以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库制造技术

本实用新型专利技术提供一种以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库，该地下水库的渗井置于地下土层或岩层中，在地下土层或岩层场地上，沿场地四周开挖沟槽，将阻水隔水构件设置在所开挖沟槽内，阻水隔水构件将土层或岩层和渗井围绕在所开挖沟槽中，降雨产生的地表径流直接或通过渗井渗入地下土层或岩层的空隙中，并通过土层或岩层中的孔隙和裂隙，将这些雨水作为资源储存，形成地下水库。有益效果是该地下水库是在城市或农村既有土地上建设地下水库，既可以减轻由于极端天气带来的洪涝灾害，又能及时补充日益枯竭的地下水资源。减轻内涝和排水系统压力，为打造海绵城市提供一种新的施工方法。

Underground reservoir with existing stratum as reservoir

The utility model provides a use of existing underground reservoir formation as a sponge, the underground reservoir seepage wells in the underground soil or rock, underground soil or rock on the site, around the site excavation trench, the water stopping water component is arranged on the groove excavation, water resistance and water soil components or in the surrounding rock and seepage well trench excavation, the surface runoff caused by rainfall infiltration wells directly or through the gap into the underground soil or rock in the soil or rock pores and fissures in the rain, stored as resources, the formation of underground reservoir. The beneficial effect is that the underground reservoir builds underground reservoirs on the existing land of the city or the countryside, which can reduce the flood disaster caused by the extreme weather, and can supplement the increasingly exhausted groundwater resources in time. To reduce waterlogging and drainage system pressure, to build sponge city to provide a new construction method.

