水源热泵系统抽灌井常压、加压回灌试验

以某高校水源热泵系统2口地热水井（1抽1灌）为研究对象,采取回灌井回扬,对回灌井的常压回灌、加压回灌的效果进行了试验分析,探讨了回灌的技术要点,介绍了该工程地热水井实际的运行情况。     

阜阳市高铁西站地下水回灌试验研究

利用回灌井的设置,在阜阳地区进行第③_1层和第⑤层地下水回灌试验,研究不同井结构、不同回灌压力之间水位抬升和回灌水量的关系,以及与地表沉降的关系。试验结果表明,采用地下水回灌能有效的抑制或稳定因抽取地下水带来的沉降问题,同时取得本工程过滤器结构和回灌压力的最优选择,为后续工程提供有力的参考基础。     

地下水源热泵系统回灌井溢井预测诊断

回灌井堵塞是地下水源热泵系统运行过程中经常出现的问题,由于实际工程中回灌井侧缺少相应的监测设施,使得溢井发生前难以被察觉。本文建立了地下水源热泵回灌井溢井预测诊断的模型,并以实际工程为例对回灌井溢井问题进行分析及预测。结果表明:随着回灌的持续进行,各回灌井的回灌性能均有所下降,但回灌性能的恶化程度及发生溢井所需时间各不相同。若对各回灌井的流量进行合理分配,则可从整体上降低溢井的可能性。     

多维反滤回灌井室内稳定流试验研究

反滤回灌井是山东胶东半岛地下水回灌中常用的回灌设施,它由普通回灌井和回灌池组成。在分析现有反滤回灌井存在问题的基础上,设计了一组回灌量大,又能防淤积、防低水位污水回灌、抗水流冲刷的多维反滤回灌井,给出了单井回灌量的理论计算公式和计算参数;同时,研制了室内稳定流回灌试验装置,进行了普通回灌井、现有反滤回灌井和多维反滤回灌井的室内稳定流试验研究,得出结论:1同现有反滤回灌井相比,多维反滤回灌井的单井回灌量增加了370%~420%;2多维回灌井口的形状影响单井回灌量,在过水断面面积相同的情况下,圆形多维回灌井口的单井回灌量最大;3初次回灌试验中,单井回灌量最大,随回灌试验次数增加,单井回灌量逐渐减小,并趋向于稳定;4单井回灌量与多维回灌井口过水断面开孔率是一个非线性的关系,20%的过水断面开孔率是适宜的。研究成果对于提高反滤回灌井的回灌能力和定量计算单井回灌量具有重要的现实意义。     

软土地区地连墙与回灌井相互影响研究

针对地连墙缺口或缺陷问题,基于地铁车站基坑现场回灌试验,结合数值模拟,探究不同工况下地连墙与回灌井的相互影响作用。通过分析天津地铁6号线某车站基坑工程开挖前的抽灌试验,并采用有限差分法对不同地连墙缺口长度、不同回灌井距地连墙缺口距离工况下基坑外采取回灌控制水位下降的效果进行分析评价。结果表明:地连墙缺口长度对回灌效果影响较大,在缺口长度为5 m时,回灌引起的水位抬升效果相对完整墙降低可达50%左右; 基坑降水工程应保证地连墙质量,施工前开展抽灌试验,确保地连墙闭合; 在地连墙长度方向上,回灌井距离地连墙缺口或缺陷10 m以上时,缺口对回灌效果影响相对较小,在利用回灌控制坑外建筑物沉降时,应确保回灌井10 m范围内地连墙截水效果; 回灌井位于基坑外16 m以内时,因地连墙缺口引发的回灌效果差异显著; 距离超过24 m后,缺口对回灌的影响不明显; 实际工程中,回灌井应尽量远离基坑,靠近保护点的位置,避免受到地连墙渗漏影响。     

