DB12 T 608-2015 天津市浅层地热能地质环境监测技术规程.pdf
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1、 天 津 市 地 方 标 准 DB12 天津市浅层地热能地质环境监测技术规程 The Regulation for Shallow Geothermal Energy Geological Environment Monitoring in Tianjin 2015-12-30 发布 2016-01-01 实施 天津市市场和质量监督管理委员会 发布 ICS 73.020 D10 DB12/T 608-2015 DB12/T 608-2015 I 目 次 前言 引言 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 基本要求 . 2 5 地质环境监测系统设计要求 . 2
2、6 地质环境监测系统施工要求 . 8 7 监测数据采集传输及整理分析 11 8 监测系统运行与维护 11 附 录 A (资料性附录) 监测系统施工方案编写要求 . 13 附 录 B (资料性附录) 监测报告编写要求 . 14 DB12/T 608-2015 前 言 本规程按照 GB/T 1.1-2009给出的 规则 起草。 本规程由天津市国土资源和房屋管理局 提出 并归 口 。 本规程 起草单位:天津地热勘查开发设计院 、 天津市国土资源和房屋管理局地热 管理 处 。 本规程主 要起草人:侯福志、 赵苏民、 刘九龙、岳丽燕、 曾梅香、 冯万馨、 李波、 王光辉、 邴国林、卢宝 、袁小飞、边宗斌
3、、 张子亮、 陈海波、 蒋学敏、 姚木申、郭巨国、 周洪斌、 胡慧川、韩思训 。 本规程于 年 月 首次发布。 DB12/T 608-2015 引 言 浅层地热能是地热资源的组成部分,具有分布广泛、可循环利用、节能减排等优势。 在中央节能减排方针的指引与推动下, 我国 利用 浅层地热能的地源热泵系统工程项目数量每年以 20% 25%的速度增加。近年来,天津 市 建设 了大量的 浅层地热能地源热泵 系统 ,已呈现规模化建设的趋势。但是绝大多数浅层地热能地源热泵系统 缺少 利用过程 中 地下 温度、水位、 水量、 水质等动态变化的监测, 从而无法评价浅层地热能开发利用对地质环境的影响 。同时 ,
4、浅层地热能地质环境监测的监测方法、施工工艺等没有可参考的标准体系,浅层地热能开发利用地质环境监测不到位、不统一,导致浅层地热能无序开发,从而产生地质环境影响,危害浅层地热能的可持续开发利用。 按照关于加快推进我市浅层地热能开发利用工作的意见(津政办发 201241 号)和市国土房管局关于进一步加强 浅层地热能地质监测管理工作的通知(津国土房热 2013288 号)的要求,经广泛调研,认真总结实践经验,参考国内外有关标准,并在广泛征求意见的基础上, 特 制定本 监测技术 规程 , 以对浅层地热能 地质环境监测布设内容及要求、地质环境监测系统施工要求、监测数据采集传输及整理分析、监测系统运行与维护
5、 等内容进行标准化和规范化。 DB12/T 608-2015 1 天津市浅层地热能地质环境监测技术规程 1 范围 本规程规定了 浅层地热能地质环境监测的 术语和定义、基本 要求 、地质环境监测 系统设计 要求、地质环境监测系统施工要求、监测数据采集传输及整理分析、监测系统 运行 与维护。 本规程适用于天津市行政区域内的浅层地热能 项目 地质环境监测工作。 2 规范性引用文件 下列文件对于本 规程 的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,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。 GB 50194-2014 建设工程施工现场供用电安全规范
