在研究區(qū)內(nèi)施工了13個(gè)孔徑為Ф130 mm的地埋管勘察孔 （圖1），用于熱物性取樣、地溫測(cè)量、原位熱響應(yīng)試驗(yàn)，全孔取芯編錄。熱物性取樣共采集了575個(gè)巖土體樣品，由湖南省勘測(cè)設(shè)計(jì)院試驗(yàn)測(cè)試檢測(cè)中心進(jìn)行測(cè)試。地溫測(cè)量采用經(jīng)校正的熱敏電阻測(cè)溫儀，對(duì)井深≤20 m 部分，在 5、10、15、20 m 測(cè)量井溫，對(duì)井深>20 m 且≤50 m 部分每10 m測(cè)量井溫，其余部分每25 m測(cè)一次。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行兩次不同功率的熱響應(yīng)試驗(yàn)，大負(fù)荷采用6 kW，小負(fù)荷采用3 kW。首先做無(wú)功循環(huán)測(cè)試，獲取地層初始平均溫度。然后，對(duì)傳熱介質(zhì)加熱負(fù)荷。每次加熱負(fù)荷停止后，觀測(cè)回路進(jìn)出口溫度和介質(zhì)的流量，至溫度穩(wěn)定。現(xiàn)場(chǎng)熱響應(yīng)試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備由測(cè)試系統(tǒng)、地埋管換熱器構(gòu)成一個(gè)封閉的熱循環(huán)系統(tǒng)，通過雙U管地下換熱器將土壤加熱，溫度的上升被精確地連續(xù)收集。其主要優(yōu)點(diǎn)在于與常規(guī)的在試驗(yàn)室中測(cè)得的結(jié)果相比，它是直接在地下鉆孔換熱器中進(jìn)行測(cè)量的，減少了外界干擾對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

 

  分別在三個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)地共施工6個(gè)孔徑Ф325 mm的水文地質(zhì)鉆孔，進(jìn)行抽水、回灌試驗(yàn)，全孔采取巖芯。抽水試驗(yàn)采用單孔穩(wěn)定流抽水，每孔做3個(gè)水位降深。回灌試驗(yàn)采用定流量自然回灌方式。試驗(yàn)過程中水位的觀測(cè)精確到cm。此外，對(duì)研究區(qū)內(nèi)地下水進(jìn)行了水文地質(zhì)調(diào)查并采集水樣50組，由湖南省勘測(cè)設(shè)計(jì)院試驗(yàn)測(cè)試檢測(cè)中心測(cè)定水樣中主要離子含量。

  層地?zé)崮?/a>熱容量計(jì)算方法

  采用體積法計(jì)算淺層地?zé)崮?/a>熱容量。先分別計(jì)算包氣帶和飽水帶單位溫差儲(chǔ)藏的熱量。然后合并計(jì)算評(píng)價(jià)范圍內(nèi)地質(zhì)體的儲(chǔ)熱性能。

 

  地源熱泵適宜性分區(qū)方法

 

  淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用適宜性分區(qū)采用層次分析法確定影響因子權(quán)重，然后用綜合指數(shù)法獲得綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。層次分析法建模按如下4個(gè)步驟進(jìn)行：1）建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型，分為目標(biāo)層、屬性層和要素指標(biāo)層；2）構(gòu)造各層次的判斷矩陣，分別比較同一層次各要素之間的相對(duì)重要性，采用1—9標(biāo)度法給出各要素的分值，構(gòu)造比較矩陣；3）層次單排序及一致性檢驗(yàn)；4）層次總排序及一致性檢驗(yàn)。最后求出要素層中各個(gè)要素在目標(biāo)層中所占權(quán)重。綜合指數(shù)法利用層次分析法計(jì)算的權(quán)重和影響因子指標(biāo)數(shù)值進(jìn)行累乘，然后相加。