淺、薄含水層地溫能存儲(chǔ)與運(yùn)移規(guī)律研究.pdf

1、淺薄含水層在水循環(huán)與能量循環(huán)的紐帶。水分、熱量在大氣-土壤-地下水聯(lián)合體中的運(yùn)移、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化在農(nóng)業(yè)、水資源，環(huán)境系統(tǒng)中占有極其重要的地位。成熟的水熱耦合理論，少有應(yīng)用于淺薄含水層的研究，而量化周邊環(huán)境對(duì)淺薄含水層地溫能的研究尚處起步階段。
　　依托基于位于青弋江一級(jí)階地的淺、薄含水層實(shí)驗(yàn)基地，開展水位和地溫長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；觀測(cè)期，地下水溫度在16.5℃-18.8℃間波動(dòng)。結(jié)合該區(qū)一地下水源熱泵系統(tǒng)實(shí)例，在野外抽水、滲水試驗(yàn)和室內(nèi)顆分

2、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定相關(guān)參數(shù)；根據(jù)實(shí)例所處地段的水文地質(zhì)條件，建立地下水流場(chǎng)與溫度場(chǎng)耦合的數(shù)值模擬模型；并模擬大氣環(huán)境影響下的淺薄含水層水熱運(yùn)移，淺薄含水層溫度場(chǎng)受氣溫季節(jié)性波動(dòng)的影響，研究系統(tǒng)內(nèi)水量與能量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。
　　研究表明：
　　1氣溫變化可以由正弦波或傅里葉級(jí)數(shù)表述，淺層地溫與氣溫類似，呈周期變化。解析法和數(shù)值法表明淺薄含水層地溫場(chǎng)，受氣溫影響的幅度隨著埋深的增加和垂向流流速的減小而遞減。
　　2考慮降雨

3、影響，溫度波振幅衰減變緩，傳播的深度更深，但因?yàn)槿跬杆畬哟瓜驖B透系數(shù)較小，降雨下滲速度過緩，不考慮特大暴雨或降-融雪過程的影響時(shí)，降雨對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的溫度影響較小。
　　3地下水源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行期間，含水層地溫場(chǎng)發(fā)生劇烈的改變，受其影響，非飽和帶的溫度也隨之改變，其變化幅度與埋深成反比，但影響較小。
　　4天然條件下，含水層地溫場(chǎng)主要受熱傳導(dǎo)效應(yīng)控制，弱透水層熱物性參數(shù)為主要影響參數(shù)；在熱泵系統(tǒng)干擾條件下，地溫場(chǎng)主要受熱對(duì)流控制，