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1.1节水节能灌溉新设备

研制完成节水节能灌溉新设备19种，并全部投入中试生产，其中11种产品实现产业化。喷微灌设备的研制在改变产品结构、实现优化设计、采用新材料提高使用寿命，改进加工工艺，提高整体性能和成品率，降低了造价。如外混式自吸泵采用CAD优化设计，优化回流孔位置和尺寸；解决了自吸泵效率与自吸性能之间矛盾；增设橡胶阀提高了泵的扬程和效率取得较大突破。金属快速接头设计了复合型密封圈，既保持了球形接头密封性良好的优点，又增加自泄功能。水动式施肥泵利用液压驱动活塞运动原理，设计了活塞组件的换向机构，产品体积小、重量轻、价格仅为国外同类产品的1/10～~1/8。采用耐久塑料作为基本原料，使旋转式微喷头使用寿命超过2000h。

1.2 黄河高含沙水滴灌净化处理模式

系统地测试了黄河水泥沙含量级配情况及其在输送、沉淀、过滤过程中的变化规律，并从理论上研究了泥沙在滴灌系统内的沉淀堵塞规律及数学模型，研究提出的二种组合过滤模式，即工程技术措施与过滤系统相结合的“沉淀—砂过滤器—抗堵滴头组合方式”和“无纺布过滤—沉淀—砂过滤器—抗堵滴头组合方式”过滤模式，结合抗堵塞性能强的平面迷宫式滴头和相应的大田粮食作物滴灌制度和运行管理技术，形成完整的引黄高含沙水滴灌技术体系。在甘肃、宁夏、内蒙建成333hm2滴灌示范区，取得节水增产的显著效益。

1.3 田间节水灌溉新技术

对波涌灌溉技术、水平畦田灌溉技术和地下滴灌技术进行比较深入的研究。在波涌阀设计结构中采用双阀形式和时间耦合方式，使设备具有独特的自动切断水流功能自控能力，对实现灌区输配水系统自动化控制管理十分有利，为波涌灌水技术的推广应用提供了可靠的技术支撑。采用将波涌灌溉设计管理模型从设备主机控制系统中分离出的设计方法，使整个设备操作使用过程简便明了，易于农民实际应用。

在国内首次系统开展激光控制土地精细平整技术的田间应用研究，对平地精度、作业效率、成本费用和经济可行性进行分析评价，提出了激光控制平地技术与常规机械平地技术相结合的组合平地技术的新概念和新模式。首次提出适合国情的水平畦田灌溉系统的设计方法、灌水设计参数及相应的田间工程布局模式和结构形式，具有较强的田间实用性。

开发研制的地下滴灌技术专用灌水器，可有效防止因系统负压引起的滴头堵塞，具有良好的水力学特性。在考虑根系吸水作用下的地埋点源非饱和土壤水运动和肥料溶质运移的数值模拟研究，为地下滴灌系统的合理设计、灌水设计参数确定、水肥最佳耦合期和系统运行管理提供了科学依据。

其成套技术在北京昌平区建成的80hm2田间节水灌溉新技术试验示范区，进行考核应用，取得节水增产的显著效益。与传统地面灌相比，果树地下滴灌田间水利用率可提高50%，增产28%。波涌灌溉技术，田间水利用率提高20%～30%，灌水均匀度达到85%，水平畦田灌，田间水利用率达80%以上。此外，还在新疆开展波涌灌水技术的推广应用工作，建成示范区267hm2，获得明显的节水增产效益。

1.4 节水高效灌溉制度

通过对主要农作物节水高效灌溉制度的研究，确定了节水高效灌溉条件下，冬小麦、夏玉米、棉花关键需水期及土壤水分控制指标，需水敏感指数等定量指标。根据水分胁迫的后效应和补偿效应建立的Jensen修正模型更加客观地反映了作物不同生育阶段，不同程度水分胁迫与产量的关系。综合考虑了水分调控的作物生理生态及作物补偿效应，形成了节水灌溉条件下三种作物的水分生产函数。通过研究提出了节水高效灌溉条件下冬小麦、夏玉米、棉花的调亏灌溉指标、适宜调亏期及其土壤水分控制指标。确定了三种作物的水分生理、光合作用、冠层 结构、干物质积累等生理生态节水高效灌溉指标，提出大田作物调亏灌溉综合技术体系。上述节水高效灌溉制度成果在山西霍泉灌区753.3hm2示范区应用后，冬小麦全生育期节约灌溉水量2985m3/hm2，节水45.3%，增产1035kg/hm2，增产幅度16.2%。夏玉米节约灌溉水量2010m3/hm2，节水47.2%，增产1725 kg/hm2，增产幅度22.4%。棉花节约灌溉水量1800m3/hm2，节水50%，增产幅度53.8%。粮食水分生产率达1.83kg/m3。

1.5 我国北方地区应用的节水灌溉与农业综合配套技术

提出了沟、畦、喷微灌条件下水肥结合、适宜调配、施肥方法的最佳耦合技术；提高农田水分利用效率的间套种植模式与深耕、免耕技术；多孔出流软管灌水技术；包复肥在农田覆盖条件下的应用技术；根据不同间套作物生育期需水规律及特点，确立其最经济供水量及组合，提出立体间套种植的高效灌水技术。将传统的夏、秋作物轮作改为间套种植，确定适宜的小麦-花生、小麦-玉米、小麦-棉花和小麦-花生/玉米这4种典型间套种植模式，采用周年一体化的农水措施，集种、水、肥、耕作、覆盖及化学制剂技术措施为一体，集成为8套节水灌溉与农业综合配套技术。在河南新乡古固寨镇769hm2田试验示范区和辐射区大面积推广应用，小麦、玉米、花生、棉花产量增长40%以上，水分生产率平均增长60%以上。小麦单方水生产效率由0.78kg/m3提高到1.51kg/m3，玉米由0.97kg/m3提高到1.86kg/m3。

1.6 不同集流面地表处理技术

系统研究了集雨工程参数，提出HEC土与沥青玻璃丝油毡2种新型地表处理材料及其施工技术；提出了适于黄土高原地区应用的砼球形水窖、砼薄壳圆柱形水窖和红胶泥瓶形水窖3种水窖形式，单厢式、迷宫式和旋流式3种沉沙池结构形式以及相配套的防渗抗冻技术、保鲜净化技术。提出了人工汇集雨水规划设计技术指南。创建了坡地活动式集雨节灌模式，提出了“上部坡地夏季种粮、秋季覆膜集雨、地边打窖蓄水，补灌下部作物”的一地多用、低耗高产、水保与集雨相结合的综合配套模式；建立了潜水泵加滴灌、手压泵配软管、汽油泵配微灌和自压灌溉四种水窖提水节灌系统，组装了小型汽油泵，开发了抗旱补灌机具。在系统分析主要农作物生理需水基础上，形成雨水高效利用及其配套技术体系。在甘肃定西县、陕西富平县建成166.67hm2试验示范区。示范区小麦单产达4630.5kg/hm2，增产156%。玉米单产达6075kg/hm2、增产33.5%。

