[发明专利]注水井

说明书

技术领域

本发明属于雨水过滤下渗装置。特别是设置有扩充过滤层的注水井。 

背景技术

注水井是一种简单实用的向地下灌水装置。传统的注水井的基本结构是：用钻井机钻出一个井体，在井体内埋上PVC管，并在周边填上砂砾，或用钢管和混凝土护井。用在暴雨季节中下渗地表收集汇流而来的雨水，涵养地下水，减少城市或地区因排水困难而造成的内涝的压力，可以消除洪峰，减少暴雨季节洪涝灾害。 

传统的注水井存在几个问题：1、过滤面积小、下渗速度慢，难以满足雨季快速下渗雨水的目的。2、纳污容量小、使用年限低，一般渗水1～2年后就难以达到当初设计渗水要求。3、雨水过滤可能不彻底，且可能会污染地下水层。 

图一为传统的注水井示意图。 

发明内容

本发明装置克服了现有注水井的缺点，根据实用、安全、快速下渗等要求提出的一种设置有扩充过滤渗水区的注水井，达到快速回灌雨水的目的。本发明是一种注水井，由进水口，砂砾固定层，PVC管道，管道底部渗水孔，扩充过滤渗水区，填埋区，井体组成；其特征是：注水井中部设置有扩充过滤渗水区，其由砂砾颗粒大小由下往上逐步减小的下面的基层和颗粒大小由下往上逐步增大的上面的过滤层组成；扩充过滤渗水区和砂砾固定层中砂砾的大小在0.01～100毫米范围内。下面对本发明装置的结构等做详细描述。如效果图二所示，本注水井的井体一般钻井深3～40米，口径在100～600毫米。当钻井和洗井完毕后，对比原来传统的注水井，本发明采取了一项全新的技术，在井体离地面2～30米处，用高速水枪扩充井体。在对地下相对难以控制的情况下，这就是本发明的一项独特之处。运用高压水枪来扩充砂砾层，让扩充处的砂石都塌陷到填埋区内，使得井底出现一个大型椭面塌陷坑。 

高速水枪制作成本低，实用效果强，用内径10～50毫米的钢管连接而成，最下端连接喷头。效果图如图三所示。 

井体施工完毕后，要对扩充过滤层进行回填处理，填料为石英砂。不同于传统注水井的填料方式，本发明装置填料时利用填料袋进行。填料袋为2～25米长、口径100～500毫米的两头开口的直通布筒。直接把石英砂砾由填料袋传递到扩充过滤层，防止在填料过程中石英砂砾带入泥层泥土到下面。如果不采取此项处理，一旦泥土封住沙粒之间的空隙，就会造成降低下渗速度的后果。这也是本发明在施工细节上的一项不同于传统注水井之处。 

在扩充过滤层上的填料上，先填充出一个底部基层，基层的石英砂颗粒大小从下到上填充的顺序为从大到小。然后在填充上部过滤下渗层中，石英砂颗粒从下到上填充顺序从小到大。扩充过滤层的示意图如图四所示。填料砂或石英砂颗粒大小0.01～100毫米。 

在扩充过滤层上面，放上口径100～500毫米的PVC管(聚氯乙烯塑料管)。PVC管出口即注水井的进水口。雨水经过设备中的上流式深度型砂滤器处理后，由砂滤器的出水口流入到注水井的进水口，经由PVC管底部半米处，用电钻钻孔(孔径从下到上逐渐减小以配合固定层添料大小结构，加大雨水与砂层的接触空间，同时防止细砂或泥土漏进过滤层)加快渗流速度。 

在PVC管外围，本发明装置注水井还有一个固定层。同样，固定层填料也用到填料袋，填料顺序由下到上颗粒大小逐渐减小。此处细砂起到阻止上层泥浆进入下层沙层的目的。细砂上面可以用泥沙或者泥土直接填实。在此处，固定层起到保护扩充渗漏过滤层作用的同时，还有效增加过滤面，加快下渗雨水的功能。 

经过实践记录和计算的数据，本发明装置注水井的下渗速度为传统注水井的5～10倍左右，而且在造价成本上基本与传统注水井相当。 

实施例：

在北京市海淀区某地，采用水法钻井18米深500口径，并洗井。使用长13米、1寸钢管和喷头组成的高压水枪，以扬程50米、排水量为3立方米/小时的泵供水扩充12～12.5米深的位置。分三次，前两次放水，各填0.5米和1.8米。第三次水太少没有放，13.5米。开始加滤料，按顺序石英砂规格和添加料量个如下：20～40毫米一袋(一袋重约50公斤)、10～20毫米一袋，5～10毫米一袋、2～5毫米一袋完成基层，12.5米。之后，1～2毫米1袋、2～5毫米2袋、5～10毫米2袋、10～20毫米4袋、20～40毫米4袋(共17袋)。下管12米。再后，20～40毫米4袋、10～20毫米3袋、5～10毫米2袋、2～5毫米2袋、1～2毫米1袋、0.5～1毫米1袋、0.2～0.5毫米1袋、0.1～0.2毫米两袋(下管后共16袋，总共33袋)，8米，下土填满。