向熱泵供給或吸收熱量之后，返回地下相同含水層，如此往復(fù)循環(huán)，并無(wú)損耗，地下水水源熱泵運(yùn)行的關(guān)鍵是地下水的正常供給和回灌，這方面技術(shù)經(jīng)驗(yàn)已日益完善?？κ彩袇^(qū)第四系地下水豐富，水質(zhì)良好。因此，建設(shè)項(xiàng)目取水水源確定為第四系淺層地下水。根據(jù)區(qū)域地下水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及取水點(diǎn)位置，確定本建設(shè)項(xiàng)目水資源論證地下水分析范圍為吐曼河與克孜勒河流域出山口以后平原區(qū)部分，即該項(xiàng)目區(qū)紅線范圍為中心向外擴(kuò)500～1000 m區(qū)域作為地下水水源論證范圍。
4.2 水源水文地質(zhì)條件及試驗(yàn)參數(shù)分析
喀什市德豐香格里拉住宅小區(qū)位于喀什市夏瑪勒巴格鄉(xiāng)境內(nèi)。工程區(qū)地下水主要為孔隙潛水?？俗魏邮橇鹘?jīng)該區(qū)的最大河流，是該區(qū)地下水的主要補(bǔ)給源，地下水位一般在地面以下5.0～8.0 m。據(jù)本次的實(shí)地勘探，項(xiàng)目區(qū)地下水埋深較小，一般是5.0～8.0 m，最多不超過(guò)10.0 m，開(kāi)采方便，含水層巖性以粉土，砂卵礫石為主，含水層的透水性能好，徑流通暢，含水層的貯水性也好，單位涌水量大于5.0 L/s·m，礦化度＞1 g/L。因此，本區(qū)地下水的開(kāi)采條件良好。
本次實(shí)地勘探中，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況，新打了2眼機(jī)井，分布在項(xiàng)目區(qū)左右側(cè)，根據(jù)機(jī)井進(jìn)行了抽水試驗(yàn)。從試驗(yàn)結(jié)果看：機(jī)井抽水一般在 10～16h，抽水量 236～268.4 m3/h，平均為 252.2 m3/h；單位涌水量 5.0～7.5 L/m·s，平均為 6.2 L/m·s；含水層滲透系數(shù)為8.47～9.03 m/d。水文地質(zhì)抽水試驗(yàn)表明：項(xiàng)目區(qū)機(jī)井抽水流量較大，地下水補(bǔ)給條件較好，是開(kāi)發(fā)利用地下水較好的地區(qū)（見(jiàn)抽水試驗(yàn)成果表1）。
表1 抽水試驗(yàn)成果表
國(guó)內(nèi)的地下水回灌基本上采用人工回灌方式，主要分為壓力回灌和真空回灌兩種。本項(xiàng)目采用自然壓力回灌試驗(yàn)，泵型為20040潛水泵,功率37 kW,揚(yáng)程40 m，使用變頻器控制流量，22 Hz、26 Hz、24 Hz。相應(yīng)不同流量 100 m3/h、87 m3/h 與74m3/h，單井回水量80m3/h，水位上升2m，單位涌水量26.6 m3/h·m。水位觀測(cè)要求與抽水試驗(yàn)相同。含水層回灌滲透系數(shù)為K=18.49 m/d，回灌影響半徑R=33.41 m。
4.3 抽水井布設(shè)的合理性分析
為了滿足水源熱泵用水量780 m3/h要求，考慮實(shí)際生產(chǎn)井采用鋼筋骨架纏絲的結(jié)構(gòu)類型，抽水井抽水量不宜過(guò)大，參考喀什市附近的實(shí)際開(kāi)采井的情況，為安全起見(jiàn)，因此本次推薦抽水井?dāng)?shù)布設(shè)5眼，單井出水量250 m3/h左右。根據(jù)抽水井影響半徑250 m，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理井間距應(yīng)在260 m左右為宜?？紤]地形、地下水流向及以后供水水頭等原因，建議將5眼抽水井布設(shè)在場(chǎng)區(qū)東部。原因主要有該區(qū)域位于項(xiàng)目區(qū)沖洪積扇的下游，潛水埋深淺；打井成本低；上游設(shè)回灌井后回灌的水量可以補(bǔ)充抽水井。
4.4 回灌井回水量及布設(shè)的合理性分析
