岩土体综合导热系数影响因素研究

引用本文

周阳, 张卉, 桂忠强, 王克, 张亚鸽. 岩土体综合导热系数影响因素研究[J].中国地质调查, 2018,5(1): 89-94.
ZHOU Yang, ZHANG Hui, GUI Zhongqiang, WANG Ke, ZHANG Yage. Study on influencing factors of comprehensive thermal conductivity of rock and soil[J].Geological Survey of China, 2018,5(1): 89-94. 复制到剪切板

doi: 10.19388/j.zgdzdc.2018.01.13

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岩土体综合导热系数影响因素研究

周阳, 张卉, 桂忠强, 王克, 张亚鸽

陕西省地质调查中心,西安 710068

第一作者简介: 周阳(1986—),男,工程师,主要从事水工环地质工作与研究。Email: 77196410@qq.com。

收稿日期: 2017-06-30

基金资助: 陕西省公益性地质调查专项“陕西省大中型城市浅层地热能调查评价(编号: 20130202)”和陕西省公益性地质工作“陕西省浅层地热能赋存规律及开发利用关键技术研究(编号: 20170201)”项目联合资助

摘要

为缓解中国能源消耗与经济发展的矛盾,高效调整国家能源结构,开发利用绿色的地热能已是大势所趋。通过室内测试法和现场热响应试验,研究了不同岩土体的导热系数特征值及其影响因素。研究结果表明: 岩土体导热系数与天然含水率和孔隙率呈负相关,与天然重度和干燥重度呈正相关; 导热系数受干燥重度和孔隙率影响程度较大,受天然含水率和天然重度影响程度较小。通过比较不同加热功率和单、双U地埋管换热器的现场热响应试验测定的各类岩土体导热系数的差异可知,大功率(6 000 W)情况下岩土体综合导热系数比小功率(4 000 W)时大10%~30%; 在相同功率条件下,同一场地内双U地埋管换热器导热系数比单U地埋管大30%左右,使用双U地埋管换热器可有效减少成孔深度及个数。通过系统分析岩土体导热系数的影响因素,为地热能的勘查评价提供数据和理论支持,旨在促进区域地热能开发利用,为构建环境友好型社会服务。

关键词: 岩土体; 导热系数; 影响因素; 地热; 热物性测试

中图分类号:P314 文献标志码:A 文章编号:2095-8706(2018)01-0089-06

Study on influencing factors of comprehensive thermal conductivity of rock and soil

ZHOU Yang, ZHANG Hui, GUI Zhongqiang, WANG Ke, ZHANG Yage

Shaanxi Geological Survey Center, Xi'an 710068, China

Abstract

In order to alleviate the contradiction between energy consumption and economic development in China, and adjust the national energy structure effectively, the government vigorously encourages to develop and use the green geothermal energy. Through the indoor test method and on-site thermal response experiment, the authors summarized the thermal conductivity characteristics and the influencing factors for different rock and soil. The results show that the thermal conductivity is in negative correlation with natural moisture content and porosity, and in positive correlation with natural weight and drying weight. The thermal conductivity is more affected by drying weight and porosity, and less affected by natural moisture content and natural weight. Through comparing the difference between the heating power and the thermal conductivity for the single and double U ground heat exchangers, the authors summarized that the comprehensive thermal conductivity of rock and soil in high power (6 000 W) is 10%~30% higher than that in low power (4 000 W). In the same power condition and the same site, the thermal conductivity for double U ground heat exchanger is about 30% higher than that for the single U ground heat exchanger. The utilization of double U ground heat exchanger can effectively reduce the hole depth and quantity. Through systematically analyzing the influencing factors of thermal conductivity of rock and soil, this paper provides statistical and theoretical support for geothermal energy exploration and evaluation. The results could promote the development and utilization of regional geothermal energy and be used for the construction of environment-friendly society.