天津第二粉土粉砂微承压含水层回灌试验研究

天津、上海等地已尝试采用回灌措施控制基坑降水引起的承压含水层水头下降及引起的沉降,然而目前回灌理论尚缺乏研究,在粉土粉砂微承压含水层中进行回灌的可行性也急需研究。因此本文在邻近天津某地铁基坑工程的场地外开展了一系列单井回灌、群抽群灌试验以及单抽单灌现场试验。试验结果表明,在粉土、粉砂为主的土层进行回灌是可行的。采用抽水试验得到的水文地质参数可以用于预测回灌的水位抬升,但是相同流量下,在距中心井较近距离内(约5~7 m内),回灌产生的水位上升值显著大于抽水导致的水位降落值。加压回灌可以显著提高回灌效率。回灌量与抽水量维持在相近水平可以有效控制周边地表及建筑物沉降。当回灌停止后,周边地表沉降有快速发展的趋势,因此在实际工程中,抽水停止后应适当延长回灌时间,逐步减小回灌量,使地下水位逐步回稳,避免抽灌活动结束后沉降的快速发展。采用双井组合回灌技术可有效的控制回灌井回扬时引起的含水层水位的下降。     

软土地层中基于沉降控制的地下水回灌研究

结合软土地区深基坑工程地下水回灌案例,发现回灌期间坑外被保护建筑持续沉降,为控制这部分沉降,对提出的双回灌井回灌策略进行了数值分析,研究了副回灌井的回灌量对双井回灌控沉效果的影响,并得到不同条件下使得受保护建筑不发生沉降时的副回灌井回灌量的取值规律。     

天津某地下水地源热泵回灌井回扬试验研究

对某办公楼地下水地源热泵回灌井的最佳回扬强度、最佳回扬间隔时间进行试验研究。地下水地源热泵回灌井定期回扬可以及时清除回灌井中的暂时性堵塞物,疏通回灌水的运移通道,保证回灌效果。该办公楼地下水地源热泵回灌井的最佳回扬强度为48 m~3/h,最佳回扬间隔时间为7 d。     

承压-潜水含水层完整反滤回灌井的稳定流计算

反滤回灌井是地下水库中一种有效的回灌设施,它由回灌井和井口的反滤层组成。完整反滤回灌井井流运动由反滤层的竖向流和完整井的水平流组合而成,文中提出了承压-潜水含水层中完整反滤回灌井稳定流的计算方法,结合实例说明了反滤回灌井的回灌量大大低于普通回灌井的回灌量,并分析了反滤层、井损、回灌堵塞和影响半径等因素对回灌量的影响。     

回灌法在基坑降水中的设计与应用

井点回灌法在基坑降水中的应用仍属于探索阶段,目前尚无成熟的设计方法作为参考。本文根据群井理论推导出了一种简便、可行的回灌设计方法,该设计方法提出了一种新的回灌量和回灌井间距的计算公式,并就施工中易产生问题的环节提出了控制措施。该研究成果成功用于武汉市二郎庙污水处理厂二期工程中,从该工程的实践中得到一些结论可用于类似工程作为实践参考。     

热负荷对同井回灌地下水源热泵的影响

模拟研究了热负荷对同井回灌地下水源热泵抽水和回灌降深、抽水温度和热影响范围的影响。研究发现,随着抽水流量的增加,抽水和回灌降深绝对值增加,抽水温度降低;对于易于出现热贯通的含水层,在条件允许的情况下应采用小抽水温差和大抽水流量。     

北京某同井回灌地下水地源热泵工程现场试验研究

比较了抽灌同井与单井循环系统的异同点。给出了北京某同井回灌地下水地源热泵工程近一年的现场试验数据,包括进出口水温、地下水流量、测井温度。研究表明,地下水流量的选取是同井回灌地下水地源热泵节能的关键。将热贯通分为瞬变热贯通和缓变热贯通,抽灌同井运行过程中的缓变热贯通不明显,应注意瞬变热贯通。对于冬夏均运行的抽灌同井,季节性蓄能是热泵热源的重要组成部分。     

地源热泵空调系统在湖北大学新图书馆中的应用

介绍了设计参数的选取,空调机组的选择,取、回水井数量的确定。实际应用表明,通过优化取、回水井的使用模式,可以减少系统的用水量和能耗。     

地下水地源热泵回灌分析

推导了地下水地源热泵地下水渗流理论降深解,分析了无堵塞和考虑堵塞时地下水地源热泵异井回灌和同井回灌状况。无堵塞各向异性均质含水层中地下水地源热泵的灌压随着水平渗透系数的减小而急剧增加,渗透系数大小是回灌难易程度的决定因素。抽灌同井抗堵塞能力优于完整井和非完整井。水井堵塞显著增加地下水地源热泵的灌压,回扬对于减小系统灌压大有益处,尤其是对于回灌困难的系统。无论有无堵塞,对于同一含水层如果采用传统的异井回灌地下水地源热泵,从回灌效果来说均应优先考虑采用完整井的地下水地源热泵。     