由于沖洪積扇中上部，離地面越深的地層卵礫石粒徑越大，往上的地層顆粒在減小，同時(shí)夾雜著一些少量的土和砂等，使其透水性越來(lái)越小。由《喀什市地下水開(kāi)發(fā)建設(shè)實(shí)施方案》可知該區(qū)域單井涌水量在3000～5000 m3/d甚至以上，因此綜合考慮該計(jì)算中，偏于安全考慮，取滲透系數(shù)K為32 m/d進(jìn)行計(jì)算。項(xiàng)目區(qū)水源熱泵冷暖空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)抽水井群將地下水抽出經(jīng)過(guò)二次換熱后，同層回灌地下。通過(guò)回灌試驗(yàn)可知，單井設(shè)計(jì)回灌量取80 m3/h基本可行。要保證最大用水量780 m3/h全部回灌回去，需井?dāng)?shù)n=780/80=9.8（眼）約10眼，考慮到水源熱泵工程使用的可能性，因此回水井?dāng)?shù)可考慮與抽水井1∶2的關(guān)系，及1眼抽水井對(duì)應(yīng)2眼回灌井。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)水文地質(zhì)條件，將回水井布置為10眼，為防止長(zhǎng)期使用形成低溫區(qū)井間距為L(zhǎng)≥260 m為宜，設(shè)計(jì)涌水高度為2.5～3.0 m。
4.5 取水影響分析
該區(qū)域含水層顆粒較粗，滲透能力較大，地下水資源豐富，淺層地溫資源非常豐富。水源熱泵系統(tǒng)通過(guò)抽水井群將地下水抽出經(jīng)過(guò)二次換熱后，由回灌井群灌回地下。而該項(xiàng)目水源熱泵設(shè)計(jì)用水的工藝特點(diǎn)：取水后不消耗、無(wú)污染，全部同層回灌，加之取水深度在地球淺層恒溫帶，所以對(duì)區(qū)域水資源不會(huì)產(chǎn)生不利影響。雖然水源熱泵抽水井群造成地下水位下降，但由于回灌的作用，其影響范圍不大，并且每天用水時(shí)間不連續(xù)，地下水位有恢復(fù)的時(shí)間，因此該項(xiàng)目取水是比較合理的，對(duì)區(qū)域水資源不產(chǎn)生影響。經(jīng)調(diào)查，影響半徑的范圍內(nèi)沒(méi)有其他的取水用戶，所以也就不會(huì)對(duì)其他用戶造成不利影響。
4.6 退水影響分析
建設(shè)項(xiàng)目退水主要是通過(guò)回灌井將水自然回灌至含水層中，根據(jù)計(jì)算水源熱泵系統(tǒng)制熱抽取的地下水，可以通過(guò)10眼回灌井（包括1眼備用）全部回灌地下，該退水方式提高水循環(huán)效率，補(bǔ)充地下水源，保持水溫，維持水量平衡，因此退水采用回灌方式是合理的。
根據(jù)抽水井與回灌井布設(shè)及通過(guò)場(chǎng)區(qū)附近地下水位變化趨勢(shì)的初步分析，水源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行后，抽水井在確保不抽取含水層中細(xì)小顆?；虍a(chǎn)生顆粒運(yùn)移時(shí)，抽水對(duì)周邊環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生影響。對(duì)水質(zhì)也不會(huì)有影響，但由于回灌水的水溫變化可能引起地下水水中某些菌類發(fā)生變化，這需要對(duì)水源運(yùn)行后進(jìn)一步監(jiān)測(cè)，因此回灌水的水溫不宜過(guò)高或過(guò)低,盡量控制在4℃～18℃。由于水源熱泵制熱和制冷時(shí)回灌水的水溫為5℃和18℃，尤其是冬季制熱回灌水的水溫以及地下水受河水水溫的影響，地下水溫度場(chǎng)可能會(huì)受到影響，因此要求回灌井與抽水井距離應(yīng)盡量遠(yuǎn)些。
5 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
經(jīng)過(guò)分析和抽水試驗(yàn)資料論證，德豐香格里拉住宅小區(qū)采用抽取地下水進(jìn)行水源熱泵供暖，方法可行，水質(zhì)水量有保障，取水量為780 m3/h，最大單井出水量可以達(dá)到250 m3/h以上?？紤]安全起見(jiàn)，設(shè)計(jì)5眼抽水井和10眼回灌井，完全可以滿足水源熱泵系統(tǒng)用水要求。項(xiàng)目方提出的取水方案和用水方式科學(xué)可行，退水對(duì)周圍環(huán)境也沒(méi)有影響。
5.2 建議
（1）采用抽水井和回灌井周期互換。由于空氣進(jìn)入含水層中形成氣泡，阻礙水的運(yùn)動(dòng)，以及氧化和生物的作用，長(zhǎng)時(shí)間回灌可能引起回灌量的減少。采取抽水井與回灌井進(jìn)行周期互換使用，以保證回灌井能夠保持長(zhǎng)期使用。