Keyword: rock and soil; thermal conductivity; influencing factors; geothermal energy; thermal property test

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0 引言

为缓解中国能源消耗与经济发展的矛盾, 高效调整国家能源结构, 开发利用绿色清洁可再生的地热能已是大势所趋^{[1, 2]}。地热能是指蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能, 其开发利用的关键条件除了区域地层的总热量以外, 还包括地层热量补给速率, 而热量补给速率与地层岩土体的导热系数息息相关。岩土体导热系数的大小反映了岩土体的传热效率, 拥有较大导热系数的岩土体在浅层地热能利用中可以提高地埋管单位长度的换热效率和换热量, 对工程有利。目前学者已经对全国的地温场分布有了宏观的认识, 也进行了区域地温场的研究和岩土体导热系数影响因素的研究^{[3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18]}, 并取得了一定的成果。但关于陕西省不同岩土体热物性参数的研究却鲜有报道。因此, 在前人研究的基础上, 本文通过热物性参数室内试验和现场热响应试验研究了不同岩土体导热系数的特征, 指出了物理性质对热物性参数影响程度的差异, 分析了换热器的不同加热功率和单、双U地埋管对地层综合导热系数的影响。

1 不同岩性岩土体导热系数特征

在陕西省风沙高原、黄土高原、河谷阶地和山间盆地这4类地貌单元中共采集样品980件。所采集的岩土样品岩性以粉砂、细砂、粉土、砂岩、粉质黏土、砂质泥岩和泥质砂岩等为主, 而样品数量不具有统计意义的粉砂岩、细砂岩、粗砂岩、含砂泥岩、页岩和粉细砂等未做统计。所采集样品均在中国有色西安勘察设计研究院实验室进行了常规和热物性指标测试分析。

1.1 消除异常值

以格罗布斯准则剔除由于测量误差所引起的异常数据值。按照格罗布斯准则, 对一组测量值x₁, x₂, ……, x_n进行异常值剔除, 可保留范围为

(x-G_nS)≤ x_i≤ (x+G_nS) , (1)

$\begin{matrix} G_{n} = \{\begin{matrix} \ln (n - 2.65) / 2.31 + 1.305 当 n < 30 时 \\ \ln (n - 3) / 2.30 + 1.36 - n / 550 当 n \geq 30 时 \end{matrix} \end{matrix}$ , (2)

式中: x为该组测量值的平均值; S为测量值的标准偏差; G_n为一个和数据n相关的系数。

用该方法可获得不同岩性筛选依据(表1)。将数据中超出范围的超差数据定义为异常值, 予以剔除。

表1 岩土体导热系数的筛选依据 Tab.1 Selection of thermal conductivity of rock and soil

1.2 不同岩性岩土体导热系数特征

各类岩土体导热系数特征如图1所示, 岩体的导热系数(1.72~2.69 W/(m· K))大于砂土(1.53~1.83 W/(m· K))、土体(1.37~1.59 W/(m· K))和碎石土(1.77~1.80 W/(m· K))。岩体中以砂岩、千枚岩和砂砾岩导热系数最大, 泥岩最小; 从颗粒组成上看, 岩土体导热系数数值大小与岩土体颗粒粒径呈正相关, 从粉砂、细砂、中砂、粗砂到砾砂, 从黏土、粉质黏土到粉土, 导热系数总体呈上升状态。

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	图1 各类岩土体导热系数统计特征值对比Fig.1 Comparison of the statistical characteristic values of thermal conductivity of different types of rock and soil

1.3 岩土体导热系数影响因素

经格罗布斯准则筛选后的岩土体物理和热物性参数如表2所示, 导热系数与天然含水率、天然重度、干燥重度和孔隙率的线性回归分析如图2所示。

表2 岩土体物理参数与导热系数的均值 Tab.2 Mean value of physical parameters and thermal conductivity of rock and soil

从图2可知, 岩土体导热系数与天然含水率呈负相关, 相关系数为0.766; 与天然重度呈正相关, 相关系数0.743; 与干燥重度呈正相关, 相关系数0.789; 与孔隙率呈负相关, 相关系数0.784, 导热系数受干燥重度和孔隙率影响较大, 受天然含水率和天然重度影响较小。本次所采岩体天然含水率均小于10%, 砂土层含水率介于13%~26%之间, 随着天然含水率的升高, 岩体导热系数特征不明显, 砂土层导热系数呈现逐步下降趋势。本次所采岩体天然重度均大于23 kN/m³, 砂土层天然重度介于18~20 kN/m³之间; 所采岩体的干燥重度均大于20 kN/m³, 砂土层的干燥重度介于15~17 kN/m³之间, 随着天然重度和干燥重度的升高, 导热系数都呈现增长状态。不同之处在于岩体导热系数增长范围广、幅度大, 而砂土层导热系数较集中、幅度小。岩土体在热传递过程中, 导热系数随着孔隙的增加而减小^[19], 因此随着孔隙率的降低, 骨架颗粒的接触面积不断增大, 导热系数也逐渐升高。本次所采岩体孔隙率均小于25%, 砂土层介于35%~45%之间, 随着孔隙率的升高, 岩体导热系数特征不明显, 砂土层导热系数呈现明显下降趋势。

