DB32 T 3919-2020 浅层地热能开发利用地质环境监测标准.pdf
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1、ICS 03.120.20 A 00 DB32 江苏省 地方 标 准 DB32/T 3919 2020 浅层地热能开发利用地质环境监测标准 Specification of geological environmental monitoring in shallow geothermal energy exploitation 2020 -12 -21 发布 2021-05- 01 实施 江苏省市场监督管理局 江苏省住房和城乡 建设厅 发布 I 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 总则 . 2 5 监测分级 . 3 6 监测项目及要
2、求 . 4 7 监测方法、精度及频率 . 4 8 地埋管换热系统 . 6 9 地下水换热系统 . 7 10 地表水换热系统 . 8 11 监测预警 . 9 12 监测结果及信息反 馈 . 10 附录 A 地温监测孔结构 . 11 附录 B 地下水监测孔结构 . 12 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本标准由江苏省住房和城乡建设厅提出并归口。 本标准起草单位:江苏省地质工程勘察院、江苏省地热能源学会、 江苏 省水文地质工程地质勘察院、 江苏省地矿地热能有限公司 、 南京吉坦工程技术 有限公司、江苏中煤地质工程研究院有限公司 、江苏 南 京地质工程勘察院、徐州
3、中国矿大岩土工程新技术发展有限公司。 本标准主要起草人:胡唐伯、隋兆显、吴圣林、施春华、汤国毅、胡建斌、汪名鹏、刘华、史云杰、 汪霄、刘加才、宋玉明、匡俊、张志鹏、丁陈建、师永海、李学东、赵 鹏、梅军。 1 浅层地热能开发利用地质环境监测标准 1 范围 本标准规定了浅层地热能开发利用工程的地质环境监测的术语和定义、总则以及监测分级、监测项 目及要求、监测方法、精度及频率、地埋管换热系统、地下水换热系统、地表水换热系统、监测预警、 监测成果及信息反馈 。 本标准适用于 江苏省 建设项目 的岩土工程勘 察安全作业与管理 。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用
4、文件,仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是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。 供水水文地质勘察规范 GH 50027 自动化仪表工程施工及质量验收规范 GH 50093 国家一、二等水准测量规范 GH/T 12897 换热系统工程技术规范 GH 50366 换热系统工程勘察规程 DGJ32/TJ 158 地面沉降水准测量规范 DZ/T 0154 浅层地热能勘查评价规范 DZ/T 0225 地下水监测井建设规范 DZ/T 0270 地面沉降调查与监测规范 DZ/T 0283 地表水和污水监测技术规范 HJ/T 91 地下水环境监测技术规范 HJ/T 164 水文测量
5、规范 SL 58 3 术语和定义 3.1 浅层地热能 shallow geothermal energy 蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水或地表水中具有开发利用价值的热能 。 3.2 恒温带 constant temperature layer 地面以下温度长年保持基本不变的地带。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 。 3.3 地埋管换热系统 pipe heat exchanger system 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装置 。 DGJ32/TJ