（2）項(xiàng)目取水必須采取可靠回灌措施，確保置換熱量后的地下水全部回灌到同一含水層，抽水、回灌過(guò)程中應(yīng)采取密閉等措施，并不得對(duì)地下水資源造成浪費(fèi)及污染。
（3）地溫空調(diào)雖然還沒(méi)有回灌水質(zhì)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但回灌水質(zhì)至少應(yīng)以保證回灌后不會(huì)引起區(qū)域性地下水水質(zhì)污染。如發(fā)現(xiàn)地下井水異常，特別是水中出現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)或其它無(wú)關(guān)物質(zhì)時(shí)，應(yīng)及時(shí)與有關(guān)部門聯(lián)系，并采取措施。
（4）井口嚴(yán)格封閉，并應(yīng)留有檢修用的足夠高度的檢修口。
（5）建議將地溫空調(diào)水源井納入水資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之內(nèi)，定期開(kāi)展水平衡測(cè)試工作，對(duì)項(xiàng)目的抽水量和回灌水量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證水源地可持續(xù)利用。
楊永康
（喀什水文勘測(cè)局，新疆 喀什 844000）
1 概況
德豐香格里拉住宅小區(qū)位于新疆喀什市西二環(huán)路東側(cè)。工程規(guī)劃總用地88030 m2，其中住宅用地126240.97 m2，商業(yè)用地11470.58 m2。本工程建樓27座，入戶數(shù)1566戶。為響應(yīng)國(guó)家提倡的綠色建筑理念，節(jié)約能源，德豐房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司決定對(duì)香格里拉住宅小區(qū)新建項(xiàng)目采用以地下水作為能源的水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，進(jìn)行冬季采暖。本次地源熱泵供水總面積為16萬(wàn)m2，地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)需抽水井5眼，回水井10眼。
2 項(xiàng)目區(qū)水資源狀況及取水方案分析
2.1 項(xiàng)目區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用分析
喀什市屬暖溫帶大陸性干旱氣候，氣候干燥，雨量稀少，多年平均降水量76.7 mm，平均蒸發(fā)量為1405.8 mm，為平均降水量的22.6倍?？衫玫牡乇硭Y源量主要來(lái)自克孜勒河、吐曼河、恰克馬克河三大河流，可用地表水資源總量為2.54×108m3。地下水的補(bǔ)給主要有降水、河道入滲和渠系、田間灌溉入滲、井灌回歸入滲及側(cè)向補(bǔ)給等。經(jīng)計(jì)算，喀什市多年平均地下水補(bǔ)給量約0.96億m3，地下水可開(kāi)采量約0.45億m3。能夠運(yùn)行的機(jī)電井為166眼，現(xiàn)狀年提取地下水量為0.2294×108m3。根據(jù)對(duì)項(xiàng)目區(qū)附近開(kāi)采井的水溫觀測(cè)，冬季地下水水溫在12.0℃左右。冬季和夏季略有變化，夏季地下水溫度在16℃左右。
2.2 建設(shè)項(xiàng)目業(yè)主提出的取用水方案
根據(jù)當(dāng)?shù)厮礂l件，建設(shè)項(xiàng)目業(yè)主提出取水水源擬選用第四系淺層地下水，設(shè)計(jì)井深不大于110 m，取水地點(diǎn)為建設(shè)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的安全地帶，取水井5眼，回灌井10眼。水質(zhì)要求以不堵塞、不腐蝕機(jī)組為原則。退水方案為：通過(guò)水源熱泵交換熱量后的地下水通過(guò)回灌井回灌到相同地下含水層，回灌量與取水量基本相同（輸送過(guò)程中的損失小于2‰）?；毓喾绞綌M采用重力回灌。
3 建設(shè)項(xiàng)目取用水合理性分析
