地下水源热泵系统和太阳能辅助热源系统的地温场数值模拟研究

地下水源热泵系统的地温场数值模拟研究对浅层地热能开发利用项目具有重要意义。通过TOUGH2建立地下水源热泵系统的水-热耦合模型,模拟了研究区多年地温场变化趋势以及抽灌井温度变化。结果表明地下水源热泵系统运行10年后部分组团出现大量冷堆积现象,影响供暖温度。依据本结果,结合场地条件,针对冷堆积现象采用太阳能辅助热源系统进行系统强化设计,并模拟研究强化后的地温场多年变化趋势,结果表明太阳能辅助热源系统可以有效提高供暖温度。     

长春市耕地动态变化及其驱动力分析

利用1988~2007年统计数据和土地详查与变更调查资料,分析了长春市19a间耕地总量动态变化情况,并在此基础上运用主成分分析进一步探讨了影响长春市耕地变化的主要驱动因素。结果表明:①1988~2007年长春市耕地数量总体呈下降趋势;②经济发展是长春市耕地数量变化的主要驱动因素;③主成分分析中各因子的因子载荷除林牧渔业占农林牧渔业总产值为0.575外,其他均大于0.9;④耕地产出率与林牧渔业占农林牧渔业总产值的比例因子载荷相对较高。影响长春市耕地总量动态变化的驱动因子可归纳为社会经济发展、人口增长、农业科技进步三大因素。     

天然冷源对地下水源热泵的影响规律

东北某些地区长期存在着一定规模的地下冻土,在地下水源热泵的运行中可视为天然冷源。天然冷源对地下水源热泵的利用产生一定的影响。为了提高地下水源热泵运行效率,运用室内外实验和数值模拟方法探寻冷源对地下水源热泵影响规律。对加格达奇地区的冷源场地进行了室内热物性试验和现场岩土热响应试验。研究表明：该地区砂、砾的热物性参数（比热容、导热系数）随深度增加呈现离散现象,砂岩、花岗岩热物性参数变化不大;岩土体导热系数花岗岩最大,砾、砂最小,砂岩居中;比热容受深度影响波动较大,特别是不同深度的砾、砂层比热容差别较大。依据该场地的地质条件,构建数值模型,开展模拟研究,对多井抽灌系统下热突破现象以及影响范围进行模拟分析,模拟结果显示冷源对该场地地下水源热泵的影响范围在150 m以内,而且在小于75 m的范围内对地下水源热泵的影响最为显著,为未来该地区地下水源热泵的设计、选址提供理论基础和参考依据。     

土层液化对房屋遭受的地震荷载的影响

用液化后谱烈度比这一新指标来定量评价土层液化对房屋遭受的地震荷载的影响，同时研究了液化层厚度及其埋深、覆盖层刚度、液化层密度等因素所起的作用。计算结果表明，砖石房屋等短周期建筑往往受到隔震作用；长周期房屋遭受的地震荷载的变化比较复杂，有时加强震动，有时减小震动，取决于许多因素。     

昆仑山区青藏公路沿线冰缘现象

本区位于东昆仑山腹地,青藏高原多年冻土区的北缘。区内海拔高,地形相对高差较大,气候寒冷而较干旱。故冰缘作用强烈,冰缘现象种类繁多。本区冰缘作用及其形态类型的分布具明显的垂直地带性。自高至低有4个冰缘作用带,各带内冰缘现象不同。区内冰缘现象的动态变化相当复杂,这与环境条件有关,主要决定于自身的生成条件。     

浅层岩土室内、外热物性测试的相关性

对于浅层岩土热物性参数测试中常用的实验室和现场热响应试验方法,结合上海某工程的实际情况,提出一种基于室内试验的岩土综合热物性参数确定方法。首先,根据室内、外试验测试结果的差异,选取地层厚度、含水率、密度及渗透系数作为影响二者热物性参数测试差异的主要因素,使用层次分析法确定各影响因素的权值,并按权值大小修正室内热物性参数测试结果。然后,分别模拟室外现场热响应试验和修正后的室内热物性参数以及实际地层的传热过程,得出三者在热量传导能力之间的差距分别为1.2%、1.1%及2.3%。最后,提出埋管深度和导热系数的乘积可代表岩土层的换热能力,且计算出修正后的室内热物性参数对应的均一导热系数与现场热响应试验测出的综合导热系数分别为1.832 W/(m·℃)和1.778 W/(m·℃)。     

辽河三角洲相沉积软土动力特性试验

针对辽河三角洲相沉积软土,在固定振动频率f=1.0 Hz,固结压力为100、200和300 kPa 3种情况下进行循环荷载的动三轴试验,分析了不同固结压力下动应变ε_d、动强度σ_d与荷载循环次数和动剪应变r_d之间的关系。结果表明:在固定振动频率和同一个固结比K的条件下,动强度σ_d与载荷循环次数在单对数坐标系中具有良好的线性相关性。动剪切模量G_d随动剪应变r_d的增大而增大,阻尼比D随动剪应变r_d的增大而减小,G_d-r_d、D-r_d曲线在直角坐标中具有分段性,以应变量在4.0%～5.4%之间出现拐点居多。与其它不同特性的软土相比较,辽河三角洲相沉积软土具有以下特征：(1)动强度指标明显低于其它类软土,(2)阻尼比与剪应变的关系与其它类软土有2个拐点不同,该类软土仅在r_d =2×10^-3处存在一个拐点。     

基于2m测温法的地热异常区探测及地温预测

地热异常区的探测对于地热能开发利用至关重要。利用2 m测温法和相关仪器对厦门东山某热泉地区进行实地探测,获取1~2m深度地层温度和导热系数数据,绘制研究区2m深度温度等值线图和浅层热流密度分布云图,圈定地热异常区。运用一维稳态热传导模型对研究区20 m深度地温进行反演,并与研究区20m深度实测温度进行对比分析。结果表明,2m测温法对地热异常区探测效果明显,一维稳态热传导模型对于20m深度地温的预测结果与实测结果较为一致。该方法可以作为地热探测初期的有效手段。     

国内真空预压法加固软土地基的现状与趋势

真空预压法作为一种近年来兴起的软基处理手段,已成为排水固结法中的重要组成,其适用范围日益扩大,真空预压法的机理、计算方法、效果检测、施工工艺在大量的实验和实测资料对比的基础上不断成熟,真空预压法在微观机理以及三维分析方法等有着广阔的发展空间,同时应考虑其环境效应问题。