1.7 基于实时灌溉预报的渠系动态配水技术

通过研究提出了墒情模拟及预测模型，墒情及旱情信息的监测和传递技术。灌溉系统配水关键技术在模型手段上有较大改进，解决了无调节能力的灌区的配水问题，并将随机方法及神经网络法用于源泉出流及作物蒸发蒸腾量预测模型，并提出了新的确定A。的方法。采用学科交叉的方法，把有明确物理概念的水文模型、作物需水和蒸发蒸腾模型结合起来建立的墒情模拟和预报模型，其结构和参数具有明确的物理概念，为量水提供了新理论、新方法。研究确定明渠测流长喉槽结构的优化设计方案，开发出智能型量水仪，为灌区节水管理提供了量测精度高、水头损失小、结构简单、造价低廉、便于推广的量水建筑物和仪表设备。

与此同期，各部门、各地区安排的研究项目和技术开发中，在渠道防渗技术、管道输水技术和膜下滴灌技术等方面也取得了明显的进展。

2.对我国节水农业技术今后发展的探讨

近期由于我国加大了对节水农业技术研究的力度，节水农业技术水平得到了了显著提高，有不少技术已经比较成熟，对推动我国农业生产的发展起到了重大的作用。但是，我国节水农业技术的总体技术水平与发达国家的差距还比较大，且在发展中仍存在一定的盲目性，具有自主知识产权的先进技术和产品很少，节水灌溉设备产业化程度低。因此，应按照“有所为，有所不为”的原则，重点研究和发展适合我国国情应用的节水农业技术。以下就我国今后节水农业技术应重点发展的方面，进行一些探讨。

2.1 作物节水高效灌溉制度

作物节水高效灌溉制度是以最少的灌溉水投入获取最高效益而制定的灌溉方案，包括农作物播种前及全生育期内的灌水次数、灌水时间、灌溉定额和灌溉定额。实施作物节水高效灌溉制度，不需要昂贵的工程和设备投入，农民易于掌握和操作，是我国今后发展节水农业技术的主要方面。作物灌溉制度的制订，依赖于灌区内农作物的组成情况和各种农作物的需水量，以及灌区内的水源供应情况和农作物生长期内的有效降水量等因素。其中作物需水量是制定灌溉制度的基础，联合国粮农组织对作物需水量的定义为“为满足健壮作物因蒸发蒸腾损耗而需要的水量深度。这种作物是在土壤水分和肥料充分供应的大田土壤条件下生长的，并在这一环境条件中发挥全部产量的潜力。”可见，作物需水量是作物生长在最佳的生长环境中，并最大限度发挥产量潜力状态下所需的水量。最佳生长环境包括播种时间和密度、土壤肥力水平、水分供给状况、病虫害防治等均处于最适宜的状态。实际生产中，作物在整个生长期内各项制约因素始终都处于最佳状态是几乎不可能的。真正反映作物在随机生长状况下的需水量是作物耗水量，即作物在任意生长状况和土壤水分条件下实际的蒸腾量、棵间蒸发量及构成作物体水量之和。由作物需水量作为依据制定的灌溉制度，主要是为灌溉工程设计服务的，在实际灌溉操作中可能连一次也用不上。由于作物在田间的生长条件的变异性，在研究作物节水高效灌溉制度时应更加重视作物耗水量的研究。

当前“非充分灌溉”成为节水农业研究中的一个热点，非充分灌溉是相对于传统的充分灌溉而言的，也即前者研究的重点是作物在水分供应不充足时的耗水量，后者是作物的需水量。但是非充分灌溉是一个很不确定的概念，到底非充分到什么程度？它的最终目标如何确定？而且由于品种改良、作物耕作栽培技术的突飞猛进，不少灌区作物灌溉用水量比过去大幅度减少，但产量却直线上升，这到底是非充分灌溉还是因生长条件改善作物灌这点水就足够了呢？现在都没有定论。非充分灌溉还给灌溉工程设计带来一定的误区，例如在各地进行的大型灌区节水改造规划中，有些灌区本来水源供水量比初建时大为减少，而为了在规划中保住甚至扩大原来的灌溉面积，就笼统地规划成采取非充分灌溉制度。当前对非充分灌溉的经济性解释为“在适当降低作物单产的同时，扩大灌溉面积增加总产量，使总效益最高”。但这是一个涉及到灌区上下游农民利益、灌溉工程投入产出效益（要发展灌溉就得修工程，不管是充分还是非充分灌溉）的复杂问题。因此，有不少灌溉专家认为，实行非充分灌溉相对于充分灌溉的单产降低不应大5%，而且要对灌溉工程的投入产出进行周密论证，是缩小灌溉面积维持高单产合算还是扩大灌溉面积降低单产保持总产或提高总产合算。实际上我国由于季风气候的特点，加上工业和城市生活用水的迅速增加，不管北方或是南方淡水资源日益紧缺的局面不可避免，灌溉水的取得又必须付出一定的经济代价，因此，无论灌溉供水充足还是不充足的地区都要实施节约灌溉用水，而且目标是通过灌溉取得高效益。从这个意义上来说，在节水农业技术领域不提“非充分灌溉制度”而提“节水高效灌溉制度”更合适。

要制定的作物节水高效灌溉制度，应是农民能实际操作的，这就需要在灌区开展不同作物、不同生长条件下的耗水量研究，特别是随着作物种植结构的调整，应加大对各种经济作物的耗水量研究，寻求作物在不同生长环境条件下的节水高效规律。以此为基础，制定灌区在不同的供水、气象、农艺、管理等条件下的节水高效灌溉用水方案，采用现代化手段对灌区进行实时灌溉预报，指导农民进行灌溉。

2.2井渠结合灌区地上水与地下水联合运用技术

我国北方的引库、引河灌区，由于灌溉水源日趋紧张，大多数都采取井渠结合灌溉的形式。在引库灌区采取井渠结合灌溉，既能重复利用渠道输水和田间灌溉渗漏的地表水，又能确保农作物适时适量灌溉用水，还可通过井灌抽水降低地下水位，增加土壤储水库容，防止内涝和次生盐碱化的发生和发展。在引河灌区运用井渠结合灌溉，则是抗旱、防涝、治碱、节水、减淤等综合开发利用河水和当地水资源的有效措施。因此，如何对这类灌区可利用的水资源进行优化配置和高效利用，已成为当前灌区节水技术改造研究的重要课题。