3.1 取水合理性分析
地溫空調(diào)系統(tǒng)以地能為主要能源，以電能為輔助能源，開(kāi)發(fā)利用地下取之不竭但不易利用的低位能源，通過(guò)水源熱泵機(jī)組變?yōu)榭衫玫母呶荒?。并且循環(huán)使用地下水，只在機(jī)組水源循環(huán)系統(tǒng)提取時(shí)釋放熱能，而后再把水回灌到地下，該系統(tǒng)基本不消耗水量(輸送過(guò)程中的損失約為2‰)。屬于環(huán)保、節(jié)能項(xiàng)目，符合國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，因此項(xiàng)目取水是合理的。
3.2 用水合理性分析
本項(xiàng)目總采暖面積16萬(wàn)m2。地下水供、回水溫度為12℃、7℃；供暖熱水供、回水溫度為50℃、40℃，因此求出項(xiàng)目供熱總需井水量。
總需井水量=（需熱量-Q）×0.86/△t=（需熱量-Q）×0.86/(12-7)=780m3/h
根據(jù)自然氣候特點(diǎn)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況，日平均工作時(shí)間按12 h，則循環(huán)系統(tǒng)最大日需水量（制熱）為9360 m3／d。擬建項(xiàng)目制冷、供暖負(fù)荷按《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)程》（DB 1 3（J）24-2000），并參照有關(guān)規(guī)范及水源熱泵工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定，供熱時(shí)的設(shè)計(jì)循環(huán)用水量是基本合理的。根據(jù)喀什市供熱時(shí)間要求，年供熱時(shí)間為151 d（11月1日至次年3月31日）。平均每天12小時(shí)抽水，則計(jì)算出冬季用水量為141.34萬(wàn)m3。由此設(shè)計(jì)的年循環(huán)用水量是基本合理的。
4 建設(shè)項(xiàng)目取退水分析
4.1 水源選擇
水源熱泵對(duì)水源系統(tǒng)的要求是：水量充足，水溫適度，水質(zhì)適宜，供水穩(wěn)定。地表水、地下水，或是處理后的中水等均可作為水源。
地表水熱泵系統(tǒng)的熱源是池塘、水庫(kù)、湖泊或河溪中的地表水，資源豐富，用作熱泵熱源極具潛力，但實(shí)際應(yīng)用尚不廣泛。這主要是受喀什自然條件限制，另外熱泵的換熱對(duì)水體中生態(tài)環(huán)境會(huì)有一定負(fù)面影響，本項(xiàng)目周圍就沒(méi)有可供利用的地表水資源。而且本項(xiàng)目距污水水源較遠(yuǎn)，用中水做水源也難以實(shí)現(xiàn)。
地下水無(wú)論其水質(zhì)、水溫都是適宜的。地下水在向熱泵供給或吸收熱量之后，返回地下相同含水層，如此往復(fù)循環(huán)，并無(wú)損耗，地下水水源熱泵運(yùn)行的關(guān)鍵是地下水的正常供給和回灌，這方面技術(shù)經(jīng)驗(yàn)已日益完善?？κ彩袇^(qū)第四系地下水豐富，水質(zhì)良好。因此，建設(shè)項(xiàng)目取水水源確定為第四系淺層地下水。根據(jù)區(qū)域地下水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及取水點(diǎn)位置，確定本建設(shè)項(xiàng)目水資源論證地下水分析范圍為吐曼河與克孜勒河流域出山口以后平原區(qū)部分，即該項(xiàng)目區(qū)紅線范圍為中心向外擴(kuò)500～1000 m區(qū)域作為地下水水源論證范圍。
4.2 水源水文地質(zhì)條件及試驗(yàn)參數(shù)分析
喀什市德豐香格里拉住宅小區(qū)位于喀什市夏瑪勒巴格鄉(xiāng)境內(nèi)。工程區(qū)地下水主要為孔隙潛水?？俗魏邮橇鹘?jīng)該區(qū)的最大河流，是該區(qū)地下水的主要補(bǔ)給源，地下水位一般在地面以下5.0～8.0 m。據(jù)本次的實(shí)地勘探，項(xiàng)目區(qū)地下水埋深較小，一般是5.0～8.0 m，最多不超過(guò)10.0 m，開(kāi)采方便，含水層巖性以粉土，砂卵礫石為主，含水層的透水性能好，徑流通暢，含水層的貯水性也好，單位涌水量大于5.0 L/s·m，礦化度＞1 g/L。因此，本區(qū)地下水的開(kāi)采條件良好。
