浅层地热能供暖在农村的应用前景分析

为实现浅层地温能调查评价成果在乡村的转化应用,笔者所在团队于山东省鱼城镇的前蒋村开展了相关工作及研究,期间进行了勘查、设计、施工、运行监测等工作;建设项目供暖面积941.68 m2,为单层建筑,经2020年1-3月份实际运行,计算得到供暖运行成本为21.50元/m2,同时取得了良好的节能减排效果;经分析认为,农村地源热泵供暖在技术和经济上具有可行性,且运行成本尚存在一定下降空间,前蒋村的地源热泵应用案例为我国广大农村在采暖模式转变和节能减排等方面提供了一种较为可行的思路.     

地热井在不同注水和出水条件下热采效率优化研究

基于地热开采概念模型,采用3DEC程序计算分析不同注水和出水的三口地热井对岩体温度场、地热井温度场,及地热井出口水温影响的规律。结果表明：1）中部为注水井或生产井,边缘为生产井或注水井,模型达到稳态时生产井出口水温最低,且几乎相同;2）由于邻近两口生产井抽取水流过程中通过之间的岩体发生热量叠加效应,使其出口水温大幅提升,此时生产井出口水温最高, 同时模型达到稳态所需的时间最长;3）当两口邻近注水井,生产井水流速增大1倍时,其水流传热量增多致其出口水温有所提升,同时模型达到稳态所需的时间最短;4）根据生产井出口水温由高到低,模型优化顺序为两口邻近生产井>两口邻近注水井>两口间隔生产井=两口间隔注水井。     

影响竖直地埋管深度的因素分析

《地源热泵工程技术规范》尚未对地埋管换热孔深度做出具体要求,通过建立三维数值传热模型,计算了不同深度时的传热情况,分析各种因素对地埋管换热器深度的影响,认为换热管内的流体流量为影响换热孔深度的一个重要因素,地温梯度、回填材料热物性和管道间距也对不同深度换热孔的换热能力产生了一定影响。因此在实际工程中,需要将换热孔深度加大时应相应提高管内流体流量,并合理加大换热管尺寸。     

南水北调南四湖调蓄区地质灾害类型及影响分析

南四湖是南水北调东线工程的重要调蓄枢纽,多年来受人类活动和自然环境条件影响,目前存在地面沉降、采空塌陷、地裂缝、渣石流、崩塌、岩溶塌陷等地质灾害及水质污染、泥沙淤积等不良环境地质问题,影响着调水工程的顺利实施.在分析其分布特征的基础上预测上述地质灾害对调水工程的影响,其中以地面沉降、采空塌陷及岩溶塌陷影响为甚,集中表现在破坏堤坝、影响库容量等,同时泥沙淤积、水质污染环境地质问题也是调水工程顺利实施的制约因子.     

煤炭资源型城市浅层地下水化学特征及成因分析

在“双碳”目标背景下,地下水化学特征及成因机理对于煤炭资源型城市产业结构演化和转型发展至关重要。山东省济宁市是典型的矿城一体化城市,选取济宁市都市区为研究区,通过对比研究区内浅层地下水水化学特征,对其形成机制和控制因素进行分析。结果表明：研究区地下水整体为偏碱性硬水,水化学类型倾向于由HCO₃-Ca·Mg和HCO₃-Na·Ca向HCO₃·SO₄-Ca、HCO₃·Cl-Ca·Mg、HCO₃-Na·Ca·Mg、HCO₃·Cl-Na·Ca转变。研究区水化学组分的主控因素为水岩作用,其水化学特征主要受碳酸盐岩溶滤作用、农业生产和含氟矿物溶滤作用的影响,浅层地下水化学特征受当地工业制造业和采矿业影响逐渐增强。研究结果可为当地地下水保护和合理开发利用提供借鉴。     

Visual Modflow在地下水污染模拟中的应用

采用Visual Modflow软件建立地下水系统模型,预测曲阜某厂区修建后流场的变化。在此基础上,利用VisualModflow软件中的MT3DMS模块,以铅离子(Pb2+)为溶质进行污染物运移模拟,预测地下水中污染物的运移情况。结果表明:拟建项目正常运行情况下,生产污水对地下水水质的影响很小;在管线破裂(或污水处理站发生故障)和污水处理站溢水两种情况同时发生状态下,含铅废水对地下水水质最大影响半径为40 m。