【摘要】水是生命之源，江河是人類的母親，世界的萬(wàn)事萬(wàn)物都是由水孕育出來(lái)的。古埃及文明發(fā)源于尼羅河流域；古代印度文明發(fā)源于印度河與恒河流域；古代中國(guó)文明則起源于黃河及長(zhǎng)江流域，古巴比倫文明發(fā)源于底格里斯河和幼發(fā)拉底河。也許正因如此，炎黃子孫親切的稱黃河為“母親河”。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們不像過(guò)去的那樣靠水吃水，而是建立自來(lái)水廠，把水送到家家戶戶。近年來(lái)，由于湖泊水的減少和污染，人們考慮用新的水源代替湖泊水作為人們的生活用水。由于地下水水質(zhì)較好且處理工藝不復(fù)雜，所以人們把目光聚焦在地下水上面。但由于是起步較晚，所以地下水廠的水質(zhì)如何得到保證是困擾人們的一個(gè)難題。本文通過(guò)對(duì)地下水源熱泵系統(tǒng)的功能分析，探討影響地下水的部分水質(zhì)指標(biāo)，從而進(jìn)一步的分析水文地質(zhì)的勘察工作，力求提高地下水的水質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】地下水源；熱泵系統(tǒng)；水文；地質(zhì)勘查

毫無(wú)疑問(wèn)，在工業(yè)革命以后，人們的生產(chǎn)力得到了很大的提高，工業(yè)文明取得舉世矚目的成就，現(xiàn)在人們所享受到的一切都與其有很大的聯(lián)系，人們的生活水平得到很大的提高。但工業(yè)文明帶來(lái)的弊端也顯而易見(jiàn)，全球變暖、生物多樣性減少、空氣污染等一系列的問(wèn)題接踵而來(lái)。其中水污染和淡水面積減少也是值得人們重視的問(wèn)題，人們?cè)跊](méi)有食物的情況下，可以堅(jiān)持將近一個(gè)星期，但是沒(méi)有水人們可能堅(jiān)持不過(guò)三天，所以水對(duì)于人們來(lái)說(shuō)是尤其重要的。提起水，就不得不說(shuō)水資源的狀況。我國(guó)水資源總量非常大，但是人均水資源占有量并不樂(lè)觀，因此在日常生活中抽取地下水也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。巖石孔隙、裂隙和溶洞之中的水都可以稱之為地下水，他們主要儲(chǔ)存在包氣帶以下地層空隙，有上層滯水、潛水和承壓水之分。而作為一種新型的一種可持續(xù)發(fā)展的綠色能源技術(shù)，地下水源熱泵系統(tǒng)有著高效率，低投資的特點(diǎn)，對(duì)地下水的影響較大。

一、地下水源熱泵系統(tǒng)概述

在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的情況下，環(huán)境與能源的問(wèn)題也不斷的凸現(xiàn)出來(lái)，各國(guó)政府都認(rèn)識(shí)到了環(huán)境的重要性，也在積極地采取措施來(lái)保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源，開(kāi)發(fā)能源，從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。對(duì)于地下水源的勘查工作來(lái)說(shuō)，高效、節(jié)能、環(huán)保的水源熱泵系統(tǒng)有著其他熱泵系統(tǒng)所不可比擬的優(yōu)越性，在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣泛。

（一）地下水源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展歷史

瑞士的Zoelly最先提出水源熱泵的概念，此后美國(guó)也開(kāi)始加入研究水源熱泵，并成功地建成了一個(gè)水源熱泵系統(tǒng)，去得了比較好的成績(jī)，不斷地應(yīng)用到商業(yè)范圍。一直到1985年，美國(guó)的水源熱泵就達(dá)到了14000多臺(tái)，隨著時(shí)間的推移更是不斷地增加，增長(zhǎng)速度也在不斷的加快，為美國(guó)在地下水利用方面的工作做了巨大的貢獻(xiàn)。我國(guó)的水源熱泵系統(tǒng)的研究工作也是在二十世紀(jì)八十年代，其學(xué)習(xí)與引進(jìn)工作是在1997年改革開(kāi)放前夕開(kāi)始的，隨后在需求的推動(dòng)下，大規(guī)模的水源熱泵系統(tǒng)不斷開(kāi)發(fā)，技術(shù)推廣工作也做得越來(lái)越好。

（二）地下水源熱泵系統(tǒng)的功能介紹

地下水源熱泵系統(tǒng)也以理解為較為常見(jiàn)的深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)，它在投資的初期費(fèi)用較為低廉，因而應(yīng)用范圍比較廣泛。它的工作原理主要是利用建造的抽水井群來(lái)抽取地下水，以二次換熱或者是直接將其送往水源熱泵機(jī)組，在工作人員提取或者是釋放熱量之后，再由灌井群來(lái)將其灌回地下。深井水和地下的熱水都能成為熱泵良好的低拉熱源，因?yàn)榈叵滤L(zhǎng)期處于非常深的地下，在地層隔熱作用的影響下，地下水的溫度隨著季節(jié)的的變化非常小，甚至可以忽略不計(jì)，這樣就有利于熱泵的運(yùn)行。但是，在利用地下水源熱泵開(kāi)采地下水資源的時(shí)候，如果不能夠合理的利用水資源，就很可能會(huì)影響當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、水文地質(zhì)以及工程地質(zhì)，加深地質(zhì)與環(huán)境的矛盾，造成無(wú)法恢復(fù)的破壞。因此，在運(yùn)行地下水源熱泵系統(tǒng)時(shí)一定要注意水文地質(zhì)條件、地下水水文以及水質(zhì)等指標(biāo)，以期達(dá)到合理開(kāi)發(fā)利用地下水的目標(biāo)，做到可持續(xù)發(fā)展。