6、 2018 2 3.4 地下水换热系统 groundwater heat exchanger system 通过地下水进行热交换的地热能交换装置 。 3.5 地表水换热系统 surface water heat exchanger system 通过地表水进行热交换的地热能交换 装置 。 3.6 混层污染 mixed layer pollution 因钻孔贯穿不同含水层,导致含水层之间相互影响造成的污染 。 3.7 地下水漏斗 funnel of groundwater depression 地下水换热系统抽取地下水,导致抽水区的地下水位下降,从而使周边地下水流场发生改变,周边 的地下水向抽水
7、区流动, 水面呈现漏斗状曲面 。 地下水漏斗也称地下水降落漏斗 。 3.8 热影响半径 influence radius 地温场中,以 换热孔为中心 , 岩土体温度受影响的最远距离 。 3.9 热源井 heat source well 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 。 3.10 地面沉降 ground subsidence 由于自然因素或人类工程活动 (如热源井抽排地下水等) 引发的地下松散岩层固结压缩并导致一定 区域范围内地面高程降低的 环境 地质现象 。 4 总则 4.1 为了贯彻执行国家 浅层地热能开发利用 方 面的政策 法规 ,保持地质环境稳定
8、, 促进江苏省建设 项目 浅层地热能开发利用地质环境监测 工作顺利进行,制定本标准 。 4.2 本标准适用于江苏省 浅层地热能开发利用项目的各类 换热系统工程的地质环境监测 。 4.3 浅层地热能开发利用地质环境监测 应从实际出 发,广泛吸取工程实践经验,积极采用新技术、新设 备,进行必要的测试试验 。 4.4 浅层地热能开发利用项目在设计、施工和运行过程中,应根据换热系统及地质环境敏感性,实施地 质环境监测工作 。 4.5 浅层地热能开发利用项目设计阶段,应根据地质勘查资料、工程规模以及地质环境敏感性地质条件 明确监测目的, 提出监测技术要求 。 4.6 实施浅层地热能开发利用项目,应由建设
9、方委托具备相应能力的单位对地质环境实施现场监测。监 测单位应编制监测方案, 确定 监测等级、监测项目及工作量。监测方案应经建设方、设计方、监理方等 单位认可,必要时与地下 水资源管理、环保等有关部门协商一致后方可实施 。 4.7 应在浅层地热能开发利用项目建设的同时建立 地质环境 监测系统。在浅层地热能开发利用项目运行 之前至少完成 2 次 背景值 采集和监测系统测试工作 。 4.8 浅层地热能开发利用项目应按照设计监测频率持续进行相关项目监测。应 确保监测传感器和数据采 3 集装置的可靠性。监测数据应能够分析浅层地热能开发利用对周围地质环境的影响。 4.9 监测单位应严格实施监测方案,定期分
10、析、处理监测数据,并将监测结果和评价及时向委托方作信 息反馈。当监测数据达到监测预警值时必须及时通报委托方 。 4.10 监测单位应适时向委托方提供以下资料,并按档案管理规定,组卷归档 。 1 监测方案。 2 测点布设、验收记录。 3 阶段性监测报告。 4 监测总结报告。 5 监测分级 5.0.1 根据换热系统工程的换热建筑面积及采暖负荷,地热能开发利用系统工程可分为 3 个工程规模等 级: 1 大型工程:换热建筑面积大于 100000 ;或者采暖负荷大于 1000kW。 2 中型工程:换热建筑面积 20000 100000 ;或者采暖负荷 200kW 1000kW。 3 小型工程:换热建筑面
11、积小于 20000 ;或者采暖负荷小于 200kW。 注: 换热建筑面积和采暖负荷判断属不同等级时,以等级高者计;采暖负荷不相同时,应采用其中的较大数据做为采暖负荷。 5.0.2 根据不同的地质条件和换热系统情况,将工程场地地质环境敏感性划分为高、中、低 3 个等级, 具体分级方法见表 5.0.2。 表 5.0.2 地质环境敏感性分级 换热类 型 敏感性地质条件 敏感性等级 高 中 低 地埋管换 热系统 冷热不平衡条件 冷热负荷值差别大, I 0.8 或 I 1.25 冷热负荷值差别中等, 0.8I 0.9 或 1.1 I1.25 冷热负荷值差别小, 0.9I1.1 与敏感含水层的关系 换热孔
