在能源日趋紧张的今天，节能是关系到国计民生的大问题，合理利用能源是一项促进我国经济可持续发展的重要工作。地下水源热泵利用地下水冬暖夏凉的特点，抽取地下水到地面以上与建筑物内的空气进行热交换，然后再回灌到含水层，周而复始形成循环，在循环时仅耗费少量的高品位电能，不产生任何有毒有害气体。由于其在节能环保方面的独特优势，在我国受到越来越多的推崇，在世界各地得到推广应用[1-2]。

但是，如果大量地应用地下水源热泵而无可靠的回灌，必将造成地下水资源的严重浪费，产生严重的环境问题。因此，在地下水源热泵研究与应用前应查明当地的水文地质条件，确定含水层的回灌能力，合理的抽回灌井比例及井间距的设计是影响热泵系统运行和投资的基础。

1研究区水文地质条件

福州市所在地属于典型的河口盆地，三面环山，一面临海。总地势是西高东低，南北高中间低，自中心至周边，地形渐次升高，且整体自西向东倾斜。

福州盆地是一个较完整的水文地质单元，周边由山地组成，中部为盆地平原区。基岩山区以基岩裂隙水为主，由于地形坡度大，切割强烈，沟谷发育，不利于地下水的补给、储存，含水性较差。闽江自西北流入福州盆地后转向东西分叉，把盆地分割为江北平原、南台岛和乌龙江南岸平原三大部分。盆地平原区主要发育上、下两个孔隙承压水含水岩组。

下部承压含水层为砂、砂卵石层，顶板埋深大于20.0m，含水层厚度为10.0～45.0m，隔水底板为花岗岩。在闽江古河道主流线上，水量较丰富，单孔涌水量大于1000t/d，水位埋深2.0～5.0m，矿化度0.54～0.94g/L，水质类型为Cl-HCO3-Na型和Cl-Na型，pH值6.5～7.0。

上部承压含水层为全新世冲积形成的砂层，含水岩组颗粒细。富水区分布在闽江古河道上，含水层厚度从主流线往两侧变薄至尖灭，地下水位埋深0.6～3.5m，单孔涌水量大于1000t/d，矿化度0.18～0.70g/L，水质类型为Cl-HCO3-Na型和Cl-Na型，pH值6.5～7.0。

根据浅层地温能赋存的水文地质条件，初步确定闽江冲积平原区为地下水源热泵系统应用的适宜区和较适宜区，本次主要在这些地区开展抽水、回灌试验。

2钻孔施工概况

2.1 钻进

本次共选取6个试验点，成井12眼。钻孔施工采用XY-100型回旋钻机，清水取芯钻进。根据岩芯划分地层，含水层下入滤水管，隔水层下入井壁管，井身圆直，井管安装顺利(试验点1～12号钻孔地层概况见表1)。

表1 钻 孔 地 层试验点孔号孔深/m地 层 概 况A1号34.9 0～6.2m 粉质黏土,6.2～27.8m中砂,27.8～34.9m粉土2号67.9 0～6.4m 粉质黏土,6.4～28.0m 中砂,28.0～35.3m 粉土,35.3～57.1m中砂,57.1～67.4m卵石夹砂,67.4～67.9m 花岗岩残积黏性土B3号57.3 0～2.9m杂填土,2.9～10.6m淤泥,10.6～38.6m淤泥质土,38.6～40.6m粉土,40.6～55.6m卵石夹砂,55.6～57.4m 中风化花岗岩4号59.8 0～3.0m杂填土,3.0～10.6m淤泥,10.6～38.2m淤泥质土,38.2～43.2m粉土,43.2～56.7m卵石夹砂,56.7～59.8m中风化花岗岩C5号35.9 0～2.1m粉质黏土,2.1～35.1m中砂,35.1～35.9m卵石夹砂6号64.6 0～2.3m粉质黏土,2.3～15.4m粗砂,15.4～34.8m中砂,34.8～64.2m卵石夹砂,64.2～64.6m强风化花岗岩D7号20.8 0～0.9m杂填土,0.9～2.2m细砂,2.2～13.5m中砂,13.5～17.0m粉质黏土,17.0～20.8m淤泥质土8号43.6 0～0.7m杂填土,0.7～2.5m细砂,2.5～13.9m中砂,13.9～17.0m粉质黏土,17.0～31.4m淤泥质土,31.4～38.9m卵石夹砂,38.9～43.6m强风化花岗岩E9号16.5 0～1.8m素填土,1.8～3.6m淤泥质土,3.6～8.8m粉砂,8.8～14.1m中砂,14.1～16.5m淤泥10号53.0 0～3.1m杂填土,3.1～12.8m细砂,12.8～20.2m淤泥,20.2～24.0m砂质黏土,24.0～50.7m粉砂,50.7～53.0m卵石夹砂F11号37.8 0～1.2m杂填土,1.2～4.8m粉质黏土,4.8～14.7m淤泥,14.7～18.4m淤泥质土,18.4～33.4m卵石,33.4～37.8m强风化花岗岩12号38.0 0～1.0m杂填土,1.0～5.2m粉质黏土,5.2～14.2m淤泥,14.2～19.0m淤泥质土,19.0～33.5m卵石,33.5～38m强风化花岗岩

2.2 井管安装

井管包括井壁管和滤水管两部分，采用φ219的无缝钢管成井，滤水管外包缠丝滤布(30目)。井管外填砾，采用粒径2～8mm天然石英砂，围填厚度大于100mm，为防止地表污水污染地下含水层，井口采用黏土和黏性土球止水，封闭厚度2.0m左右。管井成井后，采用正反循环洗井，直至水清砂净。

3抽水、回灌试验

3.1 试验设计

本次试验共有6个试验点，分别为A福州市进出口银行、B海峡图书馆、C福州金城湾、D福州西客站、E福州新世纪花园、F福建中医药大学，每个试验点两口井，编号1～12号(试验点位置分布见图1)。试验点地层为多个含水层的，两口井应选取不同的含水层作为试验段(具体试验方案见表2)。

上一篇：地下构筑物挡水效应对地表沉降参数敏感性影响
下一篇：没有了