池州某地下水源热泵诱发裂隙岩溶水水质变异的成因

发布时间：2017-11-11 21:34

  本文关键词：池州某地下水源热泵诱发裂隙岩溶水水质变异的成因

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【摘要】：浅层地温能资源具有广阔的开发利用前景,而地下水源热泵系统,是浅层地温能开发利用的一种重要途径。纵观前人研究成果,关于水源热泵系统运行对地下水水质的影响方面的研究很少。本文选择安徽省境内较具代表性的池州某地下水源热泵工程为研究对象,在收集工程所在地段的水文气象、地质、水文地质和水质资料的基础上,进行水质评价、水化学类型分析以及相关性分析；利用Visual MODFLOW软件建立该工程所在地段地下水水流数值模拟模型,就水源热泵系统运行对该区地下水流场的影响范围进行科学预测。根据区域水文地质条件受热泵系统影响机制,进行水质变异成因分析。结合研究所得结论如下：(1)依据工程所在地段地下水水质监测结果,选取评价因子,进行水质评价可知,水源热泵系统的运行,对池州工程所在地段的水质造成一定的影响,但水质类别影响不大。(2)利用RockWare AqQA软件绘制Piper-三线图,进行工程所在地段水化学类型分析可知,水源热泵系统的运行对池州工程所在地段的地下水化学类型有一定影响,由于SO42-的大幅增加,系统的运行使地下水化学类型由HCO3-Ca转化为SO4-Ca类型；系统停止后,地下水化学类型恢复到HCO3-Ca类型。这表明水源热泵系统长期运行之后趋于稳定,停机后不改变工程所在地段水化学类型。(3)根据池州水文地质条件,建立工程所在地段水文地质概念模型,利用VisualMODFLOW软件建立地下水水流数值模拟模型,就水源热泵系统运行对该区地下水流场的影响范围进行科学预测。结果表明：当开采量为系统最大值并连续运行系统最大连续运行时段时,系统对地下水流场形成影响最大,此条件下,100%回灌形成的降落漏斗范围为1.7km2,抽水井中心附近最大降深约为0.8m；与其对应,在回灌井附近形成一局部的水位上升区,回灌井群中心附近水位最大上升值约为0.65m。可见,水源热泵系统的运行对工程所在地段地下水流场影响范围较小,故水质变异影响范围较小。(4)通过对研究区地下水动力场、温度场和化学场的分析,得出结论：研究区热泵系统运行导致水质变异的成因,除了常规的因素外,还与工程所在地地质结构有很大关系。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X824;P641.3;TU83

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