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	图2 岩土体导热系数与天然含水率、天然重度、干燥重度和孔隙率的关系Fig.2 Relationship between thermal conductivity and natural moisture content, natural weight, drying weight and porosity of rock and soil

2 不同换热功率对岩土体导热系数的影响

通过调整现场热响应试验的加热功率, 比较不同加热功率下的岩土体综合导热系数。根据线热源理论, 流入与流出地埋管的水温平均值的计算公式为

$\begin{matrix} T_{f} = \frac{Q_{heat}}{4 πλH} (\ln \frac{4 at}{r^{2}} - γ) + \frac{Q_{heat}}{H} R_{b} + T_{0} \end{matrix}$ , (3)

式中: T_f为地埋管内流体平均温度(取入口与出口的平均值), ℃; Q_heat为加热功率, W; λ 为土壤的平均导热系数, W/(m· K); a为热扩散率, m²/s; t为测试时间, s; r为钻孔半径, m; γ 为欧拉常数, 取 0.577 2; R_b为钻孔热阻, m· ℃· W^-1; T₀为岩土远处未受扰动的温度, ℃; H为钻孔深度, m。

式(3)可写为线性形式, 即

$\begin{matrix} T_{f} = klnt + m \end{matrix}$ , (4)

$\begin{matrix} k = \frac{Q_{heat}}{4 πλH} \end{matrix}$ , (5)

$\begin{matrix} m = \frac{Q_{heat}}{H} [\frac{1}{4 πλ} (\ln \frac{4 a}{r^{2}} - γ) + R_{b}] + T_{0} \end{matrix}$ , (6)

式中: k和m分别代表 $\begin{matrix} {T_{f}}_{} \end{matrix}$ 随lnt变化曲线的斜率和截距。

绘制 $\begin{matrix} {T_{f}}_{} \end{matrix}$ 随lnt的变化曲线, 求取其斜率k, 可以计算得到钻孔土壤的平均导热系数λ (表3)。

表3 不同换热功率平均导热系数 Tab.3 Thermal conductivity of different heat transfer power

对比不同换热功率的导热系数发现, 大功率(6 000 W)情况下岩土体综合导热系数比小功率(4 000 W)时大10%~30%, 认为在地质条件相同时, 大功率运行状态下, 可以提升地源热泵系统的运行效果。

3 单、双U换热器对导热系数的影响

根据现场热响应试验取得地埋管换热器导热系数, 可计算单孔换热功率, 进而计算浅层地热能条件相同或相近区域的地埋管换热功率。

通过比较分别采用单、双U地埋管换热器导热系数, 分析不同地埋管形式的换热效果。地埋管换热器导热系数计算公式为

λ = $\begin{matrix} \frac{1 000 D}{L | T_{1} - T_{4} |} \end{matrix}$ , (7)

式中: D为单孔换热功率, W; λ 为地埋管换热器导热系数, W/(m· K); L为地埋管换热器长度, m; T₁为地埋管内流体的平均温度, ℃; T₄为温度影响半径之外岩土体的温度, ℃。

选取铜川、安康和延安地区的3处场地进行单、双U地埋管热响应试验, 将3处勘探孔运行工作情况统一换算成地埋管冬季进水温度7 ℃, 夏季进水温度35 ℃的标准情况, 分别对这2种不同类型的地埋管换热器导热系数大小进行比较(表4)。

表4 不同换热器导热系数 Tab.4 Thermal conductivity for different heat exchangers

在换热功率统一为大功率(6 000 W)的加热恒热流试验中, 延安地区双U地埋管换热器导热系数(3.54 W/(m· K))比单U地埋管(2.66 W/(m· K))大33.1%; 铜川地区双U地埋管换热器导热系数(2.85 W/(m· K))比单U地埋管(2.23 W/(m· K))大27.6%; 安康地区双U地埋管换热器导热系数(4.84 W/(m· K))比单U地埋管(3.77 W/(m· K))大31.5%。

由此可以看出, 在同一场地内, 地层岩性及地下地质环境条件相似, 且需要换热量相同的条件下, 地埋管换热器单独使用双U型地埋管比单独使用单U型地埋管可以减少成孔深度及个数, 进而减小用地面积。

