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)利用價值的熱能，通過地源熱泵等技術(shù)可以實現(xiàn)對建筑的高效供暖制冷。隨著我國城鎮(zhèn)化進程和“雙碳”戰(zhàn)略的推進，以地源熱泵為代表的淺層地?zé)崮荛_發(fā)規(guī)模迅速擴大，但大規(guī)模、長期持續(xù)取熱或排熱，會打破地下原有溫度場的平衡，引發(fā)巖土體溫度持續(xù)升高或降低、地下水動力場改變、熱影響半徑擴展等一系列環(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)測作為掌握地下溫度場動態(tài)、評估地質(zhì)環(huán)境影響、優(yōu)化工程運行調(diào)度的關(guān)鍵手段，被納入多地標準和規(guī)范，成為淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的技術(shù)環(huán)節(jié)。

從標準體系看，我國已在地方層面出臺多部關(guān)于淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)規(guī)范，如江蘇省地方標準《淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測標準》、上海市工程建設(shè)規(guī)范《淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用監(jiān)測技術(shù)標準》以及陜西省《淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》等，對監(jiān)測分級、監(jiān)測項目、監(jiān)測點布置、監(jiān)測方法與頻率、數(shù)據(jù)處理等提出了系統(tǒng)性要求。這些標準普遍將監(jiān)測劃分為“區(qū)域監(jiān)測”和“場地監(jiān)測”兩個層次：區(qū)域監(jiān)測側(cè)重于在城市或典型地質(zhì)單元尺度掌握淺層地溫場的背景值和長期變化趨勢，場地監(jiān)測則針對具體地源熱泵工程，在換熱孔周邊和敏感目標處布設(shè)監(jiān)測點，跟蹤運行期地溫、地下水位、水質(zhì)等要素的變化，實現(xiàn)工程全生命周期的地質(zhì)環(huán)境管控。

在監(jiān)測對象上，淺層地?zé)岜O(jiān)測的核心是地溫場，但往往需要與地下水動力場、水化學(xué)場等協(xié)同觀測。對于地埋管地源熱泵系統(tǒng)，主要監(jiān)測不同深度巖土體溫度隨時間和空間的變化，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”，評估系統(tǒng)長期運行的可持續(xù)性。對于地下水地源熱泵系統(tǒng)，則需要同時監(jiān)測抽水井、回灌井及周邊觀測井的水位、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。部分標準還提出對地面沉降、土壤化學(xué)組分等指標進行監(jiān)測，以全面識別地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險。

監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建通常包括監(jiān)測孔設(shè)計、傳感器選型與埋設(shè)、數(shù)據(jù)采集傳輸、監(jiān)控平臺與分析軟件等環(huán)節(jié)。以地溫長期監(jiān)測孔為例，標準要求監(jiān)測深度一般不小于150米，監(jiān)測點垂向布置應(yīng)保證每一主要土層至少有一個測點，淺部（如12米以淺）監(jiān)測點密度適當(dāng)加大，深部可以10米左右間距均勻布點。監(jiān)測孔結(jié)構(gòu)需滿足長期穩(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)置堅固、防水、保溫的保護裝置，防止雨水倒灌、太陽輻射等因素影響溫度數(shù)據(jù)真實性。

在監(jiān)測設(shè)備方面，地溫監(jiān)測主要依托高精度溫度傳感器和自動采集裝置。許多工程采用數(shù)字式溫度傳感器如DS18B20等，具有測溫范圍寬、精度高、數(shù)字信號輸出、抗干擾能力強等優(yōu)點，可通過“一線總線”方式掛接多個傳感器，實現(xiàn)同一鉆孔內(nèi)多點溫度同步測量。采集器多采用低功耗單片機或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)記錄儀，配合實時時鐘、存儲器和無線通信模塊，能夠按設(shè)定時間間隔自動采集、存儲和上傳溫度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)無人值守長期監(jiān)測。部分系統(tǒng)將地溫監(jiān)測與地下水水位、水質(zhì)監(jiān)測集成，形成多參數(shù)綜合監(jiān)測節(jié)點，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。

監(jiān)測頻率和周期是保證監(jiān)測效果的關(guān)鍵參數(shù)。標準一般要求在地源熱泵系統(tǒng)運行前進行背景值監(jiān)測，運行初期加密觀測，進入穩(wěn)定運行階段后可適當(dāng)降低頻率，但仍需長期連續(xù)跟蹤。例如，某些規(guī)范建議在供暖和制冷季節(jié)各進行不少于一個完整周期的連續(xù)監(jiān)測，非采暖季可適當(dāng)延長采樣間隔，但需保證對年度溫度變化和多年趨勢的刻畫。監(jiān)測數(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)測報告和專題圖件，如不同深度地溫隨時間變化曲線、等溫線圖、熱影響范圍圖等，為管理部門和運營單位提供決策依據(jù)。

從實際應(yīng)用看，淺層地?zé)岜O(jiān)測在工程評價和優(yōu)化運行中發(fā)揮了重要作用。一方面，通過監(jiān)測可以量化換熱孔周圍巖土體的溫度響應(yīng)，計算熱物性參數(shù)、評估單孔和孔群的熱影響半徑，為合理設(shè)計埋管間距、埋管深度和系統(tǒng)運行策略提供依據(jù)。另一方面，在運行階段，監(jiān)測數(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，指導(dǎo)采取輪換間歇運行、調(diào)整開停機策略或進行地下熱調(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)測還能及時發(fā)現(xiàn)抽水井淤堵、回灌不暢等問題，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

從發(fā)展趨勢看，淺層地?zé)岜O(jiān)測正朝著自動化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向演進。傳統(tǒng)人工讀數(shù)式測溫已逐步被在線自動監(jiān)測系統(tǒng)取代，監(jiān)測數(shù)據(jù)可實時上傳至云平臺，實現(xiàn)遠程監(jiān)視、預(yù)警和遠程控制。部分城市已將淺層地?zé)岜O(jiān)測納入城市地質(zhì)環(huán)境和能源監(jiān)管信息系統(tǒng)，實現(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，監(jiān)測設(shè)備不斷向低功耗、微型化、高可靠性發(fā)展，新型光纖測溫、分布式溫度傳感等技術(shù)也開始應(yīng)用于地溫場精細刻畫，實現(xiàn)對鉆孔乃至整個換熱陣列溫度場的連續(xù)監(jiān)測，為精細化設(shè)計和運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)測系統(tǒng)、規(guī)范監(jiān)測方法、長期積累數(shù)據(jù)，并將其與工程設(shè)計和運行管理緊密結(jié)合，才能在利用淺層地?zé)崮艿耐瑫r，守住地下溫度場的“平衡線”，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。