《表2 岩土热物性参数测试结果》

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《不同基岩地层条件下地埋管钻孔热响应特性及影响因素分析》

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图3给出了试验孔的单位延米换热量测试结果，其中K4钻孔没有开展换热实验，K3钻孔没有开展夏季排热工况实验。可以看出，就K1和K2钻孔而言，二者地温接近，但后者夏季换热量略高于前者，冬季排热量略低于前者。例如，K1和K2的冬季取热量分别为24.6 W/m和22.3 W/m（供回水温度分别为5℃和8℃），夏季排热量分别为54.7 W/m和59.9 W/m（供回水温度分别为30℃和25℃）。从钻孔岩性上看，K1平均热导率高于K2，但从水文地质条件上看，K1上部第四系厚度更大，且下部岩性为高压下形成的变质砂岩和板岩，透水性较差。相比之下，K2上部第四系厚度仅6 m左右，下部安山岩多为破碎状，大气降水入渗补给作用强烈，地下水径流作用强烈，有利于热的传递和散失，因而相同工况下的夏季排热量更高一些。对于K3，由于初始地温（15.7℃）明显高于K1（12.3℃）和K2（11.9℃），且钻孔岩性为热导率很高的灰岩（表2），因此其单位延米换热量整体上高于K1和K2。例如，K3的冬季取热量达到46.6 W/m（供回水温度分别为5.9℃和9℃），比K1和K2分别偏高1.9倍和1.1倍；夏季排热量的预测值为66.8 W/m，比K1和K2分别偏高22%和12%。通常而言，地下水流动性越强，对地埋管换热的强化效应越强。王松涛等[4]测试结果表明，当初始地温16.7℃时，DN32双U形地埋管的夏季排热量达到105～128 W/m，冬季取热量达到75～93 W/m，与此同时测试热导率达到11.5 W/（m·K），而岩芯测试热导率仅为2.65 W/（m·K）（以黑云母花岗岩、角闪岩为主） ，这表明地下水流动不仅会使地埋管单位延米换热量增加，还会影响到热响应试验结果。从此角度判断，K2热响应试验结果为1.67 W/（m·K），而岩芯测试热导率为1.26～1.60 W/（m·K），因此其地下水流动的强化传热效应远弱于文献[4]。