海拉尔河典型傍河型地下水源砷的富集机制与溶解性有机物三维荧光特性解析

傍河型地下水是我国北方地区较为普遍的一种饮用水水源地类型,其水质水量受临近河道和地下径流补充双重影响.海拉尔河沿线傍河型地下水源中砷浓度较高,备受关注.溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)是影响地下水中砷释放的主要因素,为此,本研究对海拉尔河和沿线地下水水源中砷(As)的含量和DOM进行调查监测,展开三维荧光光谱分析,利用平行因子法确定水体的有机物组分,对探究砷的富集机理具有重要意义.结果表明,满洲里水体中DOM包括含陆源类腐殖质(C1)、类醌化合物(C2)和微生物来源的腐殖质(C3)的3种组分.傍河地下水源的腐殖化程度高于地表河流,且浅水井多为陆源和微生物源混合来源有机物.有机质通过多种方式影响地下水中砷的浓度,主要为C1通过络合方式促进溶解性砷浓度升高,C2则穿梭于易分解的DOM、Fe和As之间,对微生物的氧化还原作用起传递作用.综上,在陆源类有机物和微生物利用内源有机碳的共同作用下,使As在地下水中的浓度逐年升高.

驿城区地下水源补给区地下水污染现状评价分析

人类活动对地下水环境造成了严重影响。以驿城区地下水源地补给区为例,对该区地下水进行评价分析。采用水质评价和污染状况评价,并通过ArcGIS绘制超标因子污染分级图。结果表明:未污染水样有37组,占总水样的35.24%;被污染水样68组,占总水样的64.76%;主要超标因子为铁、锰和氨氮;主要污染原因有工业三废的排放、化肥和农药的过度使用、生活垃圾随意堆放和排放产生的污染及其他污染。

含水层厚度对地下水源热泵抽灌井设计间距的影响

通过建立地下含水层水—热耦合数学模型,模拟分析不同含水层厚度下抽水井的温度变化,结合温度变化曲线,讨论了地下水源热泵抽灌井设计间距问题。结果表明,保持抽灌井间距不变,含水层厚度的增加可以减弱热贯通的影响;同一含水层厚度,可能在某一范围内改变抽灌井间距,热贯通程度变化不大;随着含水层厚度的增加,抽灌井设计间距总体呈现递减的趋势。

地下水源热泵系统水源侧运行分析及改进

地下水源热泵系统在实际工程中运行良好,可以有效降低建筑空调、供暖系统碳排放量。为掌握地下水源热泵在实际中的运行状况,选取某公共建筑地下水源热泵项目为研究对象,介绍了该项目历史运行情况,重点分析了水源侧在实际应用中出现压力升高、循环水低流量、地下水回灌不畅问题时如何解决,指出了问题产生的原因并提出了相应的改进措施。结果表明,在既有条件下,换季期间要注重水源侧维护保养,水源侧合适的流量、压力、回灌率是系统正常运行的前提,同时要定期监测地下水温、水质,确保系统高效运行。研究结果对从事此方面工作的人员具有一定的参考价值。

地下水源热泵的最优化研究

为了根据不同的使用条件 ,进一步提高地下水源热泵机组的性能 ,通过对机组运行特性的分析 ,依据技术经济优化准则 ,以年度费用总额为目标函数 ,建立系统综合优化数学模型 ,并编制了计算程序。在保证机组安全可靠地满足建筑物冷热负荷需求的前提下 ,根据不同的地下水温度与深度 ,对系统关键运行参数及部件进行了优化选择计算。该方法兼顾了供热供冷运行的可靠性与经济性 ,可实现系统内各部件的最优匹配。与传统设计方法相比 。

地下水源热泵及其设计方法

文章介绍了地下水源热泵的优点,并提出了地下水源热泵地下水流量的设计方法及地下水的处理方法。

地下水源热泵对井抽灌系统回灌能力研究

以西安市某水源热泵系统为例,建立对井抽灌渗流场模型,反演计算抽水过程与回灌过程的渗透系数,模拟分析含水层参数与井参数对热泵系统回灌能力的影响。结果表明:渗透系数是影响回灌能力的重要因素;相同含水层厚度条件下,应优先选择完整井地下水源热泵系统;减小抽灌井距对提高井的回灌能力效果不明显,但会提高发生热贯通的可能性;增大井径可减小抽水和回灌的压力,但会增加井的投资。回扬可显著提高回灌能力,越是回灌困难的系统,回扬效果越明显。