6、 AQ 2004-2005 地质勘探安全规程 DZ/T 0227-2010 水文水井钻探技术规程 DZ/T 0154-1995 地面沉降水准测量规范 DZ/T 0133-1994 地下水动态监测规程 DB29-178-2010 天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程 3 术语和定义 3.1 参与换热地温监测孔 soil temperature monitoring hole of heat exchange participation 是指在地埋管换热 器 施工的同时安装温度监测装置,既参与换热又能实现该孔壁土壤温度变化动态监测的换热孔。 3.2 热影响半径 influence radius o
7、f thermal 以地埋管换热孔为中心,到距离土壤温度受影响的最远距离。 3.3 热影响半径地温监测孔 soil temperature monitoring hole of thermal influence radius 是指为取得地埋管换热器对周围土壤温度的动态变化而专门用来安装温度监测装置的钻孔。 3.4 地温背景值 soil temperature background value DB12/T 608-2015 2 是指距离地埋管换热孔群一定距离、未受到地埋管和地下水换热系统影响而变化的地层土壤温度值。 3.5 地温背景值监测孔 monitoring hole of soil t
8、emperature background value 是指为取得 未受地埋管和地下水换热器影响而变化的地 层土壤温度值而专门用来安装温度监测装置的钻孔。 3.6 动态自动监测系统 regime monitoring system 通过安装数据计量和采集装置,采用远程数据传输手段,实现数据在线、实时监测和动态分析功能的硬件和软件系统的统称。 4 基本 要求 4.1 地质环境监测系统 的设计、施工 、监理 应 由具有相关资质的单位完成 。 4.2 地质环境监测系统施工现场作业应符合 GB 50194-2014和 AQ 2004-2005的要求。 4.3 地质环境 监测系统工程竣工后,由 建设单位
9、 组织 验收 ,并 向 主管部门 提交验收报告。 4.4 地质环境监测系统应能实现 自 动采集监测数据和远程传输功能, 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。 4.5 地质环境监测 系统应 纳入天津市浅层地热能动态监测网, 由建设单位负责 监测数据分析 工作, 实行年报制, 每年将监测报告报主管部门 。 5 地质环境监测系统设计要求 5.1 地埋管 换热系统地质环境监测 系统设计要求 5.1.1 地温监测 系统设计要求 5.1.1.1 地温监测 孔 应设计三种 :参与换热地温监测孔 、热影响半径地温监测孔和地温背景值监测孔。实际工程项目中,换热孔 群区域 不是规整的矩形或正
10、方形 的 ,可把复杂形状的区域化分为几个矩形或正方形区域 , 选择地 埋管最多的区块进行监测 孔布 设 。 DB12/T 608-2015 3 5.1.1.2 当换热孔群区域水平方向地层岩性有 显著 变化时,应根据地层岩性划分不同区块,每区块应分别布置地温监测孔。 5.1.1.3 地温背景值监测孔的深度与换热孔相同,直径不小于 100mm,布置在换热孔群外围,距离孔群最外围不小于一倍孔距 。 5.1.1.4 热影响半径地温监测孔布置在参与换热地温监测孔与其相邻的换热孔之间,距参与换热地温监测孔 0.2X、 0.3X、 0.4X 和 0.5X 处( X 为实际换热孔间距)各布置一个监测孔,直径要
11、求不小于 100mm,0.2X、 0.3X 处深度应大于恒温层深, 0.4X 处的深度是换热孔深度的 1/2 到 3/4 之间, 0.5X 处的深度与换热孔相同,见图 1 所示 。 0.3X0.4X0.5X监测孔相对位置俯视图恒温层地表面孔1 孔2 孔3孔1 孔2孔3换热孔 换热孔0.2X孔40.2X 0.3X0.4X0.5X孔4图 1 热影响半径地温监测孔布置相对位置示意图 5.1.1.5 监测孔垂向上每间隔 10m 应至少 设计 一个测温点,冻土层、恒温层和地层岩性变化处应加密测温点设计 。 5.1.1.6 地温监测仪器测量精度 应 达到 0.1,误差 不大于 0.1 5.1.1.7 热泵