4 结论与展望

通过对室内测试和现场热响应测试取得的数据进行统计分析, 研究了不同岩土体的导热系数特征及其影响因素。结果表明, 岩体导热系数大于砂土体, 岩土体导热系数大小与岩土体颗粒粒径呈正相关; 导热系数与天然含水率和孔隙率呈负相关, 与天然重度和干燥重度呈正相关; 导热系数受干燥重度和孔隙率影响程度较大, 受天然含水率和天然重度影响程度较小。通过不同换热功率和单、双U地埋管换热器的现场热响应试验, 比较了不同换热功率对应的导热系数差异, 发现大功率(6 000 W)情况下岩土体综合导热系数比小功率(4 000 W)时大10%~30%; 在相同地质和工程条件下, 双U地埋管换热器导热系数比单U地埋管大30%左右, 使用双U地埋管换热器可有效减少成孔深度及个数。

地热能的赋存和传递主要受岩土体导热系数制约, 本文通过较系统地研究岩土体导热系数的影响因素, 为地热能的勘查评价提供了数据和理论支持, 旨在促进区域地热能开发利用, 为构建环境友好型社会服务。但限于目前的研究水平, 只能定性或者半定量地探寻导热系数与其影响因素的相关性, 未来可通过建立数学模型和数值分析等方法给出导热系数的定量化表达式, 这对于将抽象地质条件转化为具象地热资源量的准确实现具有积极的意义。

致谢: 本文在野外工作及后期写作过程中得到了陕西省地质调查中心闫文中教授级高级工程师、李锋教授级高级工程师和王友林所长的指导与帮助。此外, 穆根胥、刘建强、宋巧莲、赵智强、金光和侯娟等同事也参与了本项目的野外工作, 在此表示衷心感谢!

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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摘　要：可再生的新型环保能源浅层地热能开发利用前景广阔。由于区域地质条件复杂,借用分形原理可将原来研究中所采用的还原论方法即线性问题处理方法转换为更符合地质条件本质特征的非线性处理方法。探讨了浅层地热能赋存条件适宜性分区结构的分形维数及标度与分形维数的关系;简析了面状地形地貌信息几何属性对分维值的影响。研究结果表明,浅层地热能适宜性分区结构存在明显的分形特征,其分形维数较好地反映了适宜性分区轮廓的曲折程度,分形数越大,则轮廓线越不规则。旨在为浅层地热能调查评价工作提供全新的非线性化的处理方法,对分形理论的实际应用和浅层地热能的开发工作都有较强的理论和实际意义。

... 0 引言为缓解中国能源消耗与经济发展的矛盾,高效调整国家能源结构,开发利用绿色清洁可再生的地热能已是大势所趋^[1,2] ...

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栾英波, 郑桂森, 卫万顺. 北京平原区粉质粘土热导率影响因素实验研究[J]. 中国地质, 2013, 40(3): 981-988.

Abstract：Being one of the most important parameters, the rate of thermal conductivity of rock and soil not only decides the distribution of the shallow geothermal field but also constitutes the core of the whole calculation of the heat pump power, thus serving as the key factor affecting the investment on ground-source heat pump projects and the operating energy consumption. Based on a series of experiments, the authors made a full study and statistic analysis of the relationship of the rate of thermal conductivity to water content, natural density and porosity. The test results show that the natural water content increases with the increase of the silty clay thermal conductivity, which can be fitted with the logarithmic and power relationship to obtain the better correlation coefficient. Because the differences in material compositions and microstructures of the samples affect the combination of the heat transfer, it is difficult to indicate the variation trend of the thermal conductivity and water content in the same area with the uniform fitting equations. With the increasing porosity, the rate of thermal conductivity decreases under the condition of constant water content. With the increasing density, the authors obtained the clear trend of increasing rate of thermal conductivity. There are three stages in the variation of rate of thermal conductivity and water content of silty clay. The rate of thermal conductivity increases dramatically when the water content varies in the range of 0-5%. The rate of thermal conductivity increases faster when the water content varies in the range of 5%-20%. The rate of thermal conductivity increases slowly and tends to stabilize when the water content is over 20%.