天然冷源对地下水源热泵的影响规律

东北某些地区长期存在着一定规模的地下冻土,在地下水源热泵的运行中可视为天然冷源。天然冷源对地下水源热泵的利用产生一定的影响。为了提高地下水源热泵运行效率,运用室内外实验和数值模拟方法探寻冷源对地下水源热泵影响规律。对加格达奇地区的冷源场地进行了室内热物性试验和现场岩土热响应试验。研究表明:该地区砂、砾的热物性参数(比热容、导热系数)随深度增加呈现离散现象,砂岩、花岗岩热物性参数变化不大;岩土体导热系数花岗岩最大,砾、砂最小,砂岩居中;比热容受深度影响波动较大,特别是不同深度的砾、砂层比热容差别较大。依据该场地的地质条件,构建数值模型,开展模拟研究,对多井抽灌系统下热突破现象以及影响范围进行模拟分析,模拟结果显示冷源对该场地地下水源热泵的影响范围在150m以内,而且在小于75m的范围内对地下水源热泵的影响最为显著,为未来该地区地下水源热泵的设计、选址提供理论基础和参考依据。

地下水源热泵采能的水-热耦合数值模拟

应用数值模拟方法对北京某地下水源热泵采能条件下地温场的演化进行了研究,并应用校正后的模型对未来5年的温度场演化进行了预测．模拟和预测结果表明：含水层中温度变化较为显著,含水层渗透性越好,温度锋面的运移速度越快,温度影响半径越大；相对而言,黏土层中温度变幅较小,温度变化存在明显的滞后现象；抽水井距离回灌井(群)越近,温度变化越灵敏,变幅越大；按现状强度进行地下含水层采能,抽水井温度在未来5年略呈上升趋势,总上升幅度约0．3～0．7℃．

地下水源热泵砂层阻塞试验研究(Ⅱ)

介绍针对地下水源热泵系统阻塞机制开发的砂层阻塞模拟试验系统。该观测系统采取透射式观测,可实时、直接地观测阻塞物的空间变化。系统采用双向水流驱动,可模拟地下水源热泵系统回灌和回扬的渗流条件。分别利用玻璃珠和砾石颗粒作为多孔介质,以碱性氧化铝颗粒作为悬浮颗粒,通过数值模拟说明孔隙的不同引起孔隙内的流体的流速是不同的。模拟发现,在最小孔隙处流体的速度往往是最大的,而在最小孔隙处颗粒也最易发生堵塞。可为解决环境安全评估等提供试验基础。

沈阳市地下水源热泵应用中存在的问题与对策

介绍地下水源热泵技术原理及其特点,分析沈阳地区气候、地下水条件,以及沈阳地区地下水源热泵技术应用的现状和存在的问题,提出解决问题的对策:完善相应的标准和法律法规;建立统一的管理体系及有效的激励机制;确定取水井与回灌井的合理比例(一般为1∶2～1∶3);确定取水井与回灌井的合适间距(以40～80m为宜);加强相关信息的动态监测工作。

同井回灌地下水源热泵热力特性分析

同井回灌地下水源热泵抽水和回灌在含水层同一径向位置不同深度处同时发生,增加了热贯通的可能性,其热力特性分析尤为重要.文章首次建立了单一介质承压含水层中定流量同井回灌地下水源热泵冬季运行地下水换热数学模型,并针对典型的细沙含水层进行了数值求解.经过一个冬季的制热运行,抽水平均温度降低了3.6℃.由于对流和热弥散的存在,同井回灌地下水源热泵热影响范围达到了74 m.因此对于地下水初始温度在13℃以上的地区,同井回灌地下水源热泵是适宜的,较大的热影响范围也使得单口抽灌同井具有承担大负荷的能力.