12、运行期间,监测周期为 1 h, 制热、制冷期后 ,监测周期为( 2 6) d; 停泵初期应加密监测; 背景值监测 周期 为( 7 10) d。 5.1.1.8 当实际供热(冷)面积小于 3000m2时,应 设计 1 个地温背景值监测孔( A)、 1 个参与换热地温监测孔( B)和 4 个热影响半径地温监测孔( C1、 C2、 C3、 C4),具体布设见图 2 所示 。 DB12/T 608-2015 4 XmBC1 C2C3 C3C2C4B1 XmB5 XmB1C1 C2C3A A AB2B4100mm 100mmC4C1C4C7C8C6B3C5B2C10C12C11C9C5B3C6 C8C7
13、图 2 监测孔布置示意图 DB12/T 608-2015 5 5.1.1.9 当 实际供热(冷) 面积 大于 3000m2,小于 10000m2时 , 应布置 1 个 地温背景值 监测孔( A)、1 个参与换热地温监测孔( B1)和 4 个热影响半径地温监测孔( C1、 C2、 C3、 C4), 宜 增加 2 个参与换热地温监测孔( B2、 B3)及 4 个热影响半径地温监测孔( C5、 C6、 C7、 C8) ,具体布设 见图 3 所示 。 XmBC1 C2C3 C3C2C4B1 XmB5 XmB1C1 C2C3A A AB2B4100mm 100mmC4C1C4C7C8C6B3C5B2C1
14、0C12C11C9C5B3C6 C8C7图 3 监测孔布置示意图 DB12/T 608-2015 6 5.1.1.10 当 实际供热(冷)面积 大于 10000m2时, 应布置 1 个 地温背景值 监测孔( A)、 1 个参与换热地温监测孔( B1)和 4 个热影响半径地温监测孔( C1、 C2、 C3、 C4) , 宜 增加 4 个参与换热地温监测孔( B2、 B3、 B4、 B5)及 8 个热影响半径地温监测孔( C5、 C6、 C12) ,具体布设 见图 4 所示 。 XmBC1 C2C3 C3C2C4B1 XmB5 XmB1C1 C2C3A A AB2B4100mm 100mmC4C1
15、C4C7C8C6B3C5B2C10C12C11C9C5B3C6 C8C7图 4 监测孔布置示意图 5.1.1.11 浅层地下水径流 丰富 地区, 应 根据径流 方向调整监测孔 设计 , 地温背景值 监测 孔 应 设计 在埋管区 地下水 径流 上游部位, 参与换热监测孔 应 位于地下水 径流 下游埋管区边缘,其 热影响半径地温监测孔 应沿地下水 径流 方向 设计 。 5.1.2 地源 侧 循环 流量监测 设计要求 5.1.2.1 地源侧 设计 流量 监测仪器,测量精度 应达到 0.1m3, 测量 误差不 大于 1%。 5.1.2.2 热泵运行期间监测周期为 1 h。 5.1.3 地源 侧供 、
16、回水温度监测 设计要求 5.1.3.1 地源侧进、出口设计温度监测仪器, 监测 地源 侧 供、回水 的温度 。 5.1.3.2 监测仪器测量精度达到 0.1,误差 不超过 0.1。 5.1.3.3 与地源侧循环流量监测同步 。 5.1.4 咸 、 淡水分层 监测 设计要求 5.1.4.1 换热孔深度贯穿咸水底界的浅层地热能项目, 应监测埋管区咸水 层 底界 的变化。 DB12/T 608-2015 7 5.1.4.2 在埋管区应 设计 咸水界面下移的专门监测孔进行水质测定, 检测 氯离子、电导率专项指标。 5.1.4.3 监测周期 为 1 个 月 。 5.2 地下水换热系统地质环境监测 系统设
17、计要求 5.2.1 地下水位监测 设计要求 5.2.1.1 换热井周围 有同层水井或 其他 换热井 的,应设计同层水井或其他换热井 为 监测 井 。 5.2.1.2 在 开采 井 、 回 灌井 和 各监测 井 的动水位以下 设计 安装水位传感器 。 5.2.1.3 水 位 传感器测量精度 应 达到 0.01m,测量误差 不大于 30mm。 5.2.1.4 在开始抽水、回灌时加密监测频率(以分钟计或每隔 30min 监测一次), 热泵运行期间,监测周期为 1 h,制热、制冷期后,监测周期为( 2 6) d。 5.2.2 地下水开 采 、 回 灌量监测 设计要求 5.2.2.1 开采井、回灌井井口
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