广义的井渠结合灌区实际上是渠井结合灌区和井渠结合灌区的通称，是采取井灌和渠灌相结合的方式联合运用地表水和地下水，力求在充分利用本地区水资源的条件下解决农业用水问题。严格来说，以地表水渠灌为主、地下水井灌为辅的灌区应称为渠井结合灌区；反之应称为井灌结合灌区。目前我国北方的大、中型灌区，大多数采用的是渠井结合灌溉的形式，只有少数单纯引洪补源的灌区才采取井渠结合形式。不管是渠井结合还是井渠结合，都是通过渠和井在灌区内的布局和调配灌溉用水量来优化灌区可用水资源，使其发挥最大效益。在井渠结合灌区，采用何种灌溉类型，直接关系到水资源的优化配置形式和农业高效用水，必须根据灌区的水源情况、作物种植结构、经济能力、环境保护等综合考虑，进行技术经济分析来确定。

井渠结合灌区的灌溉水源一般包括地表水（库水或河水）、地下水、降水。由于地表水和降水都属于地上水源，因此也可将这三种水源的联合运用称作地上水和地下水联合运用。要对井渠结合灌区水资源进行优化配置，必须在维持水环境良性循环的前提下，定时定量地安排使用好各种水源，并对他们的相互转化关系进行人为的调控。井渠结合灌区的多水源优化调度与联合运用，不但与水资源条件有关，而且与井和渠的布局、作物种植结构、灌溉方法等密切相关，直接影响灌区的灌溉规模和灌溉效益，需要进行多方案比较来确定。

井渠结合灌区可以将渠灌渗漏的部分水量通过井灌得到重复利用，因而提高了引进灌区的灌溉水的利用率。可重复利用水量的多少与渠、井工程布局、灌区水文地质情况、灌区外围的环境条件等有密切关系。用井灌重复利用渠灌的渗漏水量，相当于对引入灌区的灌溉水进行二次开发，需要修建井灌工程和消耗能源，因此相对于纯渠灌区来说，增加了一定的建设投入。如何确定井渠结合灌区渠道防渗率？渠道和机井在面上如何合理布局？是井渠结合灌区发展地上水与地下水联合运用技术中的难点，是今后节水农业技术应重点研究的方面。但是从定性来说，可以得出几点初步认识：（1）灌区内渠灌的固定渠道不需要全部防渗；（2）从灌区外输水进入灌区的干渠一般应进行防渗处理；（3）灌区内那一级或那一部分固定渠道需要防渗，须对渠道防渗可减少的渗漏水量所需要的投入与利用井灌可重复利用的渠灌渗漏水量所需的投入进行周密的技术经济比较后确定；（4）应在灌区上游多打井利用地下水发展井灌，灌区下游多用渠水灌溉少打井少用地下水，以稳定灌区的地下水位。

2.3再生水灌溉高效安全利用技术

再生水是对污废水（城镇生活污废水、工业污废水）进行一定的净化处理后，可重复应用于各种生产、生活用的水。我国1993年城镇生活与工业污废水排放量高达636亿m3，2000年，全国污废水排放总量估计达到900亿m3，随着国民经济的发展，污废水的排放量将会越来越大，这是我国一种潜在的待开发的水资源，但目前城市污废水处理率仅为6%左右。没有经过处理使其达到灌溉水质标准的污废水，不但不能作为灌溉水源，而且会对生态环境造成恶化。如经资源化处理，则成为宝贵的灌溉水资源，可缓解我国灌溉农业用水的巨大压力。我国污废水灌溉农田主要集中在北方的海、辽、黄、淮四大河流域，约占全国污废水灌溉面积的85%。据统计，我国1991年污废水灌溉面积达306.7万km2，2000年估计达426.7～440万km2，发展潜力很大。但是，我国目前灌溉农田的污废水大都未经过处理，已造成部分地区农田及地下水污染，农产品残毒量超标的不良后果。因此，研究和发展再生水灌溉高效安全利用技术，将是我国今后节水农业技术发展的一个重要方面。

污废水的水质处理是再生水灌溉高效安全利用的基础。污废水中的生活废水是人们在生活过程中排弃的污水，主要包括粪便水和各种洗涤水，一般生活废水量为0.11～0.12m3/人·天。生活废水中对水体影响较大的污染物所含有的固形物多为无毒物质，分无机物和有机物两种。这些污染物易产生富营养化，易产生恶臭物质，含有对人体有害的多种寄生病原微生物和洗涤剂。如不经过净化处理直接排放出去，势必造成水源及环境污染。用作农田灌溉的生活废水是经过二级处理过的低浓度生活废水，要防止浓度过高的生活污水或未经处理的生活废水灌入农田。可以根据作物生长季节调整生活污水处理的深度。在作物的生长时期，污水脱磷不脱氮，既保证作物对营养物质的需要，也可以降低处理费用；非作物生长期，污水既脱磷又脱氮，保证达到排放标准，不产生富营养化，引起二次污染。污废水中工矿企业排放的废水污染物繁多，成分复杂，含有多种重金属元素、有害的无机物或有机化合物、病原生物等，不能用于直接灌溉农田。必须经过严格净化处理达到灌溉水质标准，才能用于灌溉非直接食用的农作物。对于含有致病微生物的工业废水，还要辅以必要的消毒处理。工业废水用于回灌地下水前，必须进行相应处理，使回灌水的水质优于当地的地下水水质。要达到人工回灌水的水质指标，工业废水在回灌前必须进行三级处理，并达到饮用水的水质要求。

由于技术和经济上的原因，再生水要完全达到原始淡水的水质才用于灌溉农田是不现实的。因此，对再生水灌溉高效安全利用技术的研究重点应放在保证灌溉对作物和环境的安全性方面。为此需通过对污染物在土壤中的运移规律、污染物对作物生长及品质以及环境的影响进行研究，以此为基础，制定再生水灌溉的安全评价及控制指标体系，再以此为依据，研究再生水灌溉制度、施肥方式及灌溉模式，以及灌溉后作物和农田残留物的快速测定技术和方法。

