本发明提供了抽灌式地热水开发利用地面供热工程的高效供热系统，抽水井与回灌井为中深层地热井，抽水井内热水进入换热系统后流向回灌井；换热系统包括第一换热器、第二换热器及第三换热器，第一换热器、第二换热器及第三换热器三者的吸热端依次串联，第一换热器与散热器采暖端之间设有第一循环管路；加热系统包括第一热泵机组与第二热泵机组，第二换热器、第一热泵机组及散热器采暖端依次连接，第三换热器、第二热泵机组及地暖采暖端依次连接。通过上述方案，通过三级直接换热的方式，将地热水的热量充分进行利用，同时进行回灌，实现对地热水的用热不用水，保证地下水资源的保护，采用热泵机组对水进行再次加热，保证满足供暖的需要。