淺層地?zé)崮苁侵冈诘乇硪韵乱欢ㄉ疃确秶鷥?nèi)（通常在200米以內(nèi)），賦存于巖土體、地下水和地表水中、溫度低于25℃左右、具有開發(fā)利用價(jià)值的熱能，通過地源熱泵等技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的高效供暖制冷。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程和“雙碳”戰(zhàn)略的推進(jìn)，以地源熱泵為代表的淺層地?zé)崮荛_發(fā)規(guī)模迅速擴(kuò)大，但大規(guī)模、長(zhǎng)期持續(xù)取熱或排熱，會(huì)打破地下原有溫度場(chǎng)的平衡，引發(fā)巖土體溫度持續(xù)升高或降低、地下水動(dòng)力場(chǎng)改變、熱影響半徑擴(kuò)展等一系列環(huán)境地質(zhì)問題，甚至影響熱泵系統(tǒng)自身的能效和壽命。在此背景下，淺層地?zé)岜O(jiān)測(cè)作為掌握地下溫度場(chǎng)動(dòng)態(tài)、評(píng)估地質(zhì)環(huán)境影響、優(yōu)化工程運(yùn)行調(diào)度的關(guān)鍵手段，被納入多地標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，成為淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的技術(shù)環(huán)節(jié)。

從標(biāo)準(zhǔn)體系看，我國(guó)已在地方層面出臺(tái)多部關(guān)于淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)規(guī)范，如江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》、上海市工程建設(shè)規(guī)范《淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》以及陜西省《淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》等，對(duì)監(jiān)測(cè)分級(jí)、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置、監(jiān)測(cè)方法與頻率、數(shù)據(jù)處理等提出了系統(tǒng)性要求。這些標(biāo)準(zhǔn)普遍將監(jiān)測(cè)劃分為“區(qū)域監(jiān)測(cè)”和“場(chǎng)地監(jiān)測(cè)”兩個(gè)層次：區(qū)域監(jiān)測(cè)側(cè)重于在城市或典型地質(zhì)單元尺度掌握淺層地溫場(chǎng)的背景值和長(zhǎng)期變化趨勢(shì)，場(chǎng)地監(jiān)測(cè)則針對(duì)具體地源熱泵工程，在換熱孔周邊和敏感目標(biāo)處布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，跟蹤運(yùn)行期地溫、地下水位、水質(zhì)等要素的變化，實(shí)現(xiàn)工程全生命周期的地質(zhì)環(huán)境管控。

在監(jiān)測(cè)對(duì)象上，淺層地?zé)岜O(jiān)測(cè)的核心是地溫場(chǎng)，但往往需要與地下水動(dòng)力場(chǎng)、水化學(xué)場(chǎng)等協(xié)同觀測(cè)。對(duì)于地埋管地源熱泵系統(tǒng)，主要監(jiān)測(cè)不同深度巖土體溫度隨時(shí)間和空間的變化，通過分析地溫曲線形態(tài)、熱影響范圍及熱貫通現(xiàn)象，判斷是否出現(xiàn)“熱堆積”或“冷堆積”，評(píng)估系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的可持續(xù)性。對(duì)于地下水地源熱泵系統(tǒng)，則需要同時(shí)監(jiān)測(cè)抽水井、回灌井及周邊觀測(cè)井的水位、水溫和水質(zhì)，防止因過度抽采或回灌不暢引發(fā)地下水位下降、地下水漏斗、水質(zhì)混層污染等問題。部分標(biāo)準(zhǔn)還提出對(duì)地面沉降、土壤化學(xué)組分等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以全面識(shí)別地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建通常包括監(jiān)測(cè)孔設(shè)計(jì)、傳感器選型與埋設(shè)、數(shù)據(jù)采集傳輸、監(jiān)控平臺(tái)與分析軟件等環(huán)節(jié)。以地溫長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)孔為例，標(biāo)準(zhǔn)要求監(jiān)測(cè)深度一般不小于150米，監(jiān)測(cè)點(diǎn)垂向布置應(yīng)保證每一主要土層至少有一個(gè)測(cè)點(diǎn)，淺部（如12米以淺）監(jiān)測(cè)點(diǎn)密度適當(dāng)加大，深部可以10米左右間距均勻布點(diǎn)。監(jiān)測(cè)孔結(jié)構(gòu)需滿足長(zhǎng)期穩(wěn)定性要求，孔徑一般不小于200毫米，內(nèi)置無縫鋼管作為護(hù)管，底部密封，管壁不滲漏，孔內(nèi)注水至井口以保障溫度傳導(dǎo)環(huán)境?；靥畈牧隙嗖捎命S沙與膨潤(rùn)土混合，配比約為7:3，水灰比約0.5，以兼顧導(dǎo)熱性能與密封效果。為避免人為破壞和自然因素干擾，孔口需設(shè)置堅(jiān)固、防水、保溫的保護(hù)裝置，防止雨水倒灌、太陽輻射等因素影響溫度數(shù)據(jù)真實(shí)性。

