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。

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。

地下水源热泵抽灌井优化布置及参数灵敏度

为了确定地下水源热泵的最佳布井方式,探明含水层温度场变化特征以及水文地质参数灵敏性,以石家庄地下水源热泵适宜区肖家营—东兆通为研究区,基于热储层的地热地质条件和热物性参数,利用FEFLOW软件构建了三维水-热耦合数值模拟模型。在2000 m^(3)/d的抽灌量下对不同井间距、不同布井模式-含水层温度场变化进行模拟,探讨发生热突破的可能性,并探讨温度场关于热导率、渗透系数、孔隙率等参数的灵敏度。研究结果表明:1)在单抽双灌模式下,方案C(两眼回灌井连线与地下水流向垂直,一眼回灌井位于抽水井正下游,另一眼回灌井位于沿地下水流向45°方向,即两回灌井与抽水井组成等腰直角三角形,抽水井正下游的回灌井为直角顶点)的布井方案对含水层温度场影响最小,为最优方案;2)单抽双灌模式下,抽灌量为2000 m^(3)/d时,方案C抽灌井间距设置在40~50 m较为合理;3)抽灌过程中,温度场对于渗透系数的改变灵敏度较高,而对孔隙率以及热导率的改变灵敏度较低。

沿海地区地下水水质特征及其对地下水源热泵系统潜在性危害

沿海地区地下水化学条件复杂,为查明地下水水质对地下水源热泵系统(GWHP)的危害,对危害机理进行了研究。通过对江苏省盐城地区潜水和第Ⅰ承压水的水化学分析,确定主要离子来源以及成因作用,重点分析了Mg^(2+)、Ca^(2+)、Fe^(2+)的危害性,最终利用水文地球化学软件PHREEQC计算饱和指数Is,分析了地下水越流混合作用、地下水回灌叠加对地下水源热泵的潜在危害。结果表明:盐城地区地下水TDS(溶解性总固体)质量浓度高,硬度高,Na^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、Fe^(2+)、HCO_(3)^(-)、Cl^(-)是主要质量浓度异常的离子;潜水ρ(TDS)为180.42~4 497.00 mg/L,ρ(Na^(+))、ρ(Mg^(2+))、ρ(Ca^(2+))分别为278.16、72.91、72.74 mg/L,ρ(HCO_(3)^(-))、ρ(Cl-)分别为487.33、298.76 mg/L;第Ⅰ承压水ρ(TDS)为508.50~17 182.00 mg/L,ρ(Na^(+))、ρ(Ca^(2+))、ρ(Fe^(2+))分别为1 595.06、564.57、4.50 mg/L,ρ(Cl-)为4 560.06 mg/L。地下水运移过程受到溶滤作用、古海水入侵作用等多种水岩反应的影响。地下水源热泵长期运行主要会呈现Fe(OH)_(3)结垢、CaCO_(3)与CaMg(CO_(3))_(2)沉淀结垢等问题。

基于自适应BPNN-GIS耦合的地下水源热泵适宜性分区研究

基于石家庄市的地质条件构建了地下水源热泵适宜性评价指标体系。利用自适应Back Propagation(BP)神经网络与(GIS)耦合的方法进行地下水源热泵适宜性分区评价,同时与模糊层次分析法评价结果进行对比。结果表明,两者适宜性分区除了面积略有差异,适宜性分布情况基本相同,BP神经网络与模糊层次分析法适宜区评价结果面积占比仅相差3.80%,较适宜区面积占比相差8.06%,不适宜区面积占比相差11.86%。采用自适应BPNN-GIS的评价方法解决了传统人工手动调参以及主观赋权的弊端,同时评价效率更高、精度更高,更能反映研究区单点适宜性程度。

