温泉实务管理与利用常识

第一节   温泉取用

温泉水资源的管理方式可分为两类，一种是采取【统一供水】方式，另外一种就是由从业者“自行饮水”的方式。

一、取用方式

温泉的供给根据取热水、送热水、分配热水的顺序提供给各使用设施。按分配热水方式的不同，有分私人和公共二类。

1、   私人取井

由于温泉相关产业蓬勃发展，由从业者“自行引水”的方式，以官网连结，各自用重力或动力接引私人、公共温泉井孔之温泉，至使用设施处使用。官网杂乱、源泉纠纷和源泉间相互影响问题严重，将导致温泉资源快速枯竭，凿深井开挖深层地热水的恶性循环之中，超抽和浪费是最主要的问题所在。以日本静冈县的修缮寺温泉大多是露天利用。之后随着温泉旅馆发展快速，马达抽水之风越演越烈，造成在公元1965年到1975年期间地下水位下降达60公尺以上、全部自喷泉枯竭、水温下降11度，差点导致温泉区关门，后经日本政府合理集中规划，期间历经二十年情况才好转。

2、公共取用

温泉区采用之供水方式为实时计量制，以循环管线方式配送温泉水，作有效合理之分配。配水基本原则为“对必要场所，于必要时，提供必要水量”。在历经修善寺温泉资源获得改善之后，日本各地温泉区也纷纷采取集中管理方式，保护温泉资源，在初期的集中管理，采末端放流方式，结果造成泉水大量流失，尤其是旅客越多的时刻，温泉流失情况更加严重。之后，改采保温装置且循环使用，虽然循环的特殊管线为流放的两倍价钱，但对温泉资源的保存、泉量、温度的控制，市容整体的美化以及永续经营的落实，有极大的帮助。

a.   取用方式A：章鱼脚方式，是常时重力式定量配给的分配温泉方式。温泉用配水槽按权利和持分来分配，每个权利者使用专用配管供泉。一般情况下，从系统的热损失大，温泉非峰值时的无效放流者很多。章鱼脚方式配送系统之优缺点说明如下：

优点：

· 建设经费便宜。

· 水量分配设计简单，各自维护管理分配槽争议性小。

· 靠重力供水，营运费用低。

缺点：

· 为维持温度需大量放流温泉易造成浪费。

· 管线流量管控不易，如因源头供水不稳定，使得水流断面积经常改变，进而造成各节点流量控制不易。

· 管网重复，输配水系统严重浪费。

b.   取用方式B：鱼骨式，从热水主管相继地到支管取出的分配方式，一般多以常时定流量制来分配。热水温度难以均匀，要正确调整约定的分流量因困难度较高。鱼骨（重力）式配送水系，由温泉泉源地或温泉井所取出之温泉水储存于储水槽，再透过地形由高处往低处重力方式配送，经由配送干管及配送支管送至温泉用户。重力式为了要保持温泉温度，因此必需于温泉用户使用时段内持续不断配送供应温泉水，供应过程中多余未使用部分则由管线末端排出，鱼骨式配送系统之优缺点说明如下：

优点：

· 建设经费便宜。

· 管线设计单纯。

· 靠重力供水，营运费用低。

缺点：

· 为维持温度需大量流放温泉易造成浪费。

· 管线流量管控不易，如因源头供水不稳定，使得水流断面积经常改变，进而造成各节点流量控制不易。

· 温泉供应弹性小，无法有效依照需求调整供给量。

c.取用方式C：循环方式，采用计量制以循环配水官网，在地域内让温泉作强制循环。从大型储槽中送出的温泉水，通过循环官网供给各使用设施，剩下的再回到大储槽中。使用效率很高，能保护温泉资源。此外，可在很广的地域内使温泉，温泉可以做到很均匀，抽水量可控制在最小量。水位及泉温都有回升现象，可减少温泉浪费，其优缺点说明如下：

优点：

· 配送之温泉温差异小。

· 温泉资源可有效利用与回流资源保育。

· 管线为封闭系统，不易受外界污染。

缺点：

· 投资设备多建设经费较贵。

· 需要较多、较集中的使用户才具运转规模。

· 温泉管线设计较复杂。

· 营运成本较高。

    为了确保稳定供给的必须条件是热平衡、热水量平衡的成立。供给系统要设法满足这些条件。温泉使用量来考虑时必须满足业者的期望。业者希望能确保高峰用量时仍能足够。但实际上非高峰用量时则造成浪费。