2.4节水农业关键设备、产品及材料的产业化

随着我国节水农业的迅速而大规模发展，需要大批优质的节水农业新产品与设备及新材料来支撑，因此，需加大研制与开发力度，在工艺和配方上取得突破，投产一批节水农业新设备及新材料并形成产业化。包括：①田间节水灌溉设备及新产品：抗堵、耐用、价廉的微灌灌水器；新型微灌过滤器、注肥器及系统控制设备；节能异形喷嘴喷头、可调仰角及可调雾化程度喷头；适宜于园林喷灌的升降式喷灌装置；新型扇形转动机构的摇臂式喷头；新型机械移动式轻小型喷灌机组；智能控制低压变量自走式喷洒机组；激光平地铲运设备和相应的液压升降控制系统；田间波涌灌溉控制阀、田间多孔闸管系统、田间灌溉自动控制设备；集灌水、播种、施肥于一体的新型多功能行走式局部施灌机。②新型节水专用材料与生化制剂：高强度、轻型金属管材，高分子复合材料的大口径管材、管件及配套设备；新型土壤固化剂；新型复合土工膜料和填缝材料；新型保温复合材料和环保型混凝土补强新材料；适合旱区雨水集蓄的新型低成本、高效率的坡面集雨固化土材料、绿化环保型集雨面喷涂材料、生物集雨材料；可被微生物完全分解成对环境无害物质的农用地膜；具有增温、保墒、增产、无残留的多功能液体覆盖材料；新型长效保水剂与节水抗旱种衣剂、植物蒸腾抑制剂、土壤 结构改良剂、控制农田灌水水流入渗的化学制剂。③灌溉系统水量监控与调配新产品：水头损失小、价廉、精度高、抗干扰性能强的渠系量水设备，新型量水槽，具有量水和水量调控双重功能的取水口量水设施；新型管道量水仪表；适合北方高含沙渠道采用的量水装置；经济实用的灌区自动化量水二次仪表及设备；井灌区计量用水卡等。

考虑到我国农村劳动力向城镇的快速转移，农业生产向高效集约化经营发展的趋势，节省劳力、生产效率高、自动化程度高的节水灌溉机具应成为今后研究、开发和产业化的重点。如机械移管的喷灌机具，地下滴灌设备，大、中、小型的渠道防渗衬砌机具，农田精细平地、开沟、打畦机具，各种自动阀门，以及灌溉自动化控制设备等。

2.5节水农业技术的示范区建设

长期以来，我国推广节水农业技术是通过建设示范区显示其效果，为农民做出可以仿效的样板，激励农民采用新技术的模式进行的，无疑这种模式对我国推广节水农业技术起到了重要的作用，今后还将是技术推广的一种重要手段。但是总结我国节水农业技术示范区建设的经验，也发现存在一些值得注意的问题。这些问题的集中表现为示范区建成后难于巩固和持续发展，往往建设任务完成验收后，示范区的作用也就结束了。纵观发展节水农业的历程，过去建成的示范区现在仍存在而且发挥作用的为数不多。究其主要原因，一是示范区选择时，人为的行政干预还不时存在，没有真正按科学和经济规律办事；二是地方配套资金不到位，示范区建设质量和数量和原计划相差很远；三是科技人员的责权利没有与示范区效益很好挂勾；四是科技成果不够成熟。

为了使我国节水农业示范区建设能起到更好的作用，今后应采取更加切实可行的措施，这些措施包括：一是加强示范区选择时的科学论证，特别是在确定国家级示范区时，不能只听申报单位的书面汇报，应组织专家深入到待选示范区所在地进行调研，从示范区的代表性、原有基础、干群接受的程度、技术成果成熟度等进行现场论证。只有示范区选准了，示范区建成后才有生命力。二是示范区建设资金的使用应设立专门的帐户，国家下达示范区建设的资金和地方上认可的配套资金都要汇入这个专门账户，由示范区任务下达单位管理，以此克服地方配套资金不到位的常见现象；三是示范区的经济效益要与承担示范区建设的科技人员责权利挂勾，因技术原因造成效益增加的，科技人员要按比例提取报酬，造成效益降低的要承担一定的经济责任。以此加强示范区建设各方的责任，并减少和杜绝夸大示范区取得的效益。四是示范区建成后只进行初步验收，主要是检查建设项目完成的情况，正式验收要到示范区建成三年后，此时主要检验示范区效益发挥情况和能否进入良性循环。验收都应采取现场验收。一般来说如果示范区能良好地运转三年，巩固和持续发展的可能性就很大。

1.项目简介

工程地点位于北京市昌平区城南，现有总建筑面积1万m2，其中办公室、餐厅、客房及其他附属建筑的总建筑面积8400m2，临时宿舍面积约1600m2，建筑物分散且使用功能多样，建筑物最高层数为三层。原先采用燃油锅炉供暖，分体式空调制冷，由于燃油锅炉已到使用年限，需要更新。

经前期水文地质勘察，工程地点位于温榆河上游支流东沙河形成的小冲洪积扇下部，地层以粘砂，粘砂为主，含水层岩性以中粗砂为主，厚度不超过15m，富水性较差，单井出水量在500m3/d左右，回灌量一般只有抽水量的30%。因此，当地水文地质条件不适宜采用地下水地源热泵技术，根据项目场区绿地、公共道路面积较大的特点，地质勘察部门推荐采用地埋管地源热泵技术实现冬季供暖和夏季供冷。

根据中国建筑技术集团有限公司提供的工程设计图纸计算，空调系统热负荷为618kW，冷负荷为773kW。

项目于2005年8月开工建设，同年11月正式完工，工程总投资约440万元。工程主要设备见表6-1，工程主要设备统计表。需要指出的是，由于主机及循环泵耗电量均单独计量，为项目经济性分析打下了基础。

表6-1　工程主要设备统计表

项目共计施工了183个100m深地埋管孔，下入了单U,PE管后，全孔以中粗砂回填密实，水平集管为φ50,PE管，埋深1.5m以下，共分为33路与机房的分集水缸相连。所有钻孔均布置在场区绿地和停车场地面下，见场区地埋管孔分布图6-1。

图6-1　场区地埋管孔分布图

2.所选项目的典型特点及代表性

项目的典型特点也是该项目被选中的理由，项目具有以下五项特点：

1）单独供暖、制冷项目

该项目单独供暖、制冷项目，未有任何辅助冷、热源（如冰蓄冷、电加热和冷却塔等），便于分析地源热泵项目的经济性。

2）改造项目

该项目为改造项目，原有供暖方式为燃油锅炉供暖，制冷方式为分体式空调供冷。因此，项目运行后可以直接的进行方案经济性对比。

3）方案选择合理，总体设计合理、施工难度适中；

项目采用地埋管地源热泵技术与当地水文地质条件相符；项目总体设计由中国建筑技术集团有限公司完成，设计方案合理；项目开工前，北京市地质工程勘察院进行了前期勘察和打孔试验，施工难度适中。