本次實(shí)地勘探中，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況，新打了2眼機(jī)井，分布在項(xiàng)目區(qū)左右側(cè)，根據(jù)機(jī)井進(jìn)行了抽水試驗(yàn)。從試驗(yàn)結(jié)果看：機(jī)井抽水一般在 10～16h，抽水量 236～268.4 m3/h，平均為 252.2 m3/h；單位涌水量 5.0～7.5 L/m·s，平均為 6.2 L/m·s；含水層滲透系數(shù)為8.47～9.03 m/d。水文地質(zhì)抽水試驗(yàn)表明：項(xiàng)目區(qū)機(jī)井抽水流量較大，地下水補(bǔ)給條件較好，是開(kāi)發(fā)利用地下水較好的地區(qū)（見(jiàn)抽水試驗(yàn)成果表1）。
表1 抽水試驗(yàn)成果表
國(guó)內(nèi)的地下水回灌基本上采用人工回灌方式，主要分為壓力回灌和真空回灌兩種。本項(xiàng)目采用自然壓力回灌試驗(yàn)，泵型為20040潛水泵,功率37 kW,揚(yáng)程40 m，使用變頻器控制流量，22 Hz、26 Hz、24 Hz。相應(yīng)不同流量 100 m3/h、87 m3/h 與74m3/h，單井回水量80m3/h，水位上升2m，單位涌水量26.6 m3/h·m。水位觀測(cè)要求與抽水試驗(yàn)相同。含水層回灌滲透系數(shù)為K=18.49 m/d，回灌影響半徑R=33.41 m。
4.3 抽水井布設(shè)的合理性分析
為了滿足水源熱泵用水量780 m3/h要求，考慮實(shí)際生產(chǎn)井采用鋼筋骨架纏絲的結(jié)構(gòu)類型，抽水井抽水量不宜過(guò)大，參考喀什市附近的實(shí)際開(kāi)采井的情況，為安全起見(jiàn)，因此本次推薦抽水井?dāng)?shù)布設(shè)5眼，單井出水量250 m3/h左右。根據(jù)抽水井影響半徑250 m，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理井間距應(yīng)在260 m左右為宜?？紤]地形、地下水流向及以后供水水頭等原因，建議將5眼抽水井布設(shè)在場(chǎng)區(qū)東部。原因主要有該區(qū)域位于項(xiàng)目區(qū)沖洪積扇的下游，潛水埋深淺；打井成本低；上游設(shè)回灌井后回灌的水量可以補(bǔ)充抽水井。
4.4 回灌井回水量及布設(shè)的合理性分析
由于沖洪積扇中上部，離地面越深的地層卵礫石粒徑越大，往上的地層顆粒在減小，同時(shí)夾雜著一些少量的土和砂等，使其透水性越來(lái)越小。由《喀什市地下水開(kāi)發(fā)建設(shè)實(shí)施方案》可知該區(qū)域單井涌水量在3000～5000 m3/d甚至以上，因此綜合考慮該計(jì)算中，偏于安全考慮，取滲透系數(shù)K為32 m/d進(jìn)行計(jì)算。項(xiàng)目區(qū)水源熱泵冷暖空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)抽水井群將地下水抽出經(jīng)過(guò)二次換熱后，同層回灌地下。通過(guò)回灌試驗(yàn)可知，單井設(shè)計(jì)回灌量取80 m3/h基本可行。要保證最大用水量780 m3/h全部回灌回去，需井?dāng)?shù)n=780/80=9.8（眼）約10眼，考慮到水源熱泵工程使用的可能性，因此回水井?dāng)?shù)可考慮與抽水井1∶2的關(guān)系，及1眼抽水井對(duì)應(yīng)2眼回灌井。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)水文地質(zhì)條件，將回水井布置為10眼，為防止長(zhǎng)期使用形成低溫區(qū)井間距為L(zhǎng)≥260 m為宜，設(shè)計(jì)涌水高度為2.5～3.0 m。
4.5 取水影響分析
