地下水源热泵系统由于具有绿色、环保、节能和高效等特性在暖通领域运用越来越广泛。对于地下水源热泵系统而言，水源问题是难点问题也是关键问题，解决地下水源热泵系统水源问题的核心是摸清地下水流动和热量运移的规律，涉及的诸多参数是关键。目前国内地下水源热泵系统的设计基本上是依据个人主观经验，几乎没有考虑地下水热量运移的实际状况。本文对武汉地区Ⅰ级阶地条件下的地下水源热泵系统的性能涉及的几个主要水源参数进行了较系统深入的研究，以探寻地下水源热泵系统运行过程中水的流动和热量运移规律。　　 本文主要完成了如下内容和相关结论：　　 1.介绍了地下水源热泵系统类型、工作原理和适用范围；分析了含水层储能条件、储能原理及系统应用中出现的问题和对策。　　 2.阐述了武汉地区Ⅰ级阶地的工程地质与水文地质条件，对该地区条件下的地下水源热泵系统的应用情况进行了分析。结果表明，武汉地区Ⅰ级阶地典型的二元承压含水层结构条件和良好的富水性能以及长江、汉江的地表水补给为武汉Ⅰ级阶地地下水源热泵系统的应用提供良好的条件，具有广阔的发展前景。　　 3.系统研究了含水层地下水流动与热量运移模型，分析了含水层地下水的热量运移方式，总结了其国内外最新进展；在广泛阅览国内外文献的基础上从系统理论和软件应用两方面总结比较了含水层水热运移模型的国内外发展现状和含水层模型在国内近些年地下水源热泵系统中的应用情况，建立了研究区地下水源热泵系统的含水层水—热运移的概念模型和数值模型。根据工程地质和水文地质条件特殊性分析了武汉地区Ⅰ级阶地条件下的地下水源热泵系统含水层水—热耦合运移模型的定解条件；为验证所建模型及定解条件的合理性和有效性，选用德国WSAY水资源规划和系统研究所开发的地下水有限元软件FEFLOW对日本千叶县相似地质条件下的一个地下水源热泵系统进行数值计算并与实验数据进行了对比，结果表明论文中研究区模型的选择与定解条件处理是合理有效的。　　 4.对比分析了影响地下水源热泵系统性能的水源参数，提出了通过研究主观可控制参数及受主观控制参数影响而发生变化的参数来研究地下水源热泵系统水源参数的研究方法；利用泰斯井流公式和叠加原理确定了待研究参数的数值模型区域范围，根据武汉Ⅰ级阶地地区标准地层条件建立了研究区地质模型。　　 5.采用所建立的模型对不同井间距抽灌井水的水位与温度变化规律及对系统的影响进行了研究，运用镜像法对所得的结果进行分析；结果表明：抽灌的水头变化与井间距有关，但井距不同导致的水头差异不明显；井间距对地了水热量运移速度有重要影响，间距越小，地下水流动的速度越快，相应的热量运移速度越快；反之，越缓。　　 6.根据地下水动力学原理推导了地下水源热泵系统水井的抽灌速率的计算公式，研究了不同抽灌速率对抽灌水井的水位、地下水流速、热量运移速度以及“热贯通”的影响；研究表明：抽灌速率越大，地下水流速越大，对流越强，从而抽灌水井连线垂直平分面上通过单位长度剖面的地下水通量越大，“热贯通”也越容易出现；抽灌速率对地下水的热运移影响与抽灌井距相反，在满足地下水源热泵系统需求的情况下，大间距和小流量更利于系统采能区性能的发挥，避免“热贯通”的发生。　　 7.分析了地下水源热泵系统抽灌温差的不同对系统的影响，重点研究了其对渗透系数及回灌、堵塞和热量运移速度上的影响；研究表明：抽灌温度的差异对含水层地下水渗透系数具有重大影响，这种影响不能被忽略，温度的变化导致的渗透系数变化会使地下水流速发生重大变化，并导致抽灌速率的变化，影响热贯通发生的时间。研究还表明，抽灌温差对回灌有重要影响，但对热量运移的速度无影响。　　 8.在分析传统回灌井热影响半径预测方法和研究现状的基础上，对武汉地区Ⅰ级阶地简化地质条件下抽灌速率分别为30 m3/h、60 m3/h、90 m3/h初始抽灌温差为8℃的对井地下水源热泵系统在不同时间内的热影响半径值进行了有限元数值预测，预测值可为地下水源热泵系统的设计提供参考。　　 9.根据工程和水文地质条件及设计资料对武汉市汉口古田五路湖北省地质调查院科研大楼2抽4灌群井条件下的地下水源热泵系统进行了模拟分析，该工程场区在地形靠近长江、紧挨汉江，属于典型的Ⅰ级阶地。模拟分析了该工程地下水源热泵系统在回灌井温度与地下水制冷工况初始温差为8.0℃、供暖工况初始温差为6.0℃，系统每天运行10h的制冷工况(含制冷期过渡工况)、供暖工况(含供暖期过渡工况)的水位和温度分布情况，对该工程的未来一年的系统的运行管理提供了有意义的指导。　　 本文所建模型及研究结论对于探寻武汉地区Ⅰ级阶地及类似地区地质条件下的地下水源热泵系统的水热运移规律、指导地下水源热泵系统科学设计具有重要的意义。