大地的温度

  对大地土壤温度情况的了解是很重要的，因为驱动热传递的就是大地与循环水之间的温差。地壳按热力状态从上而下分为变温带、常温带、增温带。变温带的地温受气温的控制呈周期性的昼夜变化和年变化，随着深度的增加，变化幅度很快的变小。

 

  气温的影响趋于零的深度叫常温带，常温带的地温一般略高于所在地区年平均气温的1?2C，在概略计算时，可用所在地区的年平均气温来代替常温带的温度。常温带的深度在低纬度地区为5?10m，中纬度地区为10?20m,有些地区可达30m左右，在某地区测定，10m深的土壤温度接近于该地区全年平均气温，并且不受季节的影响。在0.3m深处偏离平均温度±15C，在3m深处为±5C，而在6m深处为±1.5C，温差波动在较深的地方消失。

 

  常温带以下的深度称为增温带，增温带的地温主要受地壳内部热力的影响，温度随着深度的增加而有规律升高，且温度每增加1C所增加的深度称为地热增温级(m/°C)，一般平均每33?43m升高1C。但由于岩石的导热性和水文地质条件的不同，各地区的地热增温级有很大差异。在数据上为：

 

  Th=Tb+(H-h)/G

 

  其中：Th--地表下深度H处的温度（C)

 

  Tb--所在地区年常温带温度（C)h年常温带深度（m)

 

  H--地表下的深度（m)

 

  G--所在地区地热增温级（m/C)

 

  华北地区为33?43m/C，北京地区是50m/C，东北大庆地区为22m/C，各地区的大地平均温度、地表面温度和最低表面温度的天数等须有关部门研究统计，供人们查阅。

 

  土壤的含水率

 

  土壤的含水率是影响传热能力的重要因素，当水取代土壤微粒之间的空气后，它减小微粒之间的接触热阻，

 

  提高了传热能力。土壤的含水量在大于某一值时，土壤导热系统是恒定的，

 

  称为临界含湿量，低于此值时，导热系数下降，在夏季制冷时，热交换器向土壤传热，热交换器周围土壤中的水受热被驱除。如果土壤处于临界含湿量时，由于水的减少使土壤的导热系数下降，恶性循环，使土壤的水分更多的被驱除。土壤含水率的下降，

 

  使土壤吸热能力衰减的幅度比土壤放热能力衰减的幅度相对较大。所以在干燥高温地区釆用地耦管要考虑到土壤的热不稳定性。在实际运行中，可以通过人工加水的办法来改善土壤的含水率。有些研究表明转换相同的热量所需的管长在潮湿土壤中为干燥土壤的1/3，在胶状土中仅为干燥土壤的1/10。

 

  在我国北方地下水位较高和冷负荷较小的地区，土壤的含湿量将保持在临界点以上，可以认为大部分地区全年都是潮湿土壤。