該區(qū)域含水層顆粒較粗，滲透能力較大，地下水資源豐富，淺層地溫資源非常豐富。水源熱泵系統(tǒng)通過(guò)抽水井群將地下水抽出經(jīng)過(guò)二次換熱后，由回灌井群灌回地下。而該項(xiàng)目水源熱泵設(shè)計(jì)用水的工藝特點(diǎn)：取水后不消耗、無(wú)污染，全部同層回灌，加之取水深度在地球淺層恒溫帶，所以對(duì)區(qū)域水資源不會(huì)產(chǎn)生不利影響。雖然水源熱泵抽水井群造成地下水位下降，但由于回灌的作用，其影響范圍不大，并且每天用水時(shí)間不連續(xù)，地下水位有恢復(fù)的時(shí)間，因此該項(xiàng)目取水是比較合理的，對(duì)區(qū)域水資源不產(chǎn)生影響。經(jīng)調(diào)查，影響半徑的范圍內(nèi)沒(méi)有其他的取水用戶，所以也就不會(huì)對(duì)其他用戶造成不利影響。
4.6 退水影響分析
建設(shè)項(xiàng)目退水主要是通過(guò)回灌井將水自然回灌至含水層中，根據(jù)計(jì)算水源熱泵系統(tǒng)制熱抽取的地下水，可以通過(guò)10眼回灌井（包括1眼備用）全部回灌地下，該退水方式提高水循環(huán)效率，補(bǔ)充地下水源，保持水溫，維持水量平衡，因此退水采用回灌方式是合理的。
根據(jù)抽水井與回灌井布設(shè)及通過(guò)場(chǎng)區(qū)附近地下水位變化趨勢(shì)的初步分析，水源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行后，抽水井在確保不抽取含水層中細(xì)小顆?；虍a(chǎn)生顆粒運(yùn)移時(shí)，抽水對(duì)周邊環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生影響。對(duì)水質(zhì)也不會(huì)有影響，但由于回灌水的水溫變化可能引起地下水水中某些菌類發(fā)生變化，這需要對(duì)水源運(yùn)行后進(jìn)一步監(jiān)測(cè)，因此回灌水的水溫不宜過(guò)高或過(guò)低,盡量控制在4℃～18℃。由于水源熱泵制熱和制冷時(shí)回灌水的水溫為5℃和18℃，尤其是冬季制熱回灌水的水溫以及地下水受河水水溫的影響，地下水溫度場(chǎng)可能會(huì)受到影響，因此要求回灌井與抽水井距離應(yīng)盡量遠(yuǎn)些。
5 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
經(jīng)過(guò)分析和抽水試驗(yàn)資料論證，德豐香格里拉住宅小區(qū)采用抽取地下水進(jìn)行水源熱泵供暖，方法可行，水質(zhì)水量有保障，取水量為780 m3/h，最大單井出水量可以達(dá)到250 m3/h以上?？紤]安全起見(jiàn)，設(shè)計(jì)5眼抽水井和10眼回灌井，完全可以滿足水源熱泵系統(tǒng)用水要求。項(xiàng)目方提出的取水方案和用水方式科學(xué)可行，退水對(duì)周圍環(huán)境也沒(méi)有影響。
5.2 建議
（1）采用抽水井和回灌井周期互換。由于空氣進(jìn)入含水層中形成氣泡，阻礙水的運(yùn)動(dòng)，以及氧化和生物的作用，長(zhǎng)時(shí)間回灌可能引起回灌量的減少。采取抽水井與回灌井進(jìn)行周期互換使用，以保證回灌井能夠保持長(zhǎng)期使用。
（2）項(xiàng)目取水必須采取可靠回灌措施，確保置換熱量后的地下水全部回灌到同一含水層，抽水、回灌過(guò)程中應(yīng)采取密閉等措施，并不得對(duì)地下水資源造成浪費(fèi)及污染。
（3）地溫空調(diào)雖然還沒(méi)有回灌水質(zhì)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但回灌水質(zhì)至少應(yīng)以保證回灌后不會(huì)引起區(qū)域性地下水水質(zhì)污染。如發(fā)現(xiàn)地下井水異常，特別是水中出現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)或其它無(wú)關(guān)物質(zhì)時(shí)，應(yīng)及時(shí)與有關(guān)部門聯(lián)系，并采取措施。
（4）井口嚴(yán)格封閉，并應(yīng)留有檢修用的足夠高度的檢修口。
（5）建議將地溫空調(diào)水源井納入水資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之內(nèi)，定期開(kāi)展水平衡測(cè)試工作，對(duì)項(xiàng)目的抽水量和回灌水量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證水源地可持續(xù)利用。
