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针对单井循环地下水源热泵系统的研究不足，搭建了物理模拟砂箱实验台研究单井循环地下水源热泵系统地下水流动和换热规律，并开展了初始地温变化的实验研究。结果表明：3种热源井中循环单井抽回水温度变化最大，热影响范围最小，承担负荷的能力最低。在初始地温为20℃、取热工况下，抽灌同井、填砾同井的换热量分别为循环单井的2．0倍和2．2倍。含水层温度变化相同温度时，3种热源井取热量变化的百分比均大于放热量的变化。因此，在以供热为主的地区，应注意初始地温变化对取热工况的影响。