4）项目运行后，各项监测记录完整

项目业主内部管理认真负责，对各项重要数据监测完整，记录详实，有利于进行技术和经济分析。

5）项目功能、使用程度适中

项目建筑主要为办公室、住宅、旅馆等，均为普通建筑物，有别于场馆、游泳池、大棚等，使用程度为整个供暖季全天24小时，有别于学校等间歇性供暖单位。

由于该项目具有上述特点，在众多的已建项目中具有一定程度代表性。因此，其经济性分析结果将客观的反映出已建项目的经济性。

3.项目的经济评价

项目的经济评价依据《国家发改委、建设部关于印发建设项目经济评价方法与参数的通知》（发改投资〔2006〕1325号文）执行。评价内容依据文件中的三个附件：《关于建设项目经济评价工作的若干规定》、《建设项目经济评价方法》和《建设项目经济评价参数》执行。

为解决冬季供暖问题，业主有两种选择方案：

方案一：更新燃油锅炉，继续采用燃油锅炉供暖；

方案二：采用地埋管地源热泵供暖。

根据本项目的特点，经济评价方法拟采用费用效果分析法。费用效果分析系指通过比较项目预期效果与所支付的费用，判断项目费用有效性或经济合理性。效果难于或不能货币化，或货币化的效果不是项目目标的主体时，在经济评价中采用费用效果分析法，其结论作为项目投资决策的依据之一。其中，费用效果分析中的费用系指为实现项目预定目标所付出的财务代价或经济代价，采用货币计量。费用效果分析法遵循多方案比选的原则，所分析项目应满足下列条件：

（1）备选方案不少于两个，且为互斥方案或可转化为互斥型方案；

（2）备选方案有共同的目标；

（3）备选方案的费用应能货币化；

（4）备选方案应具有可比的寿命周期。

（5）效果应采用同一非货币计量单位衡量。

根据上述要求，对项目采用费用效果分析法的适应性进行分析：

（1）本项目备选方案有两个，为互斥方案，也就是只能采用方案一、二中的其中一个；

（2）项目有共同的目标：实现冬季供暖，据现有的暖通空调技术两种方案效果均能满足要求，且效果难于货币化。

（3）两种方案费用（也就是成本）均能够货币化，均为初投资和运行成本。

（4）方案一燃油锅炉的使用寿命为8年，每8年增加锅炉费用为50万元；方案二地源热泵主机的使用寿命为15年，每15年增加主机费用60万元，地埋管使用寿命为50年计算。

（5）由于未对末端建筑物进行改造，可以认为两种方案热负荷相等，供暖效果一致。需要指出的是：方案二还可实现夏季制冷，且淘汰了普通分体式空调机，因此方案二效果明显大于方案一，但为评价工作便利，将方案一、方案二效果概化相同。

通过上述适应性分析，因此可以确定费用效果分析法适用于本项目的经济评价。

方案一、方案二的费用均由初投资和运行成本构成。下面将两种方案的初投资和运行成本进行对比。

1）方案一

初投资：

方案一初投资由购置燃油锅炉、更新附属陈旧设备及管线、安装调试费用构成，投资金额约为50万元，见表6-2（数据为业主提供）。

表6-2　方案一初投资计划表

运行成本：

冬季运行成本由业主根据多年实际运行数据提供，主要由柴油、循环泵耗电量、人工成本构成，见表6-3。

表6-3　方案一冬季运行成本统计表

2）方案二

初投资：

业主采用方案二的实际初投资金额为440万元（含施工和设计），主要为主机购置和安装、地埋管孔施工、风机盘管购置和安装、外管线施工等。工程由北京市地质工程勘察院2005年8月至11月施工完成。

运行成本：

方案二已实际运行了两个供暖季，分别为2005～2006年和2006～2007年供暖季，运行成本主要为主机、循环泵、风机盘管实际耗电量，详见表6-4。

表6-4　方案二实际耗电量统计表

两种方案的初投资和运行成本比较见图6-2和6-3。

图6-2　方案一、方案二初投资比较图

图6-3　方案一、方案二运行费用比较图

方案一初投资较小，但运行成本高昂，方案二初投资大，但运行成本低廉，为科学评价两种方案，根据费用现值（PC）和费用年值（AC）来计算，其前提是：

假定在评价周期内，柴油、电费、人工成本等单价保持不变；

根据方案一，燃油锅炉的使用寿命为7-8年，每7-8年增加锅炉费用为50万；根据方案二，地源热泵主机的使用寿命为15年，每15年增加主机费用60万，地埋管使用寿命为50年计算；

假定在计算周期内，银行折现率保持不变；

（1）项目费用现值（PC）计算公式见式6-1。

北京浅层地温能资源

式中：（CO）t——第t期现金流出量；

n——计算期；

i——折现率，按年4%计算；

（P/F,i,t）——现值系数 。

经计算，方案一、方案二费用现值见表6-5，需要说明的是，计算过程中在运行的第7年，第15年，第22年，第30年，因燃油锅炉使用寿命到期，各增加锅炉费用为50万。同样，在运行的第15年，第30年，地源热泵主机的使用寿命到期，各增加主机费用60万。

表6-5　项目投资方案费用现值表　单位：万元

由表6-5可以看出，在假定两种方案供暖效果一致的情况下（也就是未考虑方案二可以夏季使用的情况和方案二的环保、安全效益），在运行后的第5年，方案一的费用现值458.31万元，而方案二的费用现值629.83万元，方案二高于方案一171.52万元，而第10年方案二低于方案一47.58万元，在第15年，20年，25年，30年方案二的费用现值低于方案一越来越多，逐步显示出方案二的优越性。

经计算，两方案约在运行后第8.5年费用现值相等，见方案一、二费用现值对比图6-4，从图中可以看出在第15年和第30年，两种方案均更新设备后，也就是两种方案均处于新的工作状态，方案二的费用现值仍低于方案一显示出方案二的优势。

图6-4　方案一、方案二费用现值对比图

（2）费用年值（AC）计算公式见见式6-2。

北京浅层地温能资源

式中：（A/P,i,t）——资金回收系数 ；其他符号同前。

经计算，两种方案费用年值表见表6-6。

表6-6　项目投资方案费用年值表　单位：万元

从表6-6同样可以看出，方案二的费用年值在前期较方案一高，随着时间推移，方案二的经济效益逐渐显现出来。

两种方案费用年值对比见图6-5，从图中可以看出在第15年方案一的费用年值为102.37万元，而方案费二用年值为85.33万元，节省17.04万元，第30年节省29.56万元。

图6-5　方案一、方案二费用年值对比图

因此，综合上述分析可以得出结论：利用费用效果分析方法，在假定燃油锅炉方案和地源热泵方案效果一致的情况下，地源热泵方案在运行后约第8.5年以后优于燃油锅炉方案，并且时间越长，经济性越明显。实际上，地源热泵方案效果要优于燃油锅炉方案，因为地源热泵方案还可以夏季使用，并且与燃油锅炉相比，其还具有环保、安全等诸多间接效益。

