秦雪滔，蔡宜洲，崔先泽

(三峡大学水利与环境学院，湖北 宜昌 443002)

0 引 言

地下水源热泵是采用地下水作为低位热源，并利用热泵技术，通过少量的高位电能输入，实现冷热量由低位能向高位能的转移，从而达到供冷或供热目的的系统，是取代传统供暖制冷方式最现实、最有前途的技术。该系统运行中如果只取水而不进行有效回灌，可能会造成地面沉降并引发地下管线破坏，因此地下水的回灌广泛存在于地下水源热泵工程中[1-2]。然而，由于回灌水中常携带有细砂颗粒、铁锈及微生物等原生及次生颗粒，并随地下水在含水地层中进行迁移、沉积及脱离，将可能引起含水地层水文地质条件发生改变[3- 4]。该过程一方面会引发回灌堵塞，严重影响地下水源热泵系统的运行效率，另一方面也会引发地层变形，从而危及地面建筑及地下管线安全。因此，地下水源热泵工程回灌水中颗粒迁移沉积过程研究[5- 6]及回灌堵塞区的判定具有重要的研究意义。

国内外关于细小颗粒在多孔介质中的的沉积及脱离过程已有相关研究。S. E. Silliman等[7-11]通过可视化装置追踪孔隙内悬浮颗粒的运移和沉积过程，该理论阐述了悬浮颗粒的局部沉积与颗粒的物理特征、尺寸大小、流体成分和流体速度有关；Derjaguin等[12-13]提出的DLVO理论是最早描述胶体颗粒与多孔介质表面接触的理论，该理论认为偶极子层作用和范德华力是决定悬浮颗粒沉积与脱离最主要的力[14-15]，多孔介质中颗粒沉积的最主要沉积原因有滤除作用和吸附作用；……