DB61/T 1397-2021 浅层地热能勘察与评价技术规程

ICS13.020.99

CCSD10

DB61

陕西省地方标准

DB61/T1397—2021

浅层地热能勘查与评价技术规程

Technicalstandardsforexplorationandevaluationofshallowgeothermalenergy

2021-01-19发布2021-02-19实施

陕西省市场监督管理局发布

DB61/T1397—2021

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...................................................................................................................................................................3

5勘查...................................................................................................................................................................4

6浅层地热能评价...............................................................................................................................................9

7设计书和成果报告编写.................................................................................................................................13

附录A（资料性）计算方法...................................................................................................................14

附录B（资料性）可替代常规能源量计算方法..................................................................................18

附录C（资料性）陕西省主要地层岩土热物性参数..........................................................................19

附录D（资料性）设计编写提纲...........................................................................................................21

附录E（资料性）报告编写提纲...........................................................................................................22

附录F（资料性）大地热流值确定方法..............................................................................................24

I

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前  言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本标准由陕西省地质调查院提出。

本标准由陕西省自然资源厅归口。

本标准起草单位：陕西省水工环地质调查中心。

本标准主要起草人：黄建军、赵智强、刘建强、王克、郭鸿、白小鸟、桂忠强、滕宏泉、邓红章、

金光、周阳、张亚鸽、张乐、侯娟、宋巧莲。

本标准由陕西省地质调查院负责解释。

本标准首次发布。

联系信息如下：

单位：陕西省地质调查院地质科技处

电话：02989650560

地址：陕西省西安市雁塔区西影路25号

邮编：710054

II

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浅层地热能勘查与评价技术规程

1范围

本标准规定了浅层地热能勘查与评价的总则、勘查工作质量要求、浅层地热能评价、设计书和成果

报告编写要求。

本标准适用于陕西省境内地下水换热方式和竖直地埋管换热方式的浅层地热能区域勘查与评价。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期的版本适用于本文件。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。

GB11615-2010地热资源地质勘查规范

GB50021-2001（2009年版）岩土工程勘察规范

GB50027-2001供水水文地质勘察规范

GB50218-2014工程岩体分级标准

GB50366-2005（2009年版）地源热泵系统工程技术规范

GB/T2589-2008综合能耗计算通则

GB/T14848-2017地下水质量标准

GB/T50123-2019土工试验方法标准

DZ/T0153-2010物化探工程测量规范

DZ/T0225-2009浅层地热能勘查评价规范

DZ/T0282-2015水文地质调查规范（1:50000）

3术语和定义

GB50366-2005（2009年版）和DZ/T0225-2009中界定的以下术语定义适用于本文件。

3.1

浅层地热能shallowgeothermalenergy

蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能。

注：是指通过地源热泵换热技术利用的蕴藏在地表以下200m以内，温度低于25℃的热能。

[来源：DZ/T0225-2009，3.1]

3.2

浅层地热容量shallowgeothermalcapacity

在浅层岩土体、地下水和地表水中储藏的单位温差热量。

[来源：DZ/T0225-2009，3.2]

3.3

1

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浅层地热换热功率shallowgeothermalheatexchangerpower

从浅层岩土体、地下水和地表水中单位时间内交换的热量。

3.4

地下水循环利用量recyclegroundwatercirculation

从含水层中抽取利用后，完全回灌到原含水层中的地下水量。

[来源：DZ/T0225-2009，3.4]

3.5

恒温带constanttemperaturelayer

地面以下温度常年保持不变的地带。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。

[来源：DZ/T0225-2009，3.5]

3.6

地源热泵系统ground-sourceheatpumpsystem

以岩土体、地下水和地表水为低温热源，由热泵机组、浅层地热能换热系统、建筑物内系统组成的

空调系统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵

系统和地表水地源热泵系统。

3.7

竖直地埋管换热系统verticalgroundheatexchangersystem

传热介质通过竖直地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统。

3.8

地下水换热系统groundwaterheatexchangersystem

通过地下水进行热交换的地热能交换系统，分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。

[来源：DZ/T0225-2009，3.8]