本项目地源热泵单位面积供暖成本较高（41元/m2），但与燃油锅炉相比（88.19元/m2），还是节省了一半的运行成本。地源热泵运行成本偏高的原因是：

（1）循环泵耗电量过大。

根据统计结果，项目冬季运行时循环泵所耗电量占总耗电量的36%，在夏季运行时循环泵所耗电量占总耗电量的45%，明显高于一般项目。

原因一是：末端建筑分散，导致循环泵设计功率大（22kW）。经实际调查，项目大多数建筑物只有一层，且分布分散，南北相距320m，东西距120m，见图6-6。

原因二是：项目共施工地埋管孔183个，由于场地限制，地埋管孔分布分散，且距主机房较远，导致地埋侧循环泵功率大（22kW）。

图6-6　项目建筑物及连接管线分布示意图

原因三是：循环泵均未安装变频装置，也就是说只要主机运行，循环泵就消耗44kW·h电量，这在供暖初期和末期明显不经济。

原因四是：项目单孔换热能力设计为22w/m，与一般项目相比明显偏低，导致项目初投资偏大和地埋侧循环泵功率偏大。

（2）项目供暖期长达5个月。

因项目位于昌平区，天气较城区寒冷，供暖时间长达5个月，较正常供暖时间多出一个月。

（3）项目电价偏高，未实现峰谷电价。

项目业主实际缴纳的电费为0.79元/kW·h，由于地源热泵项目运行成本基本就是供电成本，电价偏高直接导致供暖成本增加。由于冬季供暖时，主机耗电量主要集中在晚上，但项目未实行峰谷电价，优势未体现出来。

（4）项目建筑为轻体房，保温性能较差，导致负荷偏大，增加了主机的耗电量。

针对上述问题和不足，提出了优化方案和建议：

（1）采用分散式机房和自动变频控制。

针对项目建筑物分散和地埋管孔分散的实际情况，建议采用分散式机房，提高系统的COP值，这在建筑物分散且服务面积较大的项目中采用尤其显得重要。

采用自动变频控制是降低能耗的有效方法，但应注意流速降低后，最远端建筑的供暖效果，或将循环泵在扬程不变情况下，采用两台小流量（原泵流量的一半）循环泵，然后根据实际情况控制循环泵开启的数量。

如果最远端建筑物面积较小，建议采用其他方式供暖。本项目最远端为一加油站，服务面积仅30m2左右，但为了给其供暖不但增加了管径，也增大了循环泵功率，从经济上讲不如直接采用两用空调更为节省。

（2）加强管理制度。

主机耗电量是根据末端负荷确定的，负荷降低能够直接降低运行成本。因此，采用有效的管理制度降低末端负荷将节省运行成本。如：夜间将办公室温度控制在5℃左右，白天在宿舍无人时将宿舍温度适当降低等灵活措施将能够有效降低运行成本。

项目供暖时间长达5个月，在供暖的初期和末期根据天气情况，适当开停主机也是节能非常重要的措施。

（3）建议政府有关部门扩大峰谷电价适用范围。采用峰、谷电价，再加上储热、储冷装置利用夜间电价较低时储热或储冷，然后在白天循环使用，将能够有效节省运行成本。

（4）加强研究和监测，根据地埋侧供回水温度适当调整地埋侧循环泵功率和型号，将有进一步节能空间。并且，监测数据将作为今后其他工程重要的设计参数（单延长米换热能力）。

建设该项目意义重大。再生水厂通过对污水的处理，提高了水资源的利用效率，对缓解首都用水压力有着举足轻重的的地位，尤其是对于昌平区几十万的居民来说，更是意义重大。帮助当地居民有效缓解用水压力，也进一步也缓解首都的用水压力。另一方面，作为污水处理的示范园区，对于超一线城市的污水处理也作出了一个典范，走出了一条全新的道路。

该再生水厂坐落于昌平区的沙河镇七燕干渠以东，定泗路以南，采用全地下封闭式的污水处理构筑物，是一个10万吨的全地埋水厂。厂区一期处理污水的能力为10万立方米/天，远期设计处理规模为20万立方米/天，污水收集范围包括回龙观地区、沙河南部区域，涉及约55平方公里，将服务近30万居民。

昌平区TBD再生水厂污水处理采用“A2O+MBR+臭氧脱色+次氯酸钠消毒”工艺流程，污泥处理采用“浓缩+脱水+污泥外运”处理流程。使用这种工艺流程，能够有效去除水中的细菌和病毒，自动化程度高、运行管理简单，占地面积相对较小。具体工作方式就是：通过管网收集污水，流入再生水厂中的粗格栅，过滤掉污水中较大的悬浮物和漂浮物，再流入提升泵池，进一步截留污水中的细小的悬浮物，再在沉砂池中沉淀污水中的无机砂粒。随后，经过平流沉淀池、膜格栅、组合生物处理池，再进入清水池，由此得到的再生水最终被输送至再生水管网或退水至七燕干渠。

建设再生水厂一方面可以满足昌平周边区域的污水处理能力。另一方面进一步提高污水处理率及水资源循环利用率，从而缓解地区水资源紧缺状况。

1.地埋管地源热泵系统原理、特点

地埋管地源热泵系统获取浅层地温能方式是采用地埋管换热系统，其工作原理是传热介质（主要是水或乙二醇）在密闭的竖直或水平地埋管中循环，利用传热介质与地下岩土层、地下水之间的温差进行热交换，达到利用浅层地温能的目的，并进而通过热泵技术实现对建筑物的供暖和制冷，工作原理图见3-11和图3-12。

图3-11　夏季地埋管地源热泵工作原理图

图3-12　冬季地埋管地源热泵工作原理图

地埋管地源热泵除具有地源热泵的所有特点外，还具以下显著的特点是：

（1）项目需根据的冷、热负荷大小钻凿数量众多的钻孔，下入有一定强度、抗腐蚀和传热性能好的密闭循环管，然后将所有的循环管连接起来进入机房和主机。

（2）地源热泵系统与地下岩土体、地下水之间通过传导散（吸）热，区别于地下水地源热泵系统主要通过对流散（吸）热，热交换效率低于地下水地源热泵系统。

（3）与传统空调系统相比，地埋管地源热泵系统的主要缺点是其地埋管换热器初投资较高，并且一般情况下也高于地下水地源热泵系统的初投资，这也是阻碍地源热泵系统发展的主要原因之一。

