浅层地下空间水热迁移受大气环境作用影响，与地下能源结构工作性能、路基路面冻胀融沉等联系密切，研究大气环境-地表相互作用与多孔介质水热耦合迁移机制是解决相关工程问题的基本途径。基于此，本研究基于地表水热平衡相关理论与非饱和土水热耦合机理，采用实验与数值仿真方法研究了大气环境作用下地下能源结构的能效，获得了换热管埋设深度、储能作用等因素对地下能源结构工作性能的影响。研究结果显示，地下能源结构工作期间影响地表热通量，大气环境作用对浅埋地下能源结构性能影响显著，且跨季节储能可有效提升地下能源结构冬季采热效率。此外，本研究基于地下水非饱和渗流与相变作用机制，应用内蒙古呼伦贝尔地区实际数据监测结果（温度与湿度季节性变化），建立了大气环境作用下路基路面结构水-冰迁移模型，揭示了季节性气候条件下地下水-冰的迁移规律，该模型可被应用于路基路面冻胀融沉防治与温室效应作用下的多年冻土退化预测。

水热耦合