3.9

竖直地埋管换热器verticalgroundheatexchanger

由埋于竖直钻孔内的密闭循环管组构成，用于传热介质与岩土体换热。

3.10

回灌试验injectiontest

一种向井中连续注水，使井内保持一定水位，或计量注水、记录水位变化来测定含水层渗透性、注

水量等水文地质参数的试验。

[来源：GB50366-2005（2009年版），2.0.23]

3.11

现场热响应试验in-situthermalconductivitytest

利用竖直地埋管换热系统采用人工热源向岩土体中连续加热并记录传热介质的温度变化和循环量

来测定岩土体热传导性能及岩土体初始平均温度的试验。

2

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3.12

热物性测试thermophysicalpropertiestest

采用人工或天然热源对岩土体样品的热物理参数进行的测试。

[来源：DZ/T0225-2009，3.12]

3.13

大地热流值groundheatflux

大地热流是地球内热以传导方式传输至地表的热量，在单位时间内通过单位面积的大地热流称为大

地热流值。

[来源：DZ/T0225-2009，3.13]

3.14

容积法volumetricassessmentmethod

根据地质体的体积进行热容量计算的方法。

[来源：DZ/T0225-2009，3.14]

3.15

热均衡评价geothermalbalancedevaluation

对在一定时间内浅层岩土体、地下水和地表水中的热能补给量、热能排泄量和储存热量进行的均衡

评价。

[来源：DZ/T0225-2009，3.15]

3.16

岩土综合热物性参数parameteroftherock-soilthermalproperties

是指不含回填材料在内的，竖直地埋管埋设深度范围内，岩土的综合导热系数、综合比热容。

[来源：GB50366-2005（2009年版），2.0.26]

3.17

岩土初始平均温度initialaveragetemperatureoftherock-soil

从恒温带至竖直地埋管埋设深度范围内，岩土常年恒定的平均温度。

3.18

灌采比rateofinjectiontoexploitation

回灌试验中单位回灌量和抽水试验中单位涌水量的比值。

4总则

4.1编制浅层地热能产业规划前应进行浅层地热能勘查与评价。勘查与评价应符合本省国民经济建设

布局，围绕城市及其周边地区、重要经济区、综合开发区、重点城镇等地区开展。

4.2浅层地热能勘查与评价开展前应收集目标区域内地质、水文地质、地热等方面已有研究成果，编

制项目勘查设计书。

3

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4.3浅层地热能勘查应采用综合手段，适当补充地质、水文地质野外调查，结合工作区特点和地质条