循环抽注水作用下承压含水层砂土的变形特性

为探讨人工回灌和地下水位季节性变化等因素对承压含水层砂土变形特性的影响,利用FlowTracⅡ增量固结试验系统,设计了符合承压含水层砂土应力状态、符合抽注水应力路径的单向压缩试验,研究了循环抽注水作用对砂土变形特性的影响规律及抽注水作用下砂土变形特性的影响因素。试验结果表明:抽水作用(加载)下砂土产生压缩变形,注水作用(卸载)下,砂土变形呈现压缩和回弹两种现象,且砂土孔隙比大(密度小)时易发生注水压缩现象;循环抽注水作用下砂土总体呈现压缩变形特性,随抽注水循环次数的增加和前期固结压力增大,注水作用下砂土变形逐渐由压缩向回弹转化。基于砂土结构演变,构建了以弹性理论和最小势能原理为基础的抽注水作用下砂土变形机理,解释了注水作用过程中砂土变形呈现的回弹与压缩交替波动的试验现象,用试验结果总结了注水强度、前期固结压力、注水速率等因素对砂土变形特性的影响规律,验证了抽注水作用下砂土变形机理的合理性。     

多层含水层中同井回灌地下水源热泵特性分析

在适当简化了多层含水层和抽灌同井的基础上,分析了多层含水层中同井回灌地下水源热泵水力和热力特性。随着中间含水层竖向渗透系数的增加,抽、回水口降深绝对值减小,抽水和回灌相对容易;中间弱透水层厚度减小时,抽、回水口降深绝对值有所降低,但降低不明显;抽水流量增加,抽、回水口降深绝对值基本呈线性增加,从而增加抽水和回灌压力。中间弱透水层的存在,显著地降低了抽水温度降,大大增加了含水层热影响范围,即使弱透水层很薄,也能起到很好阻隔作用,在这种条件下井的出水温度对于流量的加大不敏感。因此在抽水和回灌允许的情况下,可以加大抽水流量,使井承担更大的负荷。     

Modeling and performance evaluation of shallow ground water heat pumps in Beijing plain, China

The use of groundwater for cooling and heating purposes is of interest from both the economical and the ecological perspective. The groundwater heat pump (GWHP) system utilizes groundwater as alternative renewable and clean energy source for space heating and/or cooling, withdraws water from a production well, passes it through a heat exchanger and discharges the water into an injection well. By utilizing the relatively stable temperature of groundwater, GWHP system can achieve a higher coefficient of performance. Due to the utilization of groundwater stored in the aquifer, the assessment of the hydraulic capacity of the aquifer based on numerical groundwater models is always needed for the optimum design and the efficient performance of GWHP. In this paper, numerical methods of underground heat-water transfer, energy balance method and thermal storage method were presented to calculate the capacity of unit area of shallow groundwater aquifer. The model results indicate that the numerical method, which is based on performance efficiency of GWHP, represents the behaviour of groundwater pumping/recharging processes, and serves better than energy balance method and thermal storage method, in addition it has been proven itself that this method has the advantages of energy saving and environmental protection. The calculated capacity is positively related to aquifer thickness. It is found that it is easy for ground water recharge in alluvial and pluvial fan located at the piedmont, while the calculated capacity is relatively smaller compared with that of south-east plain where it is not easy for groundwater recharge.     

地下水源热泵系统水井试验研究

水源热泵作为一种节能环保的供热制冷技术,正在受到越来越多的关注。本文分析了杨凌五湖路地区的气象与地质地貌情况,通过对该地区5口试验井的抽水、回灌试验分析及水质分析,指出该区域非常适合水源热泵系统的应用与推广,当设计单井抽水量在80~100 m3/h时,抽水与回灌井的比例宜按1∶2设置。