提要：岩土体热导率是热物理性质重要参数之一，不仅仅决定着浅层地温场的展布形态，而且也是整个热泵功率计算的核心，是影响地源热泵工程投资和运行能耗的关键因素。本文通过一系列实验，对粉质粘土的热导率与含水量、密度、孔隙比进行研究和统计，从实验研究结果来看，粉质粘土热导率随着含水量的增大而增大，可以用对数关系和乘幂关系进行拟合，相关系数较好，由于样品物质成分和微观结构差异影响着传热方式组合，难以用统一的拟合方程表示同一地区热导率与含水量等因素变化规律。在含水率不变的情况下随着孔隙比的增大而热导率逐渐减小，随密度的增加而热导率增大的规律趋势明显。粉质粘土热导率随含水量的变化可分为3个阶段，含水量在0～5%，热导率随之增加急剧，含水量5%～20%时，热导率随之增加较快，含水量大于20%时，热导率随之增加缓慢并趋于稳定。

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To provide important parameter information when we research geologic problem by near-surface temperature survey , we study influence-law and influence-depth of daily and annual variation of surface temperature on geotemperature in Changchun ovservation station, and through field observation and Fourier-analysis method. The temperature amplitude decreases exponentially with depth; decay coefficient is dependent on temperature period and thermal diffusivity.

通过实地观测试验，并采用傅里叶分析法进行理论分析，来研究长春地区地表温度日变、年变对地温测量的影响规律及影响深度，为在长春地区利用浅层地温测量方法研究地质问题提供重要参数信息.地温变化幅度随深度作指数衰减，衰减系数与地表温度周期、热扩散率有关.

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赵振, 于漂罗, 陈惠娟, 等. 青海省西宁地热田成因分析及资源评价[J]. 中国地质, 2015, 42(3): 803-810.

Abstract: Based on available drilling data of the Xining geothermal field and regional geothermal and geological data in combination with research results of recent exploration projects, the authors analyzed burial conditions, recharge and runoff discharge conditions, geo-temperature field and geochemical characteristics of the Xining geothermal field, and pointed out that the Xining geothermal field mainly has terrestrial heat flow as the heat source, the strata with low thermal conductivity accumulate the heat, the deep circulation gradual heating forced convection mechanism causes the water control and heat control, dominated by basin conduction type planar thermal reservoir, with some characteristics of fracture convective banded thermal reservoir. The thermal reservoir method was adopted to conduct evaluation of the geothermal resource quantity of the Xining geothermal field. The heat quantity accumulated in the thermal reservoir of the geothermal field is 9.343×1014 kJ，and the annual exploited heat quantity of the geothermal field calculated by the average well deployment method is 1.12×1012 kJ, equivalent to 3.78×104 t standard coal. According to the scale classification, the Xining geothermal field should belong to the medium type low-temperature geothermal field. The distribution regularity and resource quantity of the Xining geothermal field have been ascertained, which provides an important basis for the rational development and utilization of geothermal resources in the Xining geothermal field.

提要：笔者通过对西宁地热田已有钻探资料和区域地热地质资料，结合近几年的勘查项目研究成果，分析了西宁地热田的埋藏条件、补径排条件、地温场及水文地球化学的特征，阐述了西宁地热田主要以大地热流为热源—低热导率岩层聚热—深循环逐渐加热受迫对流机制—构成控水控热，具有以盆地传导型面状热储为主，兼有断裂对流型带状热储特征。同时，采用热储法对西宁地热田地热资源量进行了评价，该地热田内热储中储存的热量9.343×1014 kJ，利用平均布井法计算出该地热田每年开采热量为1.12×1012 kJ，折合标准煤3.78×104 t，按地热田规模分级为中型低温地热田。初步摸清了西宁地热田分布规律以及资源量，为西宁地热田地热资源合理开发利用提供了重要依据。

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李攻科, 王卫星, 李宏, 等. 河北汤泉地热田地温场分布及其控制因素研究[J]. 中国地质, 2014, 41(6): 2099-2109.