进行温泉配送管路的水利计算时，应注意以下：

1、预先考虑温泉结垢的因应措施。

2、温泉在管理压送时，要预先了解温度管径、流速等全部配管的摩擦损失。

3、供给方式B重力鱼骨式的配水管，要能达到分配量的配管管径和流速。供给方式C回流式的配水管路，流速应在0.6～1.8m/s范围。

4、   供给方式B、C的配水管理要保护管内压力小，在供给时应考虑到合成树脂的管材表面粗糙度变化。攻击方式C用环状法计算程序进行计算。温度计算时，先假设管网各接点间的温度降，由此值求总传热系数。如保温层厚的话，假定值就是接点间的温度降，从求出各接点间的温度降和流向，来确定各接点的温度。

第二节   温泉利用

温泉的效用因泉质而有所差异，一般将浸浴效果放在首位，有时也希望有饮用效果。因此，温泉利用的主体是浸浴，则其设施的中心—浴槽，也就是温泉浴池设备主要讨论对象。

一、设备计划

温泉大浴池的设备计划的内容包括：温泉储槽、过滤装置、温泉加热装置、余热回收装置、自动控制装置。

计划以热平衡为中心，温泉的有效热量有下（5.1）式因供热水方式和设置设备而有所区别。

二、热平衡计算

温泉浴池的供热水方式根据（5.1）式计算结果，如果QE>>QT的话，如下表一，设储热水槽比设过滤装置对防止洗浴者高峰时的槽内污染更合适。

三、温泉使用量

只有一个泉源时，可以通过扬水试验得出最佳汲取量。多个泉源时，则根据各个源泉的泉温、涌出量、化学成分等的长期变化，在各源泉间相互干涉最少的状态下来推断出最佳汲取量。温泉的使用量因使用设施的目的不同而异，浸浴时可由浴槽面积、浴槽面积、洗浴人数来计算。温泉水量是根据温泉池所在场所不同而不同，大致可分为：温泉公共浴池、温泉旅馆的大浴池、运动俱乐部浴池等，一般是经过计算（按浴场最大所需热水量、洗浴人数、营业时间、有无加热系统、过滤设备等考虑）后确定的，尽管计算麻烦，但相对比较准确，也有估算的：

1、以使用人数计算：

使用量因利用设施的使用目的不同而异，经由浴槽面积、洗浴人数来计算，在一个泉源时，通过抽热水试验得出适当的抽热水量范围，就是温泉的安全提取量，根据公共浴池“旅馆业的卫生等管理要领”的规定。有关温泉池汤量管理的规定的内容如下：

温泉池面积 = 容留人数※ 1×0.5※ 2×0.5 ※3×0.5ｍ²× ※ 4×住宿男女比×※5

（注）：※ 1没有泡。汤设备的客房容留人数和有泡汤设备的客房容留人数之50%的总

※ 2泡汤巅峰时段的泡汤人数之50%。

※ 3同一泡汤时段有50%因沐浴净身，没有进入温泉池。

  ※ 4每泡汤着的泡汤使用面积

※ 5根据各设施特性设定住宿男女比率。

温泉池面积 = 容留人数※ 1×0.5 ※ 2×0.5※ 3×1.1ｍ²※6×住宿男女比

（注）：※ 1、2、3、5参照前项温泉池面积

※ 6 每泡汤者的沐浴净身使用面积

例如：总容留人数是100人的旅馆没有泡汤设备的客房之容留人数为60人，有泡汤设备的客房容留人数为40人，住宿男女比率60:40。则其06.米深的温泉池需要的温泉量计算如下：

