地源热泵与雨水收集联合单元体技术是将地源热泵技术与雨水收集利用技术结合起来的一种技术创新形式，兼具换热与蓄水两方面的功能。这种技术创新形式打破了传统雨水蓄存与利用思维，利用地埋管换热器为载体，通过合适的渗水管设计，将经处理过的地面雨水蓄存至岩土不同深度、不同类型的含水层中；在蓄水的同时，对地埋管换热器的换热性能也有一定程度的改善。因此，研究联合技术单元体的蓄水-换热特性为城市雨洪灾害的控制提供了一种新的思路，为地下水平衡补给提供了一种新的方法，为地源热泵系统的优化设计提供了一个切入点，具有明确的工程实践价值。文章从实验研究的角度出发，建立了联合技术单元体实验研究技术平台，通过实验研究与分析，获得了单元体蓄水-换热过程的基本特性；在分析了多孔介质传热、传质理论的基础上，建立了潜水含水层理论蓄水方程，并与实验蓄水量进行了比较分析，验证了计算方程的正确性；在实验与理论分析的基础上，建立了单元体技术蓄水-换热耦合过程的数值模型，通过Fluent软件模拟分析了单元体技术的耦合过程特性；最后提出了联合技术在工程实践中的应用方法。实验研究结果表明，不同岩层深度的静水水压不同，场地-80m深度处水压较-30m深度处水压高4.87m；单元体蓄水过程分为初期阶段与稳定蓄水期阶段，B单元体稳定蓄水阶段的平均蓄水能力为0.19L/min；将渗水管入口初始压力提高为5m水柱时，平均蓄水能力可达到0.24L/min；单元体间歇蓄水过程存在蓄水痕迹，蓄水恢复期越长，蓄水痕迹越小。单元体蓄水能力与渗水孔孔径、数量、渗水孔的竖向分布以及岩土体的自身的渗透性能有关，单元体工程设计应保证渗水管的流通能力大于钻孔外渗透能力，充分发挥岩土体蓄水潜力。单元体排热引起的水分变化是一个缓慢的过程，而排热结束后的水分恢复过程可在较短时间内完成；含水率的恢复时间远小于含水率的变化时间。由于传热过程中对流比例的增加，蓄水-排热耦合过程中，单元体的温度扩散能力大于排热工况，可有效增大温度扩散半径，增加钻孔壁面与管壁的平均传热温差；根据C单元体实验结果，蓄水过程可将换热能力提高9.8%。理论计算结果表明，B单元体蓄水能力为0.155L/min，低于实验过程的稳定阶段的蓄水能力0.19L/min，这是由于理论蓄水计算的假设条件为泥岩地质，而实际单元体为原生土与泥岩的复合构造，其渗透性较泥岩地质优越。