王浩，王洋，肖锐，才文韬

（1. 上海市地矿工程勘察院，上海 200072；2. 上海浅层地热能发展研究中心，上海 200072；3. 上海浅层地热能工程技术研究中心，上海 200072）

地源热泵系统的主要部分就是地下换热器，而岩土体导热系数是地源热泵系统地下换热器设计过程中的一项关键参数[1]。热响应测试得到的导热系数无法体现岩土体的分层特性[2]，室内测试法获取的导热系数不够准确[3]，由于不同土层、不同岩性的导热系数存在差异[4-6]，分层导热系数的精准计算利于地埋管换热器优化设计，提高地热利用率[7-8]，降低地源热泵系统长期运行造成的岩土体热不平衡[9]。通过开展岩土体分层导热系数计算方法研究，建立一套准确可靠的岩土体分层导热系数计算方法，进一步提高地区浅层地热能开发利用水平，准确评价浅层地热能资源利用效率，节约系统初期成本，为地区资源评价、工程设计提供技术支撑，对科学、合理地指导开发利用浅层地热能有着重要的意义，社会和经济效益明显。

1 岩土体导热系数相关性分析

1.1 岩土体导热系数影响因素分析

不同岩性的导热系数各不相同，相同岩性的导热系数与其密度、孔隙度、含水率等因素密切相关[10-11]。本研究选取上海地区83个钻孔、1872个样品分析数据，结合上海市第四系地层特征，对岩土体热物性测试结果的进行统计分析，得到不同岩性样本的平均热物性参数，结果如表1所示。

表1 岩土体热物性测试结果分层统计Table 1 Stratified statistics of thermal property test results of rock-soil body

从表中可以看出不同岩土的导热系数各不相同，相同岩性的导热系数受其密度、孔隙度、含水量影响较大，导热系数的数值范围在1.21～2.34 W/m.K。……