容留人数=60人+（40人×1/2）=80人

男温泉浴池面积=80×0.5×0.5×0.5×0.6=6（ｍ²）

女温泉浴池面积=80×0.5×0.5×0.5×0.4=4（ｍ²）

男温泉浴池容积=6（ｍ²）×0.6（m）=3.6（ｍ³）

女温泉浴池容积=6（ｍ²）×0.46（m）=2.4（ｍ³）

故该旅馆的温泉池面积容积=3.6+2.4（ｍ³）=6（ｍ³）

若以四小时加满为其卫生清洁的处理方式，则其补水量为：

6（ｍ³）/240min=0.025ｍ³/min=25公升/分

2、以热平衡为主要基础：

依日本【空气调和.卫生工学便览】可以得出一个热平衡的计算。

2.1 温泉的有效温度=和利用率

       源泉的有效热量由下（5-2）（5-3）式计算

        TE=T1-T2

      QE=1.163TEp ×10-3 ×｛QE=TEq｝

       式中:   TE: 有效温度［K］｛℃｝

              T1: 泉温［K］｛℃｝

              T2: 使用温度［K］｛℃｝

QE: 有效热量［kw］｛kcal｝

q: 涌出量（或安全提取量）［l/h］

温泉的比热是4.186KJ/(kg),密度是0.98kg/l。利用效率由下（5-4）计算。

η=（Qr/QE）×100              (5-4)

式中：η：利用效率［%］

       Qr：使用设施的必要热量［kw］｛kcal/h｝

3、计算最大必要热量

温泉用于浴用时的最大必要热量，是每个利用设施的浴槽必要热量之和，加上供给设备的热损失。浴槽的必要热量，由下（5-5）式计算。

        Q1=58.15A(T3-T4) ×10-3                     (5-5)

｛Q1=50A(T3-T4)｝

式中：Q1:浴槽必要热量［kw］｛kcal/h｝

      A：浴槽表面积［ｍ²］

T3：浴槽内温度［K］｛℃｝

T4：浴室内温度［K］｛℃｝

必要时，对旅馆、饭店、公共浴池等冲洗热水的必要热量，可在加上每人每天15-30公升（42℃）的热水热量。对供给设备的热损失，在供给系统设计后算出。

   3.1 热平衡：

源泉的有效热量和最大必要热量之间平衡关系如下（5-6）是表示。

QE ≧ Qm = Q1 + Q2 + Q3                  (5-6)

式中：Qm：最大必要热量［kw］｛kcal/h｝

     Q1：全部设施的浴槽必要热量［kw］｛kcal/h｝

Q2：冲洗热水的必要热量［kw］｛kcal/h｝

Q3：供给设备的必要热量［kw］｛kcal/h｝

由于温泉的提取量是有限的，热平衡不成立时，从保护温泉资源和有效利用的观点出发，也有在供给计划？考虑补助加热。

3.2计算最大必要的热水量：

温泉的最大必要热水量qm(L/min)用下（5-7）式计算。

        Qm = 860 Qm/ ｛（T1 – T2）/60｝

        T1 ：在多个源泉时式混合温度。

4、以经验推估计算

耗泉量通常与水温、浴槽设计、泉质、入浴习惯等因素有关。一般而言，泉温高时入浴者停留时间较短，用水量较少。另公共浴池大小可与容纳人数多寡，与用水量亦有关。依水利署报告之耗泉量计算方式（2004），其温泉使用量设定条件说明如下：

         4.1 温泉旅馆及个人浴池用水量估计：

· 以房间为单位，假设平时每日使用1次，例假日每日使用2次.

· 住房率以平时（255日）及例假日（110日）分别计算。

· 大众池每人每次使用温泉量为0.25m³。

· 个人池每人每次使用温泉水量为0.8 m³。

· 二人房以2人每次使用温泉水量为0.5m³。

· 四人房以4人每次使用温泉水量为1.0 m³。

· 六人房以每次使用温泉水量为1.5 m³。

· 六人以上以8人计算。

4.2用水量计算方法：

· 二人房：房间×0.5 m³× 0.6 ×255天 + 房间× 0.5 m³   × 0.85 ×110天

注：0.6—平时住房

0.85—假日住房

255天---低峰用水天

110天—高峰用水天

· 大众池（大池）：20人× 12hr × 0.25 m³× 0.85×110天

《浴池基本水量》

大池 ≒ 30 m³（60m²×0.5m）

平时每年换水130次（255/2），假日每年换水110次。

· 大众池（中、小池）：

6人× 12hr × 0.25 m³× 0.6×255天+6人× 12hr × 0.25 m³× 0.85×110天

中池 ≒ 15 m³（30m²×0.5m）

小池≒ 5 m³（10m²×0.5m）

平时每年换水130次（255/2），假日每年换水110次。每日换水一次。

·   游泳池每年用水量=（游泳池面积×1.2）营业时间×0.05×使用×营业天×换水次×（游泳池面积×1.2）