（4）与地下水地源热泵系统相比，地埋管换热器占地面积较地下地下水热泵系统大。这也是阻碍地埋管地源热泵系统在人口、建筑密集区发展的另一重要原因。地埋管换热器一般布置在绿地、道路、停车场、广场、学校操场等下面，也有布置在建筑物基础下和建筑物的桩基内。

（5）与地下水地源热泵系统相比，地埋管地源热泵系统因不从地下取水，从理论上讲对地下空间环境影响较地下水地源热泵系统小，办理手续也较地下水地源热泵系统简单。

（6）具有绿色环保、高效节能、运行成本低、一机多用、技术成熟、应用范围广（原则上适用于任何地层和建筑）、无需抽取地下水等特点，未来应用前景广阔。

（7）从水文地质角度讲，松散层孔隙地下水的富水性主要受含水层的粒径影响，粒径越大，孔隙度越大，地层富水性越好、渗透性越强。因此，地下水地源热泵和地埋管地源热泵项目对水文地质条件要求具有一定的互补性，也就是不适合地下水的地区，往往适合地埋管。以北京地区为例，地下水地源热泵主要分布在永定河冲洪积扇中上部的海淀、丰台两区，而地埋管地源热泵主要分布在顺义、昌平、朝阳、海淀山后地区，也就是温榆河、永定河、潮白河冲洪积扇的中下部的广大地区。

2.地源热泵系统的组成和基本情况介绍

地埋管地源热泵系统与地下水地源热泵系统相似，由地埋管换热系统、机房系统和末端系统三部分组成。从专业技术角度上讲，末端系统的设计和施工属于由暖通空调专业；机房系统主要由主机、电气自控系统和水流控制系统组成，其核心是热泵机组技术；地埋管换热系统的设计和施工属于地质和水文地质专业，必须由有地质勘察和凿井施工资质的专业部门来完成。因此，地埋管地源热泵系统的核心实际上是以单独的暖通空调技术、热泵机组技术和地质勘察技术为支撑的、多学科相互配合和有机组成的综合新型、环保、节能技术。

根据地埋管路埋置方式的不同，地埋管换热系统可分为水平地埋管换热器和竖直埋管换热器，见图3-13和图3-14。水平地埋管是在地面挖1.5～2.5m深的沟，每个沟中埋设2、4或6根换热塑料管，因水平埋管占地面积较竖直埋管大，效率较竖直埋管低，故我国已建的地埋管地源热泵系统大多采用竖直埋管系统。

图3-13　水平地埋管换热器

图3-14　竖直地埋管换热器

竖直地埋管系统埋管深度一般在50～150m之间，以100m左右深度的钻孔居多，钻孔口径一般在120～150mm之间，大多数钻孔施工在第四系松散层中，少部分项目钻孔施工在基岩中，如北京市昌平区山水宜家别墅、房山区天湖国际会议酒店项目等；钻孔与地埋管之间采用回填料填实，回填方式主要有原浆回填、中砂回填、素土回填和水泥砂浆回填等；地埋管材质以HDPE管为主，直径绝大多数φ32mm。

根据竖直地埋管埋入换热孔内U形管的数量，系统又可分为单U和双U埋管系统，见图3-15和图3-16；地埋管与周围岩土体换热方式为传导散热或吸热，为避免换热孔之间的相互干扰和节省占地，地埋管孔设计间距一般4～6m；根据设计要求的不同，地埋管内的循环液（换热介质）可以是水或防冻液。

图3-15　单U竖直埋管地源热泵换热系统

图3-16　双U竖直埋管地源热泵换热系统

3.地源热泵系统核心技术——单孔换热能力分析

在推广地埋管地源热泵技术实践过程中，由于各地区地质和水文地质条件的复杂性和多变性，尤其是地下水位埋深和地下水的渗透速度的差异，导致各地区岩（土）层的导热性和地埋管单延米换热能力差异巨大，在一个地区能成功应用的地下换热系统，在另一地区往往并不适用，即使在同一地区，也因项目地点位于河道冲洪积扇的上、中、下游的不同，导致项目设计的单孔换热能力不同。因此，与地下水地源热泵系统相同，地质勘察技术仍是地埋管地源热泵系统技术的核心，也是浅层地温能开发利用工程能否成功应用于实践的关键。

地埋管换热器是地源热泵技术的核心，它由众多的地埋管孔及其连接它们的U型管、水平管组成。在一定的冷、热负荷情况下，如果地埋管孔数量设计偏多，单孔换热量未达到最佳的单孔换热能力，就意味着项目初投资偏大，占地面积也越大，地埋侧末端循环泵也越大，运行的经济性降低；如果地埋管孔数量设计偏少，单孔换热量不能满足负荷要求，就意味着循环液在冬季出水温度会越来越低，出现“末寒”现象，夏季出水温度会越来越高，出现“末热”现象，降低主机运行的能效比，甚至导致主机停机保护，系统无法运行，其结果最终是影响系统的经济性和系统的稳定性。

地埋管换热器设计是否合理，决定着地源热泵系统的经济性和运行可靠性。因此，单孔换热能力分析是地埋管换热器设计的核心。增强地埋管换热器传热的方法与传统的换热器基本相同，即应提高传热温差，增加传热面积，减少传热热阻。

传热温差的改变要受到地层温度、循环液温度及热泵主机的参数的限制。地层温度在各地区是恒定的，无法改变。循环液温度也就是蒸发器或冷凝器出口温度，它受主机性能和参数控制，过高或过低的出口温度会降低主机运行的能效比，影响系统的经济性。

增加传热面积实际上就是增加地埋管换热器长度，这也就是增加项目初期投资，增大占地面积，过度的地埋管换热器长度不但不会提高系统的经济性反而会降低地埋管地源热泵项目的经济性。

因此，增强地埋管换热器传热的方法主要是降低传热热阻。循环液与地下岩土体、地下水之间的传热过程受以下两种因素控制：一是地埋管换热器；二是岩土体、地下水的传热性能。在工程实践过程中，通常以钻孔壁为界，把所涉及的空间区域划分为钻孔内的地埋管、回填料部分和钻孔以外的岩土体部分。钻孔以外部分的传热由两部分组成，一是从钻孔壁到末端未受到干扰的远端介质的岩土层热阻，该项热阻主要取决于岩土体导热系数；二是各地埋管之间温度场的相互干扰而形成的附加温变热阻，这部分热阻主要取决于地埋管的布置形式和间距，及其释、放热量的平衡程度。钻孔内部的传热热阻主要由管内热阻和管外回填料的热阻构成，这部分热阻容易通过工程措施控制，可增加单孔换热能力。

