[发明专利]建筑在中小河流山区河段的坎儿井式地下水库

说明书

本发明涉及水利工程建筑技术领域，是一种建筑在中小河流山区河段的坎儿井式地下水库，其包括至少一排截渗墙，截渗墙设置在山区河段河道的河床上，在每一排截渗墙上游的河床上至少布置有一排集水廊道，集水廊道出水口与地面通过输水主管连通。本发明结构合理而紧凑，使用方便，适宜建筑在深厚覆盖层的中小河流山区河段上，其能充分利用河床第四系砂砾石中储蓄的地下水量，达到调蓄河流水资源的目的，并且具有工程结构简单、不拦断河流、经济环保、水面蒸发损失小、无溃坝风险、管理方便的优点，尤其是该地下水库的水量回补十分简单，往往通过河道天然入渗即可满足要求。

技术领域

本发明涉及水利工程建筑技术领域，是一种建筑在中小河流山区河段的坎儿井式地下水库。

背景技术

地下水库是水资源人工调蓄研究领域的热点问题，它在水资源开发利用与保护方面都具有独特优势，是实现水资源可持续开发利用的重要途径之一，地下水库是指修建于地下并以含水层为调蓄空间的蓄水实体，它以地层空隙为储水空间，在取水、用水和调节水资源方面与地表水库具有相似功能，在干旱区中小河流出山后的山前凹陷带冲洪积区，普遍存在巨大的储水构造，其第四系砂砾石层中储存的地下水量往往是河流径流量的数十倍，如：新疆温宿县台兰河，多年平均径流量7.5亿立方米/年，其地下储水构造中的水量高达105亿立方米，优良的储水构造为地下水库的建设创造了优越的条件。干旱区山前凹陷带处的地下水库主要由取水、输水和人工引渗工程组成，这类地下水库虽然在安全、工程造价和水资源高效利用方面具有地表水库无法相比的优势，但工程运行中也暴露出来一些它的缺点，首先，这类地下水库需建设于河流出山口后的泉水溢出带附近，出水高程较低，与灌区已有渠系连接有一定的困难，需要布置水泵站来解决；其次，人工引渗工程的引渗水量只是河道水量的一部分，汛期又受悬移质泥沙的淤堵使入渗量减少，使得人工引渗工程运行较为困难。

径流小、落差大、泥沙多是干旱区中小河流的共同特点，这些河流的山区河段，一直是建设地表水库的场地，其特点是两岸为不透水的山体，河床底部为第四系覆盖层，富含地下水，其水位与河水基本一致，由于许多河流第四系覆盖层较厚，深达30米至80米，个别的达120米以上，同时，河谷也较宽，十分不利于地表水库的建设。对于这类河流，由于透水性较大的第四系覆盖层的存在，实质上河流可分为两个部分，一部分为地表流动的河流，另一部分为地下潜流，地表水随季节变化，地下潜流则终年稳定，其潜流水量取决于河道纵坡、覆盖层的渗透系数和覆盖层的断面面积，覆盖层较厚时，潜流量的比重往往较大，并且，径流量越小的河道，潜流的比重越大。与此同时，这类河流地下的潜流水质好、不含泥沙，是现代城市供水、农村人畜饮水工程和高效节水灌溉的优质水源，干旱区中小河流近年来的工程实践表明，潜流水量比以往按达西公式所计算的要大许多，当潜流量比例大于10%的河流便是建设地下水库的理想场地，但是，针对这类河流一直未出现利用其特点建筑地下水库的技术方案。

发明内容

本发明提供了一种建筑在中小河流山区河段的坎儿井式地下水库，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有干旱区中小河流山区河段不宜建设地表水库，导致不能充分调蓄该河段水资源的问题。本地下水库能充分利用河床第四系砂砾石中储蓄的地下水量，达到调蓄河流水资源的目的。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种建筑在中小河流山区河段的坎儿井式地下水库，包括至少一排截渗墙，截渗墙设置在山区河段河道的河床上，在每一排截渗墙上游的河床上至少布置有一排集水廊道，集水廊道出水口与地面通过输水主管连通。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述集水廊道包括横向集水廊道，横向集水廊道横向布置于河床内，横向集水廊道位于河床底部的部分不少于10米；在横向集水廊道的至少一侧侧壁上自上而下设置有至少一排辐射管，辐射管的出水口位于横向集水廊道内，同排相邻两根辐射管的间距为5米至20米，同时，在横向集水廊道上设置有至少一口与横向集水廊道连通的管井，管井的出水口位于位于横向集水廊道内，横向集水廊道的出水口处设置有调控出水流量的调节控制闸，辐射管的出水口处设置有辐射管出口控制阀，管井的出水口设置有管井出口控制阀。