Abstract: Located in the northwest of Zunhua City of Hebei Province, Tangquan is characterized by hilly landscape and rich geothermal resources. In this paper, the authors studied the borehole data of many bedrock thermal wells (water wells) in the study area, and investigated the distribution characteristics and controlling factors of the geothermal field. The results show that borehole temperature is significantly affected by groundwater flow, and the vast majority of temperature wells are characterized by convective heat transfer, with a few temperature wells characterized dominantly by heat transfer conduction. The geothermal anomaly center of the study area is located in the area from Tangquan Fuquan Palace to the sanatorium, and the anomaly center exhibits bipolar distribution; the temperature of water at the depth of 50m in the geothermal anomaly center is about 51~54°C, and that at the depth of 100m is up to 60~67°C. The geothermal water of the geothermal system is caused by gradual heating action of surrounding rocks under the normal heat flow background in the process of deep circulation of groundwater. The water storage structure from Fuquan Palace to the sanitarium is formed by a buried basin with granite confining floor. Because faults cut through monolithic granite body, and cause the upward migration of the heat flux of the deep rock along the fault, whereas the heat flux is mixed with fissure water of the gneisses and is concentrated in the area from Fuquan Palace to the sanatorium. Because the gneiss fractures the aquifer in Fuquan Palace area and sanitarium area, the deep heat can quickly reach the shallow strata and give rise to local abnormal high temperature in the shallow part. The geothermal fluid belongs to continental sedimentary water that is formed in the strata with dissolved salt brine, and is mainly derived from meteoric water.

提要：汤泉位于河北省遵化市西北部，为山前丘陵地貌，地热资源丰富。本文对汤泉地热田内分布的诸多基岩热水井进行了钻孔测温，利用测温结果对该地热田地温场分布特征及控制因素进行了研究。研究发现：钻孔温度明显受地下水流的影响，绝大部分测温井表现为对流传热特征，个别表现为传导为主的传热特征；地温异常区域位于汤泉福泉宫和疗养院一带，异常中心呈两极分布，地热异常中心50 m埋深水温为51~54℃，100 m埋深水温可达60~67℃；该地热系统中地热水系地下水在深循环过程中，在正常的大地热流背景下被围岩逐渐加热所致；由花岗岩隔水底板构造形态所形成的隐伏盆地，构成了福泉宫至疗养院一带的蓄水构造；由于断裂构造切割花岗岩体，造成深部的热流沿断裂上升，混合并加热赋存于福泉宫至疗养院一带蓄水构造中的片麻岩裂隙水，形成该地段的地热异常现象；福泉宫地区和疗养院地区片麻岩含水层裂隙发育，使得深部热量能够快速到达浅部地层，并在浅部出现局部异常高温；汤泉地热田片麻岩热储层地热流体属于含岩盐地层溶滤的陆相沉积水，主要来源于大气降水。

2010

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徐明, 赵平, 朱传庆, 等. 江汉盆地钻井地温测量和大地热流分布[J]. 地质科学, 2010, 45(1): 317-323.

2016

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刘鹏, 阎长虹, 徐杨, 等. 南京地区下蜀土导热系数影响因素室内试验研究[J]. 防灾减灾工程学报, 2016, 36(5): 847-852.

2015

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李少华, 秦祥熙, 牛定辉, 等. 现场热响应试验测定导热系数的影响因素分析[J]. 暖通空调, 2015, 45(12): 49-52.

摘　要：通过对嘉兴市一试验井分别进行连续15d和6．25d的岩土热响应试验，研究了测试时间、舍弃初始时间、加热功率对埋管深度范围内岩土体导热系数测试的影响。结果表明，测试时间为72-96h时测得的导热系数比较稳定；确定舍弃初始时间时要结合加热功率；加热功率越大，导热系数越小。

2016

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周阳, 李锋, 闫文中, 等. 关中盆地主要城市浅层地热能资源量赋存规律研究[J]. 中国地质调查, 2016, 3(4): 12-18.

具有无污染、可再生、分布广、能量大以及可就近利用等诸多优势的浅层地温能是一种建筑节能的洁净能源，具有广泛的应用前景。根据关中盆地主要城市工程地质、水文地质、环境地质条件等因素，分别建立了每个城市地下水热泵和地埋管热泵系统的适宜分区评价体系，并进行了适宜性综合分区。基于适宜性分区评价结果，对主要城市进行了浅层地热能资源量评价，包括热容量计算、换热功率计算和热能潜力计算，旨在有效地丰富浅层地温能勘察评价与开发利用的理论、奠定浅层地温能广泛开发利用的基础，为改善我国现有能源结构、构建环境友好型社会和节能减排的目标服务。

2011

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2007

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李守巨, 范永思, 张德岗, 等. 岩土材料导热系数与孔隙率关系的数值模拟分析[J]. 岩土力学, 2007, 28(增刊1): 244-248.

... 岩土体在热传递过程中,导热系数随着孔隙的增加而减小^[19],因此随着孔隙率的降低,骨架颗粒的接触面积不断增大,导热系数也逐渐升高 ...