周学志，高 青，于 鸣，赵晓文，朱天奎

（1.吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室，长春 130022；2.吉林大学 热能工程系，长春 130022；3.吉林大学 材料科学与工程学院，长春 130022）

0 引 言

地下水源作为地下浅层能量资源在地源热泵和地下蓄能中得到应用，它的应用不但面临地下水源生态安全问题，还涉及应用过程中地下热贯通和热交互的能源效率问题。其中，井群布控、含水层构造、热流场演变等一直困扰地下含水层蓄能和热泵应用的科学发展［1-3］。

1982年，Bodvarsson等［4］研究了冷水回灌地下裂隙储层的热传输问题，指出回灌冷水沿地下裂隙流动，吸取围岩热量，直至抽水井。1981年，Tsang等［5］对一季节性含水层储能实验建立了数学模型，分析地下水回灌过程温度变化规律，模拟的温度变化和能源回收率与实测数据吻合。此后多维有限差分模型被逐渐应用到含水层储能研究中，涉及水力各向异性作用、热对流与热传导及相邻受限地层热损失等［6］。国内水源热泵系统的研究集中在同井及对井抽灌系统［7-8］，涉及到群井抽灌的研究较少［9］。对于群井抽灌系统，含水层运动更加复杂，往往与含水层构造直接牵连，并涉及流固耦合流动和传热传质问题。

一般来说地下水源热泵地面系统基本相同，但地下系统却因地而异，影响其发展的主要技术瓶颈为地下系统研究。含水层构造对抽灌井区温度场变化起着至关重要的作用，因此本文建立了抽灌井群地下水热运移实验系统，寻找避免和减轻抽灌井群间热贯通及热交互的有效途径。……