【技术实现步骤摘要】
以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库
本技术属于地下水库开发工程及土体渗透性能利用领域，具体涉及一种以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库。该水库是在城市或乡村既有场地上，利用土层中的孔隙或岩石中的孔隙和裂隙储存雨水资源，以起到防洪减排、减少地表径流量、涵养水源和生态绿化的作用。
技术介绍
随着城市化水平的不断提高以及全球气候变化的影响，我国水资源时空分布不均匀问题更加突出。强降雨、高温以及台风等极端天气灾害频发。在频频发生的自然灾害中，我国城市防洪系统的薄弱面和脆弱性也随之暴露出来。每每遇到暴雨，街道变河道、车库成水库的尴尬局面比比皆是。我国又是一个人均淡水资源占有量较少的国家，人均水资源占有量不足世界平均水平的1/4。为了满足城市用水需求，各市区持续超采地下水，使地下水位不断下降，地质环境问题日益突出。因此如何有效利用降雨资源，解决城市供水不足，是摆在我们面前亟待解决的问题。地下水库是近年来不断发展的一项用于水资源调控的工程措施，作为一种高效的水资源调控工程措施，对于缓解城市洪涝灾害解决供水紧张局面具有重要意义。现有水库模式大都是利用天然地下空间所建成，比如煤矿采空区、地下溶洞、开挖的也都类似于地下车库的大型空间。此类水库一般远离市区，不能及时的起到防洪减排的作用，且占用一定的城市空间。因此急需一种既能够减少地表水径流量、储蓄水资源，又不受地域条件限制的低影响地下水库模式。在降雨时水库内岩土体吸水、蓄水、净水，需水时又可以将储存在地层中的水“释放出来”并加以利用。建设有自然渗透、自然调节、自然循环的地下水库是增强区域防洪功能、修复水生态环境的有效途径，因此该水库对于解决降水与用水问题具有一定的现实意义。
技术实现思路
本技术一种以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库，该地下水库充分利用了地层中土颗粒之间庞大的地下微空间和雨季充沛的降雨资源，合理地将海绵城市和绿色建筑理念相融合，以实现防洪减排、涵养水源、绿色生态的目的。为实现上述目的，本技术提供一种以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库，其中：所述地下水库包括地下土层或岩层、渗井、阻水隔水构件；所述渗井置于地下土层或岩层中，在既有地下土层或岩层场地上，沿既有场地四周开挖沟槽，该沟槽深度范围是当地水位线深度的1-20倍，将阻水隔水构件设置在所开挖沟槽内，阻水隔水构件将土层或岩层和渗井围绕在所开挖沟槽中，形成一个四周封闭的地下空间，降雨产生的地表径流直接或通过渗井渗入地下土层或岩层的空隙中，并通过土层或岩层中的孔隙和裂隙，将这些雨水作为资源储存，形成地下水库。本技术的效果是该地下水库是在城市或农村既有土地上建设地下水库，既可以减轻由于极端天气带来的洪涝灾害，又能及时补充日益枯竭的地下水资源。减轻内涝和排水系统压力，为打造海绵城市提供一种新的施工方法；并且该水库充分利用土层内部空隙储存大量水资源，不占用空间土地资源，因此具有一定的环保型和节能性。拟建地下水库面积40000m2、阻水隔水构件埋深2m时，可得到该水库建成后与原场地相比可多储存的水资源量为16000m3。附图说明图1为本技术的以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库平面图；图2为本技术的以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库剖面图；图3为本技术的渗井示意图；图4为本技术的阻水隔水构件示意图；图5为本技术的地下水库三维效果图。图中：1、地下土层或岩层2、渗井3、阻水隔水构件4、渗透方向具体实施方式结合附图对本技术的以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库结构加以说明。本技术的以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库，所述地下水库由地下土层或岩层1、渗井2、阻水隔水构件3构成；所述渗井2置于地下土层或岩层1中，在既有的地下土层或岩层1场地上，沿既有场地四周开挖沟槽，该沟槽深度范围是当地水位线深度的1-20倍，将阻水隔水构件3设置在所开挖沟槽内，阻水隔水构件3将土层或岩层1和渗井2围绕在所开挖沟槽中，形成一个四周封闭的地下空间，降雨产生的地表径流直接或通过渗井2渗入地下土层或岩层的空隙中，并通过土层或岩层中的孔隙和裂隙，将这些雨水作为资源储存，形成地下水库。结合天津地区的水文地质条件，对本技术的以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库中土层的基本物理性质及该水库所能储蓄的水资源量做具体量化性分析如下：表1天津市不同地区不同深度处黏土的基本物理性质表1为天津市不同地区不同深度黏土的基本物理性质，土样1和2、3和4、5和6分组取自三个不同的地区A、B、C。其中土样1、3、5为深度1m处的黏土；土样2、4、6为深度2m处的黏土。取平均地下水位为L，假定所建水库的面积为S，则水库体积计算公式为：V＝S×L(1)土的孔隙率计算公式：式中VV为孔隙所占体积，V为水库的体积；则孔隙所占体积为：VV＝V×n(3)饱和度Sr的计算公式为：式中VW为孔隙中水所占的体积；则孔隙中气体所占体积Va即为水库所能储蓄的水资源量，其计算公式为：Q＝Va＝Vv-Sr×VV＝Vv×(1-Sr)(5)将式(1)、(3)代入式(5)中得：Q＝S×L×n×(1-ST)(6)调查发现天津的地下水位在1.5～2.5m之间波动，取阻水隔水构件埋深L＝2m，假定所建水库的面积为S＝40000m2，则水库总容积V＝S×L＝40000×2＝80000m3；若该地下水库修建在区域A处，则其储水量Qa为：Qa＝Q1+Q2＝40000×1×[0.47×(1-0.6655)+0.41×(1-0.7356)]＝10624.76m3；同理可得区域B位置处水库的储水量Qb＝21152.80m3；区域C位置处水库的储水量Qc＝22106.32m3。以上所述结合本次施工过程进行说明，对于本领域的技术人员来说，本技术可有相应的变化和更改，比如更改渗井数量和尺寸、阻水隔水构件的深度及材质等，凡依据本技术一种以既有土层作为蓄水海绵体的地下水库，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库，其特征是：所述地下水库包括地下土层或岩层(1)、渗井(2)、阻水隔水构件(3)；所述渗井(2)置于地下土层或岩层(1)中，在既有的地下土层或岩层(1)场地上，沿既有场地四周开挖沟槽，该沟槽深度范围是当地水位线深度的1‑20倍，将阻水隔水构件(3)设置在所开挖沟槽内，阻水隔水构件(3)将土层或岩层(1)和渗井(2)围绕在所开挖沟槽中，形成一个四周封闭的地下空间。

【技术特征摘要】
1.一种以既有地层作为蓄水海绵体的地下水库，其特征是：所述地下水库包括地下土层或岩层(1)、渗井(2)、阻水隔水构件(3)；所述渗井(2)置于地下土层或岩层(1)中，在既有的地下土层或岩层(1)场地上，沿既有场地四周开挖沟槽，该沟槽深度范围是当地水位线深度的1-20倍，将阻水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李顺群，潘林娜，毕广荣，王彦洋，张彦，朱希，胡铁鑫，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：新型
国别省市：天津,12