分级处理空调送风的地下水源热泵系统性能研究

针对传统地下水源热泵空调(CGWHP)系统能耗偏高的缺陷,提出一种新型分级处理空调送风的地下水源热泵(NGWHP)系统,其特点是利用地下水预处理新风后,二级利用地下水承担热泵机组的冷凝热,达到显著降低热泵机组能耗的目的。运用热工学理论建立NGWHP系统稳态仿真数学模型,在VC++环境下编写程序并模拟供冷模式下NGWHP与CGWHP系统的性能,比较分析地下水对两种系统性能的影响,并搭建实验装置进行验证。结果表明:NGWHP系统的能耗显著低于CGWHP系统。地下水供水温度下降或流量增大,两种系统的能耗均呈线性下降趋势。新风比为33%,地下水温从24℃降至15℃时,NGWHP系统的能耗较CGWHP系统平均低40.56%;地下水流量从1800 kg/h增至2300 kg/h时,NGWHP系统的能耗平均降低42.27%。实验结果与模拟结果吻合较好,二者误差在±13%以内。研究结果可为NGWHP系统的优化设计和运行调控提供理论指导。

基于实际运行数据的某地下水源热泵系统的节能运行分析

本文针对某酒店地下水源热泵系统,通过分析冷热源监控系统的温度、流量、压力以及设备耗电量等实际运行数据,查找系统运行中存在的问题,提出设备及系统的优化运行策略,建议在空调冷热源监控系统加入自学习功能以实时准确地调整设备运行策略,提高系统运行能效,从而实现空调系统节能减碳的目的。

上海市地下水源热泵技术应用与管理研究

地下水源热泵技术是浅层地热能利用的主要形式之一,对优化能源结构、节能降碳、改善环境具有重要作用。结合调研、实证分析及统计分析方法,首先,从应用、技术和管理角度梳理了地下水源热泵的发展现状,指出上海地区具有使用地下水源热泵技术的良好的政策环境和相对成熟的技术水平;随后,针对上海地区的水文地质条件进行了地下水源热泵的适宜性分区,得到上海市奉贤、青浦和崇明大部分地区具有应用地下水源热泵的良好的水文地质条件;最后,针对上海地区水文地质条件和新阶段地下水管理要求,研判了地下水源热泵的应用前景,并且提出了划分地下水管控区、完善地下水取灌水制度和标准体系等建议,为上海市地下水源热泵的应用和政策制订提供决策依据。

加压回灌技术在地下水源热泵项目中的应用

以吉林省靖宇县昌盛市场地下水源热泵项目为例,采用密闭加压回灌的方式,解决了玄武岩孔洞裂隙承压水地区无法应用地下水源热泵的问题。项目运行期通过回访调研,验证了该方法的可行性,并提出合理化建议,为该地区地下水源热泵项目应用加压回灌技术提供参考依据。

中深层地下水源热泵机组群实际运行特性分析

以陕西某中深层地下水源热泵系统为例,分析新热源旧管网地热能供热系统的现有运行策略;采集供热站在供暖季各设备实际运行数据,分析室外温度、不同启停组合对供热站热泵机组群性能的影响;通过新旧运行方案的对比分析,预测优化后的运行方案可以为供热站每个供暖季提升的经济效益。研究结果表明,现有运行方案热泵机组群运行耗电量和制热量均呈现阶跃式分布,相同热泵机组运行台数下,不同机组出力存在差异;不同启停组合下,制热量存在较大差别,但制热性能系数基本相同;优化后的运行方案,可以为供热站每个供暖季节约电费约39.2万元。

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℃．

傍河地下水源地辐射井井位优化方法浅析

对中卫市某傍河地下水源地辐射井的井位优化进行总结和分析,根据水文地质勘察报告,水源地为傍河(多泥沙河流)水源地,水文地质条件复杂,渗透系数不均,且水源地内发育有古河床。同时考虑到辐射井单井造价高,因此选择合适井位以达到最大单井出水量显得尤为重要。井位优化方法的基本原则,包括考虑地下水源地的地质特征、河流的水动力特征及水文地质条件和环境保护要求。通过合理的井位优化,辐射井平均单井出水量达到9800 m3/d,最大程度地发挥了其作用,提高地下水的开采效率和水质的稳定性。

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.