12、揭露敏感含水层 换热孔距敏感含水层较近 换热孔影响范围内没有敏 感含水层 地下水污染 场地存在污染源或混层 污染危险性大 混层污染条件一般 场地无污染源且无混层污 染条件 地下水换 热系统 地下水资源保护要求及供水意义 高 中 低,无具备水资源意义的 含水层 水文地质条件 含水层富水性好, QCH500,具有供水意义 含水层富水性 中等 , QCH300500,供水意义 一般 含水层富水性 差 , QCH300, 不具 供水意义 地下水补给与回灌条件 一般 G/C 50 好 G/C( 50 80) 很好 G/C 80 地面沉降易发性与易损性 高 中 低 地表水换 热系统 水资源保护要求与脆弱敏
13、感性 高 中 低 地表水流动性 差 中等 好 注: 1 凡有一项满足较高敏感性等级的即确定为该等级。 2 表中 I 为冷热负荷比值 ; QCH为 单位出水量 , m3/( dm ); G/C 为 单位回灌量 /单位出水量 , m3/h。 5.0.3 根据地质环境敏感性等级、工程规模等级,应按表 5.0.3 将监测等级分为一级、二级和三级。 表 5.0.3 监测等级分级表 DGJ32/TJ 2018 4 工程规模等级 监测等级 地质环境敏感性分级 大 型 中型 小型 高 一级 二级 三级 中 二级 三级 不作要求 低 三级 不作要求 不作要求 6 监测项目及要求 6.0.1 浅层地热能开发利用地
14、质环境监测项目,应根据换热系统类型 、项目监测 分级按照表 6.0.1 合理选 定。监测项目选定后,应先测定各项目背景值,设置背景值监测区。 表 6.0.1 监测项目表 监测项目 地埋管换热系统 地下水换热系统 地表水换热系统 一级 二级 三级 一级 二级 三级 一级 二级 三级 温 度 气温() 宜测 宜测 宜测 宜测 宜测 宜测 宜测 宜测 宜测 水温( ) 宜测 宜测 可测 应测 应测 应测 应测 应测 应测 地温() 应测 应测 应测 - - - - - - 水位( m) 宜测 可测 可测 应测 应测 应测 应测 应测 应测 水 量 抽 (取 )水量( m3/h) - - - 应测 应
15、测 宜测 应测 宜测 可测 回灌 (排水 )量( m3/h) - - - 应测 应测 宜测 应测 宜测 可测 水 质 一般指标 宜测 可测 - 应测 应测 宜测 应测 应测 宜测 污染物指标 宜测 可测 - 应测 宜测 可测 宜测 宜测 可测 其他指标 可测 - - 可测 可测 - 可测 可测 - 地面沉降( mm) - - - 应测 应测 宜测 - - - 注:水质一般指标指电导率、 pH 值、溶解氧、浊度、高锰酸盐指数、总磷、氨氮等。污染物指标一般指大肠 杆菌数、细菌总数等;其他指标一般指砷( As)、钼( Mo)、氟( F)以及为了防止管路锈蚀而使用的 相应化学成分。 6.0.2 地下水
16、换热系统的地下水位应监测换热层水位,地表水换热系统水位应监测取水口水深。 6.0.3 巡视检查项目 应包括 抽水井和回灌井、周边建(构)筑物、道路(地面)有无裂缝、沉陷情况。 6.0.4 因降低地下水 对周边环境影响较大时,应对换热影响半径范围内的建筑、地下管线进行沉降变形 监测 。 7 监测方法、精度及频率 7.1 一般规定 7.1.1 监测方法应根据监测对象和监测项目的特点、等级、设计要求、精度要求、场地条件和当地工程 经验等综合确定。 5 7.1.2 监测仪器、设备和监测元件应符合下列规定: 1 满足观测精度和量程的要求。 2 具有良好的稳定性和可靠性。 3 经过校检或标定,且校检记录和
17、标定资料齐全,并在规定的校检有效期内。 7.1.3 现场监测作业宜符合下列规定: 1 采用相同的监测方法和监测路线。 2 使用相同的监测仪器或设备。 3 固定监测人员。 4 在基本相同的时段和环境条件下工作。 7.1.4 运行前应进行设备调试。 监测过程中应加强对监测仪器设备、仪表的维护保养、定期检测以及监 测元件的检查。 7.1.5 监测新技术、新方法应用前,应与传统方法进行验证,且监测精度符合本标准的规定。 7.2 监测方法 7.2.1 监测应采用仪器监测、试验分析与巡视监测相结合的方法。 7.2.2 仪器监测宜采用实时自动监测。 7.2.3 水质采用人工采样分析监测,采样分析方法应符合地
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