一種具有灌提複合功能的傍河地下水回灌系統的製作方法
2023-05-12 04:46:36
本發明涉及一種傍河地下水回灌系統，主要是一種直接回灌地下水含水層的灌提複合功能井系統，屬於水文地質、地下水科學與工程技術領域。
背景技術：
近年來，隨著社會經濟的不斷發展，人們對地下水資源的需求量急劇增加。而過度開採地下水導致的地面沉降、海（鹹）水入侵等問題越來越受到社會的關注和重視，並因此相繼提出了一系列的地下水回灌補給措施。地下水回灌是利用工程措施將時間分配不均勻的、缺乏儲水空間的、零散的、供水不穩定的地表水源注入地下含水層中，人為地增加地下水補給量的一種模式。目前，地下水回灌的措施主要分為兩種。一種是地表回灌措施，常表現為在回灌區域內建立滲水池、回灌溝渠以及攔河壩等方式進行地下水回灌；另一種則是建設地下水庫或是直接利用深井回灌補給中深層含水層的地下水回灌措施。一般採用「冬灌夏用、夏灌冬用」，亦或是「豐水雨季回灌補給，乾旱缺水開採使用」的地下水回灌理念。雖然地下水回灌具有成本低、效果顯著等優點，但是回灌堵塞嚴重降低回灌效率、縮短回灌井使用壽命以及增加維護成本等一直是地下水人工回灌領域亟待解決的技術問題。另外，公開號「 103290831A」,公開了一種「暗埋式地下水回灌系統」，該系統包括回灌井、排氣管、回灌水管、 回揚水管 ；所述回灌井埋設在地表以下，回灌井 內設有孔隙水壓力計、潛水泵等，存在設備眾多，結構複雜等缺點。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種具有灌提複合功能的傍河地下水回灌系統，通過利用傍河水井的水源優勢，將地表水通過地下回灌暗渠的方式由河底引入井中，並通過相應的水質處理直接將水回灌到井中。同時，該回灌系統不影響水井的灌溉抽取功能。實現本發明所採取的技術方案是：一種具有灌提複合功能的傍河地下水回灌系統，包括有灌提複合功能井、井壁管及地下回灌暗渠，灌提複合功能井內設置潛水泵，潛水泵上設有抽水管，灌提複合功能井內設有水質監測裝置，灌提複合功能井上面設有有井蓋，其特徵在於：所述地下回灌暗渠的一端設置在河道內，井壁管外圍設有石英砂濾料，所述井壁管上間隔設置濾水管，濾水管與砂層（含水層）相對應設置，地下回灌暗渠經過濾裝置、石英砂濾料及濾水管與灌提複合功能井連通在一起，構成具有灌提複合功能的傍河地下水回灌系統。所述濾水管是帶有過濾孔的水管，濾水管的高度要比周圍砂層的厚度大，這樣可以加大回灌效果，提高回灌效率。所述地下回灌暗渠的端部設置控制閘門。
這種灌提複合功能的傍河地下水回灌系統的特徵主要在於地表水源和傍河水井，地表水源通過地下回灌暗渠與傍河水井連接，地表水在回灌注入水井之前要經過相應的水質處理，故需要在地下回灌暗渠的末端增設水質處理裝置。淨化後的水體可以直接進入回灌井內補給含水層，回灌、抽取可以同步進行，回灌的過程並不影響井的農灌使用。總體而言，該種灌提複合功能的傍河地下水回灌系統主要包括水源儲存、水質處理、灌溉補給以及直接抽取等部分。
本發明的優點
本發明具有以下優點：
1、該回灌系統是通過地下回灌暗渠進行水源調度，減少了佔地面積，不影響地面的正常耕作。
2、該回灌系統具有一定的可控性、可調節性，可以通過在地下回灌暗渠的前端安裝相應的閘門控制裝置，進行回灌控制，同時不影響正常的河道功能。
3、該回灌系統具有灌提複合功能的特點，並不僅僅只能實現回灌功能，而是灌抽兼備，互不影響。
4、該回灌系統可以實現地表水與地下水之間的互相補給。