件复杂程度，布置物探、钻探、现场试验、地温监测等勘查和试验。

4.4浅层地热能评价应进行适宜性评价、资源量评价、环境影响预测和经济成本评估，确定可开发利

用的地区及合理利用方式、合理利用量。

4.5勘查与评价工作完成后应编制成果报告并向相关部门提交。

5勘查

5.1流程

5.1.1充分收集工作区地质、水文地质资料，进行综合分析研究，明确工作区气象水文、地质、水文

地质、地热地质条件等浅层地热能开发利用条件。

5.1.2在资料研究分析基础上，根据勘查工作需要，补充开展地质、水文地质等地质调查工作，布置

地球物理勘探、钻探、取样等勘查工作，基本查明工作区浅层地热能赋存条件。

5.1.3开展抽水回灌试验、现场热响应试验、地温监测等专项试验和监测工作，获取工作区地温场特

征、水文地质参数、含水层回灌性能、岩土体热物性等参数体系。

5.1.4在基本查明工作区浅层地热能赋存条件和开发利用条件的基础上，结合专项试验获得的相关参

数，开展适宜性评价、资源评价、热平衡评价、环境效益评价、地质环境影响预测等浅层地热能评价工

作。

5.1.5编制开发利用区划。

5.2内容

5.2.1关中冲洪积平原区勘查内容主要包括：

a)地貌成因类型及特征、分布、组成物质、形成时代；

b)地下水类型、埋藏条件、含水层结构、富水性、水化学特征、补径排条件等水文地质条件；

c)含水层回灌能力；

d)地质构造、岩土层结构、物质组成、热物性特征；

e)浅层地温场分布特征；

f)岩土综合导热系数；

g)开发利用现状。

5.2.2关中黄土台塬区勘查内容主要包括：

a)地貌成因类型及特征、分布、组成物质、形成时代；

b)地质构造、岩土层结构、物质组成、热物性特征；

c)地质灾害发育特征；

d)浅层地温场分布特征；

e)岩土综合导热系数。

5.2.3陕南秦巴山地区勘查内容主要包括：

a)地貌成因类型及特征、分布、组成物质、形成时代；

b)地质构造、岩土层结构、松散层厚度、物质组成、热物性特征；

c)地质灾害、山洪灾害发育特征；

d)浅层地温场分布特征；

e)岩土综合导热系数。

5.2.4陕南低山丘陵盆地区勘查内容主要包括：

4

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a)地貌成因形态类型及特征、分布、组成物质、形成时代；

b)地下水类型、埋藏条件、含水层结构、富水性、水化学特征、补径排条件等水文地质条件；

c)含水层回灌能力；

d)地质构造、岩土层结构、松散层厚度、物质组成、热物性特征；

e)地质灾害、山洪灾害发育特征；

f)浅层地温场分布特征；

g)岩土综合导热系数。

5.2.5陕北黄土高原区勘查内容主要包括：

a)地貌成因形态类型及特征、分布、组成物质、形成时代；

b)地质构造、岩土层结构、松散层厚度、物质组成、热物性特征；

c)地质灾害发育特征；

d)浅层地温场分布特征；

e)岩土综合导热系数。

5.2.6陕北风沙高原区勘查内容主要包括：

a)地貌成因形态类型及特征、分布、组成物质、形成时代；

b)地质构造、岩土层结构、松散层厚度、物质组成、热物性特征；

c)浅层地温场分布特征；

d)岩土综合导热系数。

5.2.7应根据不同区域地质条件复杂程度、已有工作程度，有针对性地布置勘查工作。一般可参照以

下内容进行布置：

a)关中冲洪积平原区：适当补充地质、水文地质野外调查和抽水试验，布置钻探、取样、现场热

响应试验、回灌试验、地温监测等勘查工作；

b)关中黄土台塬区：适当补充地质调查，布置钻探、取样、现场热响应试验、地温监测等勘查工

作；

c)陕南低山丘陵盆地区：适当补充地质、水文地质野外调查和抽水试验，布置物探、钻探、取样、

现场热响应试验、回灌试验、地温监测等勘查工作；

d)陕南秦巴山地区、陕北黄土高原区、陕北风沙高原区：适当补充地质调查，布置物探、工程地

质钻探、取样、现场热响应试验、地温监测等勘查工作。

5.3勘查精度

5.3.1浅层地热能勘查宜采用不低于1:50000比例尺的地理底图开展工作。

5.3.2工作区复杂程度分区如下：

a)简单地区：地貌类型单一，地层及地质构造简单，地下水补径排条件简单，水化学类型单一；

b)中等地区：地貌类型较多样，地层及地质构造较复杂，地下水补径排条件和水化学类型较复杂；

c)复杂地区：地貌类型多样，地层及地质构造复杂，地下水补径排条件和水化学类型复杂。

5.3.3不同区域勘查工作量应按表1规定执行：

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表1不同区域浅层地热能勘查每百平方公里工作量

