[发明专利]一种地下水高效回补系统

说明书

本发明公开了一种地下水高效回补系统，包括反滤河床、深层回灌井及反冲洗池。所述反滤河床上部为细料层，下部为粗料层，粗料层内埋设穿孔暗管，底部设有河床浅井；所述穿孔暗管向河道左右岸延伸出非穿孔暗管，连通深层回灌井；所述反冲洗池通过回补出水管道与深层回灌井连通，通过反冲洗出水管道与非穿孔暗管连通。本发明利用反滤河床既可将过滤河水排入暗管内通过深层回灌井回补深层地下水，也可通过底部河床浅井直接回补浅层地下水，达到同时回补浅层及深层地下水的目的；利用反冲洗池可向深层回灌井提供回补水源，也可通过控制管道阀门实现对反滤河床的反向冲洗，提高地下水回补设施的使用寿命，实现地下水长效回补。

技术领域

本发明涉及地下水超采治理系统，尤其涉及一种地下水高效回补系统。

背景技术

中国地表水水资源分布存在明显的时空差异，呈现出明显南多北少、夏丰冬枯的格局。以华北地区为例，人均地表水资源量不足全国平均值的1/8，且全年降水量的80%集中于7、8月份。面对地表水供应短缺的现状，地下水开采强度自上世纪70年代以来不断增大，导致华北平原面临严重的地下水超采问题。众所周知，地下水发挥着重要的资源功能、地质功能及生态环境功能，而超采地下水会导致地面沉降、地裂缝、海水入侵及湿地退化等生态环境地质问题。

目前，华北平原地下水超采主要分为浅层及深层地下水超采，浅层超采区主要依靠天然河道、人工湿地等渗漏回补，而深层超采区则依赖回灌深井回补地下水且对水质要求较高。鉴于此，浅层及深层地下水回补通常分开实施。此外，现有回补措施存在回补入渗量低、回补成本高以及易诱发堵塞等问题，严重制约地下水回补效率。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种可以实现同时回补浅层与深层地下水、具有一定防堵塞性能及低成本的地下水高效回补系统。

技术方案：本发明提出了一种地下水高效回补系统，其特征在于：包括反滤河床、深层回灌井及反冲洗池；所述反滤河床底部设有粗料层，所述粗料层上方设有细料层，内部埋设穿孔暗管，底部设有河床浅井；所述穿孔暗管通过暗管与深层回灌井连通；所述反冲洗池通过回补出水管道与深层回灌井连通，通过反冲洗出水管道与暗管连通。

优选地，所述细料层包裹整个河道剖面，其底部厚度为0.8 m–1.0 m，岸坡坡比不低于原有坡比的15%，填料介质由河沙和煤渣混合组成，煤渣结构膨大，有蜂窝状细孔，能够较好吸附河水杂质。

优选地，所述粗料层的层厚为1.0 m–2.0 m，填料介质由粗砂、碎石和煤渣混合组成，其渗透系数高于细料层渗透系数1-2个数量级。

优选地，所述穿孔暗管外管壁包裹一层尼龙过滤膜，尼龙过滤膜内填充活性炭、离子交换树脂及生物球等吸附能力强的物质，能够有效净化水质并去除异味，满足深层井回灌水源的要求。

优选地，所述暗管为穿孔暗管离开反滤河床后的非穿孔延伸部分，其坡降为1% -0.5%。

优选地，所述深层回灌井延伸至第一隔水层以下，并在第一隔水层以下部分设有贴砾过滤器，以防止深井堵塞。

优选地，所述反冲洗池内部设有若干离子交换树脂过滤棒；所述回补出水管道设有止水阀门；所述反冲洗出水管道与暗管连通处设有二通阀。

工作原理：反滤河床通过细料层、粗料层过滤河水，过滤河水可以通过河床浅井补充浅层地下水，也可以再经尼龙过滤膜过滤后通过暗管进入深层回灌井补充深层地下水；当旱季河道水量不足时，反冲洗池可通过回补出水管道向深层回灌井提供回补水源以回补深层地下水；当关闭暗管与深层回灌井的输水通道时，反冲洗池可通过反冲洗出水管道向暗管提供水源实现对反滤河床的反向冲洗。