5、農灌井是很好的人工回灌天窗，通過對有水源條件的傍河農灌井進行回灌裝置改造，充分利用已有的農灌井條件，節約了回灌成本。
6、該回灌系統的堵塞報廢風險較小。其一，地下回灌暗渠可以緩衝回灌水流速度，從一定程度上避免了長時間大水流直接回灌出現的氣相堵塞現象；其二，如若出現回灌堵塞現象，可以通過開泵抽水的措施來疏通回灌通道。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明的傍河回灌平面布置示意圖。
圖中，1、地面，2、河水面，3、井蓋，4、耕土層，5、粘土層，6、砂層，7、亞粘土層，8、石英砂濾料，9、過濾裝置，10、井水面，11、濾水管，12、灌提複合功能井，13、井壁管，14、地下回灌暗渠，15、水流方向，16、河道，17、潛水泵，18、水管，19、控制閘門，20、水質監測裝置，21、農田，22、生產路。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
如圖1所示，一種具有灌提複合功能的傍河地下水回灌系統，包括有灌提複合功能井12、井壁管13及地下回灌暗渠14，灌提複合功能井12內設置潛水泵17，潛水泵17上設有抽水管18，灌提複合功能井12內設有水質監測裝置20，灌提複合功能井12上面設有有井蓋3，其特徵在於：所述地下回灌暗渠14的一端設置在河道16內，井壁管13外圍設有石英砂濾料8，所述井壁管13上間隔設置濾水管11，濾水管11與砂層6（含水層）相對應設置，地下回灌暗渠14經過濾裝置9、石英砂濾料8及濾水管11與灌提複合功能井12連通在一起，構成具有灌提複合功能的傍河地下水回灌系統。所述濾水管11是帶有過濾孔的水管，濾水管11的高度要比周圍砂層6的厚度大，這樣可以加大回灌效果，提高回灌效率。所述地下回灌暗渠14的端部設置控制閘門19。
外來調水或是河水儲存在河道16中，水源通過地下回灌暗渠14引入到地面以下1米深的過濾裝置9中進行水質處理，過濾裝置9內部材料主要由石英砂、礫石和活性炭等構成，通過過濾裝置9去除水中的懸浮物、大分子有機物、膠狀物、部分重金屬離子、細菌、色素以及有害氣體等，淨化好的水體通過石英砂濾料8由濾水管11直接到達灌提複合功能井12中。井中水可以再通過濾水管11直接進入含水層中，達到回灌的目的。通常情況下，濾水管11的高度要比周圍砂層的厚度大，這樣可以加大回灌效果，提高回灌效率。在過濾材料填充前，需在底部鋪設隔水層，避免未處理水體通過石英砂濾料8串層至其它含水層內。另外，若水質監測裝置20顯示地表回灌水或淨化後的水質不達標時，可立即關閉河道內控制閘門19，避免地下水遭受汙染。選擇農休期及時清理地下回灌暗渠14，更換過濾裝置9中的過濾材料，以免發生堵塞妨礙回灌。
如圖2所示，在傍河農灌井的地下回灌暗渠布置方面也可以根據實際情況靈活布置。如圖2河道東岸回灌路線布置圖所示，由於農灌井井位距離河道較近，可以採取單井連接河道的方式進行地下水回灌；在河道西岸，由於農灌井井位距離河道較遠，遂採取單井與主幹回灌暗渠連接的方式進行地下水回灌。
本發明屬於地下間接含水層回灌系統，水源通過地下回灌暗渠進行調水回灌；通過地下水處理方式進行水質淨化，淨化後的水體直接回灌井中補給含水層；不僅僅只是回灌井，而是灌抽兼備，回灌補給與農田灌溉互不影響；對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。