二、地下水水文地質(zhì)勘查

由于工業(yè)、農(nóng)業(yè)廢水、生活污水在未經(jīng)處理就任意排放，通過(guò)滲井等滲透到地下；而超量開(kāi)采地下水，井壁滲漏，導(dǎo)致不干凈的水回灌到地下，加劇了地下水的污染。在利用地下水源熱泵系統(tǒng)開(kāi)采使用地下水時(shí)，部分重要的指標(biāo)是不可忽視的，下面筆者將詳細(xì)的介紹。

（一）以水文地質(zhì)條件為先決條件

作為水源熱泵的先決條件，水文地質(zhì)條件也是一種客觀條件，它可以分為所用的含水層深度、地下水埋深、水力的坡度、地下水的流向以及含水層的深度等指標(biāo)來(lái)進(jìn)行度量。含水層的深度與地下系統(tǒng)的造價(jià)有關(guān)，他們是正相關(guān)，如果含水層的深度太深的話，地下系統(tǒng)的造價(jià)也就更大。一般而言，含水層的深度在150米以內(nèi)是最合適的。其次，含水層的厚度與單井的出水量是密切相關(guān)的，這關(guān)乎到水源熱泵系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本與產(chǎn)出的比例。另外，含水層的砂層粒度會(huì)影響含水層的滲透系數(shù)，若含水層的粒度較大的話，可能會(huì)導(dǎo)致地下水回灌的情況出現(xiàn)。綜上各種條件的影響，在進(jìn)行地下水源熱泵系統(tǒng)的水文地質(zhì)勘查時(shí)，一般要選擇地下水含水層是礫砂或者是粗砂的地域，地下水的坡度對(duì)水源熱泵的一些不太明顯，這個(gè)可以不用考慮，還應(yīng)該合理的布置井位以及井間距。

（二）關(guān)注地下水水溫

地下水的水溫與地下水的流量密切相關(guān)，探測(cè)好地下水的水溫也有利于系統(tǒng)的優(yōu)化，因此在水溫地質(zhì)勘查中一定要事先調(diào)查地下水的溫度，從而得出工程現(xiàn)場(chǎng)的地下水溫。地下水的水溫是隨著地理環(huán)境、地質(zhì)條件和地下深度的變化而變化的，比如在底下6.1至45.7米之間是恒溫帶，水溫的范圍一般在十到二十二攝氏度之間。地下水源熱泵的進(jìn)水溫度是跟深井水的平均水溫有關(guān)的，而深井水的平均水溫要比當(dāng)?shù)氐臍鉁馗邇蓴z氏度左右，我國(guó)的東北地區(qū)深井水溫一般為4攝氏度，而南部地區(qū)的深井水溫則可以達(dá)到十二到十四攝氏度。因此，在進(jìn)行水源熱泵水文地質(zhì)勘察時(shí)，一定要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境，配備與地下水溫相適應(yīng)的熱泵系統(tǒng)。

三、結(jié)語(yǔ)

地下水的開(kāi)發(fā)是不同于地表水的，地下水廠的建設(shè)也是不同于自來(lái)水廠的。具體問(wèn)題具體分析，了解我國(guó)地下水開(kāi)采存在的問(wèn)題，才能更好的進(jìn)行地下水的開(kāi)采，進(jìn)行安全供水。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于地下水開(kāi)采的技術(shù)的不斷提高，人們對(duì)于地下水的利用程度也不斷的加深。由于不合理的開(kāi)發(fā)，引起了一系列的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。但是，地下水的開(kāi)發(fā)有利于緩解湖泊水的供水壓力，也緩解了人們用水緊張的狀況，但想得到安全而又充足的水源，必須合理的開(kāi)發(fā)。地下水廠對(duì)于安全供水的水質(zhì)的監(jiān)督和管理也需要研究人員和管理人員不斷的研究和創(chuàng)造，這并不是一個(gè)一蹴而就的問(wèn)題，需要時(shí)間的累計(jì)和實(shí)踐的檢驗(yàn)。水能載舟亦能覆舟，大自然能夠給與我們資源，也能奪取我們的成就。沒(méi)有水資源的社會(huì)就像空中樓閣般不穩(wěn)定，合理的利用地下水源熱泵系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行水文地質(zhì)勘查工作，進(jìn)一步做好水質(zhì)的檢驗(yàn)，真正做到地下水開(kāi)發(fā)的合理、做到地下水無(wú)污染，讓人們能夠放心的飲水。

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