热渗耦合的地下水源热泵抽灌井传热数值模拟

基于达西定律,分析了饱和区土壤中地下水源热泵抽灌井传热机制,构建了热渗耦合共同作用下的数学模型,研究了有无地下水渗流及渗流速度对抽灌井周围温度场变化的影响,使用COMSOL Multiphysics软件对建立的模型进行了分析模拟。实例结果表明,该模型具有较好的适用性,为系统的优化设计与参数合理匹配提供了理论支持。

不同负荷单井循环地下水源热泵系统实验

针对单井循环地下水源热泵系统,搭建了物理模拟砂箱实验台研究其地下水流动和换热规律,并开展了负荷变化的实验研究.结果表明:相同实验条件下,循环单井的取热量仅为抽灌同井的50.3%,填砾同井的45.9%,其径向热影响范围小于186.5 mm;而当抽水流量从0.54 m3/h降低到0.315 m3/h时,循环单井、抽灌同井、填砾同井的取热量分别降低了51.0%、31.6%和19.5%.可见循环单井承担负荷的能力最差,但抽水流量的变化对循环单井的影响更大;提高抽水流量能够显著提高热源井的取热量,增大热影响范围,从而提高热源井承担负荷的能力.

细颗粒沉积物分布区地下水源热泵抽灌井施工工艺探讨

郑州市广泛分布着第四系松散堆积物,其特点是颗粒细,厚度大,含水介质主要为细颗粒的砂层。由于地下水富水性好,目前郑州市浅层地温能开发利用主要以地下水地源热泵工程为主。传统正循环泥浆钻探工艺施工的地温空调井,普遍存在洗井困难、涌水量和回灌量偏小的问题,在很大程度上限制了地下水地源热泵工程的推广使用。针对这一问题,本次采用泵吸反循环工艺施工地温空调井。施工过程及试验数据对比分析表明,在细颗粒松散沉积物分布区,采用泵吸反循环钻探工艺施工地温空调井,对提高施工进度、增大出水量和回灌量等方面具有显著优势,可以为类似地区地温空调井的施工提供借鉴。

地下水源热泵回灌技术研究

从地下水渗流理论出发,以承压水作为地下水源热泵的抽灌目标层,建立了承压水的异井回灌和同井回灌的数学模型,分析了目前地下水源热泵回灌率低的原因和机理,提出了水文地质条件、井距、井壁孔隙率、滤料规格、洗井与成井工艺及回灌管道等方面的回灌条件。

地下水源水环热泵空调系统的节能运行研究

根据笔者提出的共用空调动力设备和末端空调水源热泵机组耗电量的推算方法,对北京某公寓地下水源水环热泵空调系统两年多的实测数据进行了分析研究。结果表明,原有系统的二次循环水泵系统能耗大、部分负荷调节性差。对水泵系统进行了节能改造,在原有的定流量二次循环泵上增设变频器。改造后二次循环水泵的节电效率高达35%,节能效果十分显著。

云南曲靖市水资源保证程度和应急地下水源地分析

曲靖城区水资源主要源于大气降水,天然补给量有限,地表水系严重污染.水资源量保证程度总体能适应城市发展需要,但水质保证程度较低,供水安全脆弱性高.在环境水文地质调查的基础上,提出盆地东缘的岩溶地下水是优质的应急供水水源,笕槽坝和越州富水块段可作应急地下水源地.

某地下水源热泵系统运行策略优化研究

基于某地源热泵系统节能运行的需求,本文分析了系统原有运行策略的弊端,提出了新的基于室内初始温度的运行策略,并通过供水温度调节实验验证其节能性;且根据系统运行现状进行旁通阀关闭实验。结果表明:在外界天气状况及变化趋势相近的条件下,冷冻水供水温度从11℃提高至12℃,系统2 h累计节省耗电量37.8 kW·h;关闭旁通阀后循环水泵在35 Hz下运行3 h,累计节省耗电量7 kW·h。

生活饮用水地下水源保护区的划定方法——英国的经验值法与实例

饮用水水源保护区的建设在我国有１５年的历史，有一些经验积累，也有不少问题尚有待于进一步研究。地下水源保护区的划定方法有经验值法和计算机模型法，岩石土壤对水污染的过滤净化功能，是划定地下水源保护区的自然科学依据。由于岩土过滤机理至今没能搞清，经验值法应用很普遍。５０日流程等值线是国际上应用最普遍的经验值。本文介绍了英国水源保护区的经验值法以及它的实际操作过程。