论文部分内容阅读
[摘要]本文选取海口市浅层地温能调查评价项目中的109个调查机井水样的测试结果进行地下水水质评价，并分析其对地下水源热泵系统的影响。文中主要采用综合法进行地下水质量分级，采用内梅罗指数法进行污染程度评价，采用工业上用腐蚀系数及锅垢总量对地下水腐蚀性及结垢性进行评价。
[关键词]地下水水质 地下水水源热泵系统 水质评价
[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-65-1
0前言
应对能源资源紧缺，推动节能减排，浅层地温能的开发利用逐渐受到重视。中国地调局组织实施了2011年地质矿产调查评价专项“全国地热资源調查评价”计划项目，确定在全国29个省会城市开展浅层地温能调查评价工作。根据海口市浅层地温能调查评价项目任务书水[2011]01-17-24，我院对海口市主城区进行了水文地质调查、取样。为了地下水源热泵系统的应用，本次选取调查机井中的109个水样测试结果进行地下水质量、污染程度、腐蚀性及结垢性等评价。
1地下水源热泵系统
地下水源热泵系统是指，通过在地下岩体中凿建生产井群，利用水泵直接抽取地下水，通过二次换热或直接送水至水源热泵机组与制冷剂进行热交换，经提取热量或释放热量后，在合适地点（一般设回灌井群）回灌或排放的系统。一般由水源系统、水源热泵机房系统和末端用户系统三部分组成。其中，水源系统包括水源、取水构筑物、输水管网和水处理设备等[1-2]。
地下水水源热泵系统除对富水性有较高要求外，地下水水质也对其运行效率有重要影响[3]。腐蚀和生锈是早期地下水源热泵遇到的普遍问题之一[2]，因此需要地下水质量进行评价。本文结合全国重点城市浅层地温能调查评价技术要求，对地下水质进行评价。
2地下水质量分级
采用《地下水质量标准（GB/T 14848-93）》中规定的综合法[4]。
通过计算分析得出，109个水样中，优良有69个，占63.30%；良好有14个，占12.84%；较好有17个，占15.60%；较差类有9个，占8.26%。说明海口市地下水的质量总体较好，较差主要是由于NO2-含量较高引起的，位于海口市东营港周边。
3地下水污染程度评价
采用内梅罗指数法进行地下水污染程度评价。
3.1先按下式计算Pi
通过计算分析得出，非腐蚀性水73件，占66.97%，半腐蚀性水36件，占33.03%。说明海口市地下水对金属和碳钢的腐蚀性弱。
5地下水结垢评价
地下水中以正盐和碱式盐形式存在的钙、镁离子易在换热面上析出沉积，形成水垢，严重影响换热效果，即影响地下水源热泵机组的效率。评价标准参照工业用锅垢总量来衡量地下水的结垢性，具体评价方法如下：
若锅垢总量 H0 < 125， 称为锅垢很少的地下水；锅垢总量 H0 = 125～250， 称为锅垢少的地下水；锅垢总量 H0 = 250～500， 称为锅垢多的地下水；锅垢总量 H0 ≥ 500， 称为锅垢很多的地下水。
式中： S-地热流体中的悬浮物含量（mg/L）；C-胶体含量 C = SiO2 + Fe2O3 + Al2O3（mg/L）；r-表示离子含量的每升毫克当量数。
通过计算分析得出，锅垢很少的水样89件，占81.65%，锅垢少的水样19件，占17.43%，锅垢多的水样1件，占0.92%，位于灵山镇后尾村附近。
6结论
通过对109个水样水质化验结果的质量分级、污染程度、腐蚀性及结垢性等评价，可初步得出海口市地下水质整体较好、污染程度低、腐蚀性小，局部地区结垢严重。就地下水水质而言，对地下水源热泵系统的制约性小，绝大部分地区可以不考虑地下水质对地下水源热泵系统的影响。
参考文献
[1]王芳，范晓伟，周光辉等.我国水源热泵研究现状[J].流体机械，2003，31（4）：57-59.
[2]倪龙，封家平，马最良.地下水源热泵的研究现状与进展[J].建筑热能通风空调，2004，23（2）：26-31.
