地下水源热泵是以地下水作为低位热源，并利用热泵技术，实现冷热量由低位能向高位能的转移，从而达到为使用对象供热或供冷的一种系统，有节能、经济、环保、使用灵活等特点。但是，受地下水源热泵系统的复杂性和区域性差异较大等因素的影响，各地区管理规定和设计技术规范不完善，地下水源热泵抽灌井布局、回灌水温度控制等参数大多凭借经验决定缺乏相应的科学指导，因此一些已投入使用的地下水源热泵系统在运行过程中暴露出采灌井之间发生“热贯通”、地面沉降等许多与环境、安全相关的问题。　　为了进一步完善地下水源热泵抽灌井群设计，对西安市地下数源热泵的开发利用提供科学参考。本文以西安国际港务区迎宾大道高新地产枫林九溪地下水源热泵系统为例，基于几何相似原则、动力相似原则、运动相似原则、边界条件一致原则的基础理论之上，设计并建立室内物理砂槽模型，模拟地下水源热泵在实际运行过程，并通过温度传感器和压力等传感器监测在模拟运行过程中砂槽内部温度、水质、流量和抽灌过程中沉降等变化。应用水文地球化学方法、AquaChem、PHREEQC等软件对模拟抽灌过程进行模拟计算，结合作图软件分析水源热泵系统在运行过程中抽灌井之间的合理井间距、建筑物与抽灌井之间的安全距离、以及砂槽试验过程中渗流场、温度场、化学场、应力场之间的相互关系。　　试验结果表明：砂槽试验中的模拟安全距离30m与流量、采灌比、渗透系数同等条件下枫林九溪地下水源热泵实际运行中的抽灌井距经验值28m基本一致，验证了本次砂槽模型试验的可行性和可靠性；地下水源热泵抽灌井之间的合理井间距、建筑物与抽灌井之间的安全距离随抽水量、采灌比、抽灌井之间的布局、水文地质参数、上覆荷载等参数的变化而变化；“直线同侧布局”和“扇形布局”条件下热贯通现象比在“直线异测布局”和“三角布局”条件下热贯通更加显著，说明同等条件下“直线异测布局”和“三角布局”较“直线同侧布局”和“扇形布局”较更不容易发生热突破；受温度及采灌系统材质的影响、水岩反应的影响发生沉淀的主要成分是以赤铁矿、菱铁矿为主的含铁类矿物，其次受温和水岩反应影响发生少量沉淀的是以白云石为主的碳酸盐类矿物，在温度变化过程中几乎不发生沉淀的是以石膏、硬石膏为主的硫酸盐类矿物，温度变化过程中会发生微量溶解的是以玉髓和石英为主的铝硅酸盐类矿物；总体而言在温度变化过程中沉淀量大于溶解量。在地下水源热泵运行过程中，随着运行周期的循环和温度的交替变化，含水介质的水岩作用会进一步加强，积累更多造成地下水源热泵回灌受阻的沉淀物；室内砂槽模拟试验过程中渗流场与温度场、渗流场与应力场、温度场与化学场之间相互耦合作用明显，其余各场之间联系不显著。　　本文的初步研究成果，为西安市砂槽物理模型试验积累了宝贵经验，也为水源热泵抽灌井群规范提供了技术支持，为水源热泵的可持续开发利用提供了科学依据。