1）钻孔外热阻

岩土体的导热系数和热扩散率对地埋管换热器设计非常重要，决定了地埋管换热器长度、地埋管的布置形式和间距、占地面积。岩土体导热系数表示通过大地的热传导能力。热扩散率是衡量大地传递和存储热量能力的尺度。岩土体的含湿量对岩土体的导热系数和热扩散率有很大影响，夏季工况运行时地埋管换热器内循环液温度高于岩土体温度，导致地埋管周围的岩土体水分扩散减少，岩土体变得干燥，降低其导热系数，形成热不稳定现象。在设计换热器长度时，在地下水缺乏或地下水埋藏较深的地区，尤其需要注意。

地埋管换热器运行过程中，地埋管周围的岩土体温度场会发生变化，随着地温变化程度的增加和区域的扩大，相邻地埋管之间换热将受影响，把这种因地温变化而引起的换热阻力的增加与换热量的减弱，称为温变热阻。如果一年内，地埋管换热器从岩土体中吸收或散发的热量不平衡，会引起多余热量（冷量）的积累，引起地下恒温的变化，导致温度热阻的增加。

地下水渗流对地埋管换热能力有着非常重要的影响。由于地下水的热容量大，吸收或散发热量也大，在有地下水渗流情况下，热量或冷量很容易被流动的地下水带走，形成另一条热流通道，大大降低传热热阻。即使冷、热负荷不平衡的区域，地下水流动也将减弱“温变热阻”的影响。

2）钻孔内热阻

钻孔内热阻主要由地埋管和回填料的传热性能所控制。地埋管应采用化学稳定性好，有一定强度（主要是考虑埋管较深时，循环液对埋管的压力）、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材和管件。在目前技术、经济水平的情况下，大多已建工程采用聚乙烯管（PE管），这是综合考虑上面各项要求的选择结果。

在目前技术、经济水平的情况下，选择恰当的回填料是大多数地埋管地源热泵项目能够减少投资、提高系统运行经济性的最适宜手段。回填料介于地埋管与孔壁之间，其目的是增强地埋管与周围岩土体的换热能力，同时防止地表水通过钻孔向地下渗透，污染地下水和避免不同含水层地下水之间的交叉污染。回填材料的选择以及正确的回填施工对保证地埋管换热器性能有重要意义。采用导热性能不良的回填材料将显著增大钻孔内的热阻，在同样情况下导致所需的钻孔总长度增加，同时也意味着系统初投资以及运行费用增加。

根据《地源热泵工程技术规范》（GB50366—2005），“灌浆回填材料宜采用膨润土和细沙（或水泥）的混合浆或专用回填材料；当地埋管换热器设在密实或坚硬的岩土体中时，宜采用水泥基料灌浆回填；回填材料及其配比应符合设计要求”。笔者建议：在地下水位面以下采用粗砂、砾石回填，在地下水位面以上采用水泥砂浆回填，其原因是：

（1）在地下水位面以下的钻孔区域，采用粗砂、砾石（D2～4mm，要求磨圆度好）回填将能够充分利用地下水热容量大和流动性好的特点，将产生的热量或冷量尽快带走，形成对流散（吸）热通道。由于存在地下水交叉污染的风险，在地下水有分层污染情况的地区，谨慎采用；

（2）在地下水位面以上的钻孔区域，回填料必须回填密实、完整，完全隔绝空气与地埋管之间接触，彻底避免空气混入回填料中，采用水泥砂浆回填将能够做到上述要求，更重要的是水泥砂浆回填具有良好的导热性、经济性及足够的耐久性等。

4.地源热泵系统设计和施工技术要求

地源热泵系统设计和施工应严格遵守《地源热泵工程技术规范》（GB50366—2005）。根据多年地埋管地源热泵项目施工及运行监测经验，同时应注意以下几点：

（1）在场地条件许可的情况下，地埋管换热器的施工尽量靠近的控制机房，以最大幅度节省地埋侧循环功率，提高系统的功效比。据调查，北京昌平区某地埋管地源热泵项目夏季运行时循环泵耗电量（包括末端循环泵）占到总耗电量40%～50%，明显高于正常值，其原因是地埋管换热器施工场地距机房较远，循环泵功率过大所致。

（2）在条件许可的情况下，地埋管地源热泵项目建成后最好首先运行制冷季，其目的是保证冬季运行效果，防止发生循环液（如果是水的话）冰冻的风险。

（3）地下水对地埋管孔的换热能力有非常重要的影响，但一般情况下地下水渗流速度快的区域含水层颗粒较大，施工地埋管孔难度较大，增大了项目的施工成本，故应综合考虑施工成本和换热能力的关系。

（4）当建筑物分散，且场地条件许可的情况下，宜采用分散式机房，有利于提高项目的经济性。

（5）地埋管孔一般深度在100m左右，一旦地埋管地源热泵系统建成并投入运行后，就需要永久占用地下空间（2m以下区域），将对区域规划（如地铁线路）和管线布置产生影响；

（6）在进行回填料回填施工时，务忙用铁铲一铲一铲的回填，速度不宜过快，防止因过快回填导致的回填料不实的情况发生。严禁用小推车整车灌入式回填。

（7）项目运行阶段，应密切关注和记录主机的供回水温度，主机和循环泵耗电量，为科学分析项目的运行情况打下基础。

（8）由于地埋管孔的单孔换能力测试试验时间有限（一般为10天左右），并且未能考虑到“温变热阻”的影响，因此其热物性结果往往并不能完全反映一个供暖或一个制冷季的运行情况，建议设计时参考相同地区、相同水文地质条件已建项目的经验值。

（9）地埋管孔的布置应综合考虑“温变热阻”影响和项目经济性。

（10）在进行地埋管地源热泵项目设计时，必须保证各地埋管孔的水力平衡，确保每个循环管内流速基本一致。

（11）应精确计算地埋管内流速，流速过大不会增加换热量，反而降低项目的经济性；流速过小将降低单孔换热能力。

地埋管地源热泵项目由于施工地埋管钻数量众多，因此地埋管钻施工成本往往是初投资大小的主要决定因素，建议在项目的论证阶段务必施工勘探试验孔，掌握项目的施工难度和施工成本大小，为项目的预算打下基础。根据《地源热泵工程技术规范》（GB50366-2005）要求，地源热泵系统方案设计前，也应进行工程场地状况调查，并应对浅层地热能资源进行勘察。地埋管地源热泵系统方案设计前，应对工程场区岩土体地质条件进行勘察，勘察内容包括：

（1）岩土层结构；

（2）岩土体热物性；

（3）岩土体温度；

（4）地下水静水位埋深、水温、水质及分布；

（5）地下水径流方向、速度；

（6）冻土层厚度。

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