[发明专利]一种在低渗透薄含水层中开采地下水的方法

说明书

本发明公开一种在低渗透薄含水层中开采地下水的方法。本水平渗井结构包括强渗透含水层、集水井、防溢含水层，所述集水井设置于强渗透含水层与防溢含水层之间，并三者依次紧密相连；所述强渗透含水层由底部的第一砾料层与顶面的回填土层组成，所述第一砾料层与回填土层相邻；所述防溢含水层由底部的均厚段、渐变段与顶面的回填土层组成，所述均厚段、渐变段与回填土层相邻。本结构通过建设强渗透含水层，能够增大低渗透薄含水层中地下水水力坡度、渗溢面积等，使地下水渗溢到水平槽状的强渗透含水层中，并渗流汇集到下游的集水井处，从中抽取较大的地下水量，达到工程设计目的。

技术领域

本发明属于水文地质工程技术领域，涉及一种用水平渗井开采地下水的技术方法，具体地说是一种在低渗透薄含水层中开采地下水的方法。

背景技术

地下水是支撑社会经济发展最重要的资源之一。在许多地方，赋存地下水的含水层厚度薄，渗透性差，地下水资源开发利用难。例如某地第四系含水层岩性为泥质砂砾卵石，渗透性差，含水层厚度为2.5－12m，富水性差，是含水层补给源较为稳定的水文地质单元，为了实现上述地下水资源开发利用，建成为生产生活服务的较大水量供水水源地，则需采用新的工程技术方法才能实现。

目前，开采地下水资源采用常规的垂直水井开采，但是由于许多地方地下水资源赋存于泥质砂砾卵石等为主的薄含水层中，该类地层渗透性差，利用垂直水井开采时，水量很小，或者出水不连续等，多达不到供水要求或无意义。

因此，亟待一种新的水井结构与开采方法，以期实现在低渗透薄含水层中开采并获取较大量地下水资源的目的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种在低渗透薄含水层中开采地下水的方法，通过建设强渗透含水层，能够增大弱含水层中地下水水力坡度、渗溢面积，使得较多的地下水渗溢到水平槽状强渗透含水层中，并渗流汇集到下游的集水井处，从中抽取较大的地下水量，达到工程设计目的。

为实现上述目的，本发明所述一种在低渗透薄含水层中开采地下水的水平渗井，包括强渗透含水层、集水井、防溢含水层，所述集水井设置于强渗透含水层与防溢含水层之间，并且三者按地下水径流方向依次紧密相连；所述强渗透含水层由底部的不含水岩土层、中部的第一砾料层与顶面的回填土层组成，所述不含水岩土层、第一砾料层与回填土层三者由下至上依次相邻；所述防溢含水层由下至上分别为依次紧密相连的不含水岩土层、低渗透弱含水层、第二砾料层与顶面的回填土层组成，所述低渗透弱含水层内设置有水平段和隆起段；所述水平段与不含水岩土层平行，所述隆起段与不含水岩土层之间形成上倾斜坡；所述防溢含水层内的第二砾料层相应设置为均厚段和渐变段，所述均厚段、不含水岩土层与水平段平行，所述渐变段与隆起段紧密相连；所述第一砾料层的砾料为砾石，所述砾石的粒径为3-20mm；回填土层为原建设场地开挖的岩土体。

所述强渗透含水层内设置有渗水管，所述渗水管末端与集水井井壁相连通。

本发明所述一种在低渗透薄含水层中开采地下水的方法，建造步骤如下：

1)建造强渗透含水层：在建设场地区开挖，开挖至建设场地的不含水岩土层，所述建设场地区开挖成规则长槽状，其断面为矩形或梯形；所述规则长槽状内的原地下水位线以下由砾料回填，所述规则长槽状内的原地下水位线以上由原开挖岩土体回填建成回填土层，建成强渗透含水层；

2)建造集水井：在强渗透含水层下游末端建设集水井，所述集水井的深度大于强渗透含水层厚度，所述集水井设置于不含水岩土层内，不含水岩土层开挖为圆柱状或圆台状的槽；