地下含水層儲(chǔ)能原理及其工程應(yīng)用簡(jiǎn)介

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本書是國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“儲(chǔ)能地下含水層流動(dòng)和傳熱特性的研究”的系統(tǒng)性總結(jié)。本書全面闡述了含水層儲(chǔ)能的一般原理，建立了含水層儲(chǔ)能耦合模型，研究了“冬灌夏用”、“夏灌冬用”的兩階段模型，介紹了避免發(fā)生儲(chǔ)熱井和儲(chǔ)冷井間熱導(dǎo)通的科學(xué)方法，論述了含水層儲(chǔ)能系統(tǒng)的切能特性和經(jīng)濟(jì)性能，重點(diǎn)分析了儲(chǔ)能系統(tǒng)功率和初投資的關(guān)系。本書共分10篇25章。第1篇介紹了地下含水層儲(chǔ)能技術(shù)的起源、發(fā)展和現(xiàn)狀；第2篇探討了地下含水層儲(chǔ)能原理及其運(yùn)行系統(tǒng)；第3篇研究了地下水的特征、流動(dòng)和傳熱問題；第4篇涉及地下水運(yùn)動(dòng)和地下含水層儲(chǔ)能的數(shù)值模擬；第5篇展示了含水層儲(chǔ)能的實(shí)驗(yàn)研究；第6篇闡述了儲(chǔ)能方案的比較和分析；第7章具體討論了儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法及優(yōu)化。附錄部分共三篇是相關(guān)的水文地質(zhì)資料。

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本研究包括：開采條件下儲(chǔ)能含水層動(dòng)力特征試驗(yàn)研究；地下水采灌過程中地下水溫度場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及含水層儲(chǔ)能效率的研究；地下水采灌過程中地下水水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的研究；含水層儲(chǔ)能工藝和管井回灌技術(shù)方法試驗(yàn)研究等方面。 通過研究查明了儲(chǔ)能試驗(yàn)場(chǎng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)及含水層分布埋藏規(guī)律，取得了灌采前含水層的各項(xiàng)水熱參數(shù)、土體工程地質(zhì)參數(shù)。在地下水降落漏斗邊緣布置了儲(chǔ)能試驗(yàn)場(chǎng)，基本查明了單井冬灌、對(duì)井灌采、群井灌采試驗(yàn)的水動(dòng)力場(chǎng)時(shí)空變化規(guī)律。依據(jù)不同灌采比地面沉降效應(yīng)的試驗(yàn)研究，證明在一定灌采比情況下，可以提高地下水位、增加孔隙壓力、減緩?fù)翆訅嚎s，從而有利于控制地面沉降。查清了含水層地下水溫度場(chǎng)冷、熱量傳輸是以強(qiáng)迫對(duì)流為主。建立單井、對(duì)井、群井灌采水量與水溫關(guān)系的三維熱運(yùn)動(dòng)模型，并應(yīng)用于四個(gè)儲(chǔ)能井和三十四個(gè)觀測(cè)井的大型試驗(yàn)場(chǎng)，獲得較為理想的結(jié)果?；静槊髁藘?chǔ)能含水層常規(guī)離子的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及水動(dòng)力彌散作用機(jī)制，建立了回采水質(zhì)與回采量的相關(guān)關(guān)系?？刂埔欢ü嗖杀?，保持一定回灌水質(zhì)可以局部地改善地下水水質(zhì)，使其向淡化方向發(fā)展。這對(duì)沿海和干旱地區(qū)開展回灌、改善水質(zhì)，有一定指導(dǎo)意義。 上海市多年回灌的實(shí)踐證明，管井儲(chǔ)能技術(shù)方法是比較成熟的。其中灌井的堵塞分析與處理，最佳灌采流程設(shè)計(jì)，有推廣價(jià)值。 該項(xiàng)技術(shù)在上海已廣泛應(yīng)用于夏季空調(diào)降溫，冷卻、洗滌和冬季采暖給溫、鍋爐用水等方面，在國(guó)內(nèi)外居領(lǐng)先地位。 2100433B

潛熱儲(chǔ)能是利用物質(zhì)在凝固/熔化、凝結(jié)/氣化、凝華/升華以及其他形式的相變過程中，都要吸收或放出相變潛熱的原理進(jìn)行蓄熱，所以也可稱為相變儲(chǔ)能。相變可以是固一液、液一氣、氣一固及固一固，其中以液一固相變最為常見。從能量密度的角度來講，潛熱儲(chǔ)存的能量要比顯熱儲(chǔ)存的大很多。