在監(jiān)測(cè)設(shè)備方面，地溫監(jiān)測(cè)主要依托高精度溫度傳感器和自動(dòng)采集裝置。許多工程采用數(shù)字式溫度傳感器如DS18B20等，具有測(cè)溫范圍寬、精度高、數(shù)字信號(hào)輸出、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可通過“一線總線”方式掛接多個(gè)傳感器，實(shí)現(xiàn)同一鉆孔內(nèi)多點(diǎn)溫度同步測(cè)量。采集器多采用低功耗單片機(jī)或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)記錄儀，配合實(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)器和無線通信模塊，能夠按設(shè)定時(shí)間間隔自動(dòng)采集、存儲(chǔ)和上傳溫度數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)無人值守長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。部分系統(tǒng)將地溫監(jiān)測(cè)與地下水水位、水質(zhì)監(jiān)測(cè)集成，形成多參數(shù)綜合監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，通過GPRS、4G、NB-IoT或短距離無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，納入城市或區(qū)域能源管理平臺(tái)。

監(jiān)測(cè)頻率和周期是保證監(jiān)測(cè)效果的關(guān)鍵參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)一般要求在地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行前進(jìn)行背景值監(jiān)測(cè)，運(yùn)行初期加密觀測(cè)，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段后可適當(dāng)降低頻率，但仍需長(zhǎng)期連續(xù)跟蹤。例如，某些規(guī)范建議在供暖和制冷季節(jié)各進(jìn)行不少于一個(gè)完整周期的連續(xù)監(jiān)測(cè)，非采暖季可適當(dāng)延長(zhǎng)采樣間隔，但需保證對(duì)年度溫度變化和多年趨勢(shì)的刻畫。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需經(jīng)過質(zhì)量審核、異常值剔除和合理性分析后，用于編制監(jiān)測(cè)報(bào)告和專題圖件，如不同深度地溫隨時(shí)間變化曲線、等溫線圖、熱影響范圍圖等，為管理部門和運(yùn)營(yíng)單位提供決策依據(jù)。

從實(shí)際應(yīng)用看，淺層地?zé)岜O(jiān)測(cè)在工程評(píng)價(jià)和優(yōu)化運(yùn)行中發(fā)揮了重要作用。一方面，通過監(jiān)測(cè)可以量化換熱孔周圍巖土體的溫度響應(yīng)，計(jì)算熱物性參數(shù)、評(píng)估單孔和孔群的熱影響半徑，為合理設(shè)計(jì)埋管間距、埋管深度和系統(tǒng)運(yùn)行策略提供依據(jù)。另一方面，在運(yùn)行階段，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可用于判斷系統(tǒng)是否存在“熱短路”或熱貫通風(fēng)險(xiǎn)，指導(dǎo)采取輪換間歇運(yùn)行、調(diào)整開停機(jī)策略或進(jìn)行地下熱調(diào)控等措施，避免因局部溫度持續(xù)異常導(dǎo)致能效衰減甚至系統(tǒng)失效。在地下水地源熱泵系統(tǒng)中，水位和水溫監(jiān)測(cè)還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)抽水井淤堵、回灌不暢等問題，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

從發(fā)展趨勢(shì)看，淺層地?zé)岜O(jiān)測(cè)正朝著自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向演進(jìn)。傳統(tǒng)人工讀數(shù)式測(cè)溫已逐步被在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)取代，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)上傳至云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、預(yù)警和遠(yuǎn)程控制。部分城市已將淺層地?zé)岜O(jiān)測(cè)納入城市地質(zhì)環(huán)境和能源監(jiān)管信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多工程、多區(qū)域數(shù)據(jù)共享和大數(shù)據(jù)分析，為城市尺度淺層地?zé)豳Y源規(guī)劃和政策制定提供支撐。同時(shí)，監(jiān)測(cè)設(shè)備不斷向低功耗、微型化、高可靠性發(fā)展，新型光纖測(cè)溫、分布式溫度傳感等技術(shù)也開始應(yīng)用于地溫場(chǎng)精細(xì)刻畫，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔乃至整個(gè)換熱陣列溫度場(chǎng)的連續(xù)監(jiān)測(cè)，為精細(xì)化設(shè)計(jì)和運(yùn)維提供更加豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

總體而言，淺層地?zé)岜O(jiān)測(cè)不僅是工程合規(guī)性的要求，更是保障淺層地?zé)崮芸沙掷m(xù)開發(fā)利用、保護(hù)地下地質(zhì)環(huán)境的重要技術(shù)手段。通過科學(xué)構(gòu)建監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、規(guī)范監(jiān)測(cè)方法、長(zhǎng)期積累數(shù)據(jù)，并將其與工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理緊密結(jié)合，才能在利用淺層地?zé)崮艿耐瑫r(shí)，守住地下溫度場(chǎng)的“平衡線”，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。