水位统测抽水试验回灌试勘查孔水样岩土样现场热响应地温长观

区域调查点a/个

点/个/组验/组/个/件/组试验/组孔/个

简单地区40～556～83～61～22～38～1520～302～32～3

中等地区55～658～105～81～23～415～2030～403～43～4

复杂地区65～7010～147～101～34～520～2540～504～54～5

注：调查点包括水文地质调查点、环境地质调查点、地质地貌调查点等。

5.4勘查方法及技术要求

5.4.1遥感解译

5.4.1.1遥感解译数据宜采用卫星影像，图像分辨率不低于10m。

5.4.1.2遥感解译内容为勘查区内土地利用情况以及浅层地热能可开发的土地利用率。

5.4.1.3遥感解译按室内初步解译、建立野外解译标志、室内详细解译、野外验证的程序进行。

5.4.1.4浅层地热能可开发的土地利用率解译应将勘查区进行网格剖分，剖分单元格宜采用1km×1km，

分别计算每个单元格的土地利用率。

5.4.1.5遥感解译成果应提交镶嵌卫片的解译成果图及说明书等。

5.4.2地质调查

5.4.2.1收集水文、气象、地质、水文地质、地热地质、环境地质资料及浅层地热能开发利用成果，

并进行分析、整理。

5.4.2.2地质、水文地质调查应根据孔隙型、裂隙型和岩溶型含水层的特征确定具体调查内容，调查

精度应达到1:200000～1:50000的比例要求。

5.4.2.3调查深度宜控制在地表以下200m内。调查内容应包括：岩土层岩性结构、含水层分布及埋藏

条件，地下水水位、水温、水质及动态变化，岩土体的热物理性质参数（热导率和比热容）及岩土体的

物理性质参数（孔隙率、含水率、密度），地温场分布特征。

5.4.3地球物理勘探

5.4.3.1应探明勘查区浅层地质结构、覆盖层厚度、风化壳厚度、基岩埋藏深度、地质构造等。

5.4.3.2在地质调查工作难以判断而又需要解决的地段宜布置相应物探工作。

5.4.3.3工作方法应根据勘查区的地质环境条件、工作内容等因素合理选择，工作方法及相关技术要

求按DZ/T0153-2010的规定执行。

5.4.3.4应编制物探报告及解译推断成果图件，并作为勘查评价报告的附件提交。

5.4.4钻探

5.4.4.1钻探工作在资料收集、地质调查和地球物理勘探的基础上进行布置，应编制钻孔设计书。

5.4.4.2钻探包括水文地质钻探和工程地质钻探。

5.4.4.3水文地质钻探工作宜部署在关中冲洪积平原区和秦巴山区低山丘陵盆地区，钻孔一般布置在

水文地质结构不清地段和地下水地源热泵工程主要开发区域。

6

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5.4.4.4水文地质钻探应探明含水层(组)的数目、埋藏深度、厚度、岩性，钻孔并用于开展抽水试验、

回灌试验、采集水样和地下水动态监测。

5.4.4.5水文地质钻孔的孔径应不小于500mm，下入口径300mm以上管材，孔深一般要求揭露200m以

浅具有供水意义的主要含水层或含水构造带。

5.4.4.6水文地质钻探与成孔按GB50027-2001第5章的相关要求执行。

5.4.4.7工程地质钻探应部署在竖直地埋管换热方式适宜或较适宜区，钻孔一般布置在地层结构不清

地段、热响应试验和地温观测的区域性控制地段以及地下水地源热泵工程主要开发区域。

5.4.4.8工程地质钻探应探明浅层地质结构，确定地层、岩性、埋藏深度、厚度，钻孔并用于开展现

场热响应试验、采集岩土样和地温场动态监测。

5.4.4.9工程地质钻孔的孔径应不小于110mm，钻探深度在陕南秦巴山地区宜钻穿松散层，进入基岩

5m，其余地区一般为200m。

5.4.4.10工程地质钻探在包气带中钻进时，应进行干钻。

5.4.4.11工程地质钻探应全孔取芯，粘性土取芯率应不低于80%，砂类土取芯率应不低于60%。

5.4.4.12工程地质钻探按GB50021-2001（2009年版）中9.2的规定执行。

5.4.4.13钻探工作结束后，应提交包括钻孔柱状图、水文地质观测、岩芯记录表、测井曲线、采样及

分析结果等原始资料在内的地质成果，水文地质钻探并应编制钻孔综合成果图及成井报告。

5.4.5抽水及回灌试验

5.4.5.1抽水及回灌试验应布置在地下水换热方式适宜区和较适宜区，试验井宜选择水文地质钻孔、

机民井、已建或新建水源热泵工程的换热井，不具备上述条件的应专门施工试验井。

5.4.5.2抽水试验宜采用单孔非稳定流抽水试验，应遵守GB50027-2001第6章的要求。

5.4.5.3回灌试验应符合以下要求：

a)回灌试验井间距应大于影响半径；

b)回灌试验的回灌层位应与抽水试验的抽水层