[3] 卫万顺，李宁波，冉伟彦等.中国浅层地温能资源[M].北京：中国大地出版社，2010，P.81～83.
[4]GB/T14848-93，地下水质量标准[S].
[关键词]地下水水质 地下水水源热泵系统 水质评价
[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-65-1
0前言
应对能源资源紧缺，推动节能减排，浅层地温能的开发利用逐渐受到重视。中国地调局组织实施了2011年地质矿产调查评价专项“全国地热资源調查评价”计划项目，确定在全国29个省会城市开展浅层地温能调查评价工作。根据海口市浅层地温能调查评价项目任务书水[2011]01-17-24，我院对海口市主城区进行了水文地质调查、取样。为了地下水源热泵系统的应用，本次选取调查机井中的109个水样测试结果进行地下水质量、污染程度、腐蚀性及结垢性等评价。
1地下水源热泵系统
地下水源热泵系统是指，通过在地下岩体中凿建生产井群，利用水泵直接抽取地下水，通过二次换热或直接送水至水源热泵机组与制冷剂进行热交换，经提取热量或释放热量后，在合适地点（一般设回灌井群）回灌或排放的系统。一般由水源系统、水源热泵机房系统和末端用户系统三部分组成。其中，水源系统包括水源、取水构筑物、输水管网和水处理设备等[1-2]。
地下水水源热泵系统除对富水性有较高要求外，地下水水质也对其运行效率有重要影响[3]。腐蚀和生锈是早期地下水源热泵遇到的普遍问题之一[2]，因此需要地下水质量进行评价。本文结合全国重点城市浅层地温能调查评价技术要求，对地下水质进行评价。
2地下水质量分级
采用《地下水质量标准（GB/T 14848-93）》中规定的综合法[4]。
通过计算分析得出，109个水样中，优良有69个，占63.30%；良好有14个，占12.84%；较好有17个，占15.60%；较差类有9个，占8.26%。说明海口市地下水的质量总体较好，较差主要是由于NO2-含量较高引起的，位于海口市东营港周边。
3地下水污染程度评价
采用内梅罗指数法进行地下水污染程度评价。
3.1先按下式计算Pi
通过计算分析得出，非腐蚀性水73件，占66.97%，半腐蚀性水36件，占33.03%。说明海口市地下水对金属和碳钢的腐蚀性弱。
5地下水结垢评价
地下水中以正盐和碱式盐形式存在的钙、镁离子易在换热面上析出沉积，形成水垢，严重影响换热效果，即影响地下水源热泵机组的效率。评价标准参照工业用锅垢总量来衡量地下水的结垢性，具体评价方法如下：
若锅垢总量 H0 < 125， 称为锅垢很少的地下水；锅垢总量 H0 = 125～250， 称为锅垢少的地下水；锅垢总量 H0 = 250～500， 称为锅垢多的地下水；锅垢总量 H0 ≥ 500， 称为锅垢很多的地下水。
式中： S-地热流体中的悬浮物含量（mg/L）；C-胶体含量 C = SiO2 + Fe2O3 + Al2O3（mg/L）；r-表示离子含量的每升毫克当量数。
通过计算分析得出，锅垢很少的水样89件，占81.65%，锅垢少的水样19件，占17.43%，锅垢多的水样1件，占0.92%，位于灵山镇后尾村附近。
6结论
通过对109个水样水质化验结果的质量分级、污染程度、腐蚀性及结垢性等评价，可初步得出海口市地下水质整体较好、污染程度低、腐蚀性小，局部地区结垢严重。就地下水水质而言，对地下水源热泵系统的制约性小，绝大部分地区可以不考虑地下水质对地下水源热泵系统的影响。
参考文献
[1]王芳，范晓伟，周光辉等.我国水源热泵研究现状[J].流体机械，2003，31（4）：57-59.
[2]倪龙，封家平，马最良.地下水源热泵的研究现状与进展[J].建筑热能通风空调，2004，23（2）：26-31.
[3] 卫万顺，李宁波，冉伟彦等.中国浅层地温能资源[M].北京：中国大地出版社，2010，P.81～83.
[4]GB/T14848-93，地下水质量标准[S].