現(xiàn)場熱響應(yīng)試驗方法可以獲得換熱深度內(nèi)巖土體熱物性參數(shù)的平均值,能夠較真實地模擬地源熱泵的實際運行情況,在地源熱泵工程勘查設(shè)計階段得到了廣泛的應(yīng)用。本文基于華北平原89個鉆孔的熱響應(yīng)試驗數(shù)據(jù),對地表以下200 m深度內(nèi)巖土體的綜合導(dǎo)熱能力進行分析,并對影響綜合熱導(dǎo)率的因素進行了探討。結(jié)果表明,華北地區(qū)綜合熱導(dǎo)率大部分處于1.50～2.16 W/（m·K）之間（25%<累積概率<75%）。在富水性較好、巖石顆粒粗、地下水徑流速度較快的區(qū)域,地埋管換熱器的換熱效果明顯高于富水性差、巖石顆粒細、地下水徑流速度慢的地區(qū)。地層巖性、含水率特征和地下水徑流條件是影響巖土體綜合熱導(dǎo)率的主要因素。其中200m深度以內(nèi)不同地區(qū)巖土體的巖性組成各不相同、地下水位埋深不同,是造成綜合熱導(dǎo)率差異的重要影響因素,地下水徑流對巖土體的綜合導(dǎo)熱能力有促進作用。用無量綱Peclet值（Pe）判斷地下水流動對換熱過程影響的大小,在0.28<Pe<0.84的情況下,Pe值增加47%,巖土體綜合導(dǎo)熱能力增加7.56%。 

【文章來源】：地質(zhì)學(xué)報. 2020,94(07)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

華北平原89個鉆孔測定的巖土綜合熱導(dǎo)率

從熱導(dǎo)率分布的箱線圖可以看出,從黏土、粉質(zhì)黏土、粉土到粉砂、細砂、中砂,熱導(dǎo)率中值從0.95 W/(m·K)逐漸增大到1.95 W/(m·K),熱導(dǎo)率隨沉積物平均粒徑的增大逐漸增加。巖石的熱導(dǎo)率普遍高于第四系松散層,碳酸鹽巖的熱導(dǎo)率中值最大,包括石灰?guī)r中值2.70 W/(m·K),白云巖中值2.63 W/(m·K),其次是砂巖2.03 W/(m·K)、泥巖1.99 W/(m·K),巖漿巖類相對較小,其中閃長巖中值1.95 W/(m·K)、輝長巖中值1.93 W/(m·K)。這與熱響應(yīng)試驗測試獲取的綜合熱導(dǎo)率特征具有一致性,說明巖性是影響綜合熱導(dǎo)率的一個重要因素。3.2 含水率的影響

表2 熱導(dǎo)率測試值與經(jīng)驗公式對比Table 2 Thermal conductivity results basedon tests and empirical equations 深度(m) 含水率(%) 飽和度 熱導(dǎo)率(W/(m·K)) 測試值 Chen Shanxionget al.(1994) Ewenet al.(1987) 0.2 4.5 0.02 1.20 0.82 0.5 0.5 4.7 0.02 1.20 0.83 0.5 1.0 6.4 0.03 1.40 0.91 0.8 1.5 5.8 0.02 1.30 0.88 0.8 2.0 6.8 0.03 1.50 0.93 0.8 2.5 6.0 0.02 1.40 0.89 0.8 3.0 6.9 0.03 1.45 0.93 0.8 4.0 10.3 0.04 1.55 1.05 1.1 4.5 32.0 0.14 1.95 1.51 1.6 5.5 32.9 0.13 1.97 1.53 1.63.3 地下水徑流條件的影響

【參考文獻】：
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本文編號：3382272