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作为一种既能制冷、又能制热的清洁能源,地温空调项目在建筑、办公和餐饮等行业得到了广泛的应用,极大地提高了我们的日常生活水平。但是,作为一种新技术,人们对地温空调系统的认识水平还处于起步阶段,在大规模发展地温空调项目的同时,大量地抽取和回灌地下水会改变区域的地下水系统,对原始地下水水位、水温和水质产生一定的影响。因此,有必要通过构建地下水—热耦合模型,模拟分析井群抽回灌对地下水系统的影响,对于地温空调项目的规划论证和优化调控具有重要的指导作用,同时在改善能源结构、促进经济社会可持续发展方面也有重大意义。 本文在总结国内外地温空调开发利用及抽回灌研究的基础上,以地温空调应用广泛的安阳市为研究区,选取安阳市第五人民医院地温空调项目为典型研究对象,针对地温空调井群抽回灌对地下水系统的影响进行深入的探讨,主要研究内容如下: (1)以安阳市第五人民医院地温空调项目为研究对象,设计抽回灌实验,监测抽回灌时地下水水位、水温和水质的变化情况,分析地温空调抽回灌对地下水水位、水温和水质的影响程度,识别对地下水系统的主要影响。 (2)构建地下水水热耦合模型,以监测的实验数据对模型进行参数率定和验证,设置不同的抽回灌布局方式,模拟各情景下的地下水流场和温度场变化过程,分析各情景下井群抽回灌对地下水流场和温度场的影响情况和机理,并给出地温空调井群在不同抽回灌方式下的影响阈值。 (3)考虑到南水北调通水对安阳市地下水开采的影响,预测未来安阳市地下水水位变化情况,并模拟各压采方案下地温空调抽回灌过程中地下水流场和温度场的变化情况,构建井群抽回灌调控体系,计算并优选各情景的布局方案,为安阳市地温空调项目运行提供指导。