一种地下水回灌工程设施制造技术

一种地下水回灌工程设施，涉及地下水回灌领域，包括一穿透弱透水层及含水砂层的钻孔或槽体，所述钻孔或槽体底部放置有一层砂砾石反滤层，在所述砂砾石反滤层上放置有若干段相互连接的硬质海绵，在所述硬质海绵顶部铺设有一层砂砾石反滤层至与接触面平齐，在所述硬质海绵上端部设有顶部卡环，所述顶部卡环内侧设有一环形槽；在所述硬质海绵下端部设有底部安装环，所述底部安装环包括一安装环及若干弹性卡块，若干弹性卡块环形阵列设在安装环上；所述顶部卡环与底部安装环相配合，该地下水回灌工程设施，加工方便，回填方便，而避免了普通渗井需要购买多种回填材料，费时费力的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及地下水回灌领域，具体地说是一种地下水回灌工程设施。
技术介绍
目前，全国地下水超采区面积近19万平方公里，全国有24个省(自治区、直辖市)存在不同程度的地下水超采问题，主要分布在黄淮海流域，其超采区面积占全国的70％以上。地下水超采可直接造成区域性地下水位持续下降、含水层疏干、开采条件恶化，还会诱发地面沉降、裂缝及塌陷、海(咸)水入侵、荒漠化、湿地萎缩、河道断流、泉水干枯等生态环境问题。危害严重、造成的损失巨大。目前，常用的地下水回灌方式主要有：田面回灌、沟渠渗补、坑塘渗补、渗井回补、河道建闸补给、漏坝漏库回补、渗池(盆)补给、注水井补给、卧管井辐射井回补、暗沟(管、渠)渗补等方式，这些方法可单独使用、也可配合使用。上述回灌工程除井及暗沟外其它工程一般未切穿上覆弱透水层因而入渗效果不好，如果采取人工或机械开挖及钻进方式打通表层弱透水层，可加快地表水向地下水转化，但开挖后需要回填砂砾石反滤层，施工复杂、成本高、施工占地多、时间相对较长。
技术实现思路
针对地下水超采引发的生态环境问题及回灌工程施工复杂、成本高、时间长等问题，本技术提供一种地下水回灌工程设施，可以避免上述问题的发生。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种地下水回灌工程设施，其特征是，包括一穿透弱透水层及含水砂层的钻孔，所述钻孔底部放置有一层砂砾石反滤层，在所述砂砾石反滤层上放置有若干段相互连接的硬质海绵，在所述硬质海绵顶部铺设有一层砂砾石反滤层至与接触面平齐，在所述硬质海绵上端部设有顶部卡环，所述顶部卡环内侧设有一环形槽；在所述硬质海绵下端部设有底部安装环，所述底部安装环包括一安装环及若干弹性卡块，若干弹性卡块环形阵列设在安装环上；所述顶部卡环与底部安装环相配合。进一步地，所述槽体形状为矩形、十字形、丁字形或三角形。进一步地，所述硬质海绵的直径大于钻孔孔径。这种设计，海绵与井壁之间不存在空隙。还能对井壁造成一定的压力，避免井壁坍塌。进一步地，所述硬质海绵外层包覆有一层土工布。进一步地，所述土工布外层安装有透水的金属软管或硬质塑料软管。进一步地，所述弹性卡块由具有弹性的金属或非金属材料制成。进一步地，所述具有弹性的金属材料为磷青铜、铍青铜、锰钢或不锈钢。进一步地，所述具有弹性的非金属材料为橡胶。本技术的有益效果是：这种地下水回灌工程设施，第一直接采用钻机打孔或机械制槽的方式，加工方便，回填方便，而避免了普通渗井需要购买多种回填材料，费时费力的缺点。第二，采用硬质海绵填充，首先硬质海绵起到支撑作用，不会引起钻孔坍塌或地面下陷，即使会发生钻孔局部变形情况，也会因为海绵的缓冲作用，不影响雨洪水或河水入渗，更不会对人员造成伤亡。第三，与普通渗井相比，因水是浸润液体，而海绵具有吸附、透水和过滤作用，在海绵的吸附作用下能够迅速的进行水流的渗透，增强入渗效果，同时能过滤掉雨水中的杂质。同时该钻孔的改造工程更加方便，如需改做他用，不必二次打孔，省时省力。第四，采用顶部卡环与底部安装环的连接方式，设计简单，便于多段硬质海绵的连接及取出工作。附图说明图1为第一实施例的结构示意图；图2为连续安装的硬质海绵三维结构示意图；图3为顶部卡环的三维结构示意图；图4为底部安装环的三维结构示意图；图5为添加有辐射管的第一实施例的结构示意图；图6为第二实施例的结构示意图；图7为图6中B处的局部放大图；图8为矩形卡环的三维结构示意图；图9为矩形安装环的三维结构示意图。图中：1接触面，2钻孔，3砂层反滤层，4顶部卡环，401环形槽，5硬质海绵，6弱透水层，7含水砂层，8底部安装环，801安装环，802弹性卡块，9砂砾石反滤层，10辐射孔，11矩形安装环，1101矩形框，1102弹性安装块，12矩形卡环，1201矩形槽。具体实施方式第一实施例如图1至图5所示。该地下水回灌工程设施包括一钻机打孔而成的钻孔2，在所述钻孔2底部放置有一层砂砾石反滤层9，在所述砂砾石反滤层9上放置有若干段相互连接的硬质海绵5，在所述硬质海绵5的顶部铺设有一层砂砾石反滤层9至与接触面1平齐，下面结合附图对本实施例作具体分析。如图1至图4所示，在接触面1处使用钻机打孔，钻孔直径根据实际情况选择；所述接触面1可为土壤与河流水流的接触面或者土壤与堤坝水的接触面。钻孔2的最小深度可以根据弱透水层6的深度来确定，所述钻孔2的深度应大于弱透水层6的深度，使得钻孔2能够深入至含水砂层7或更深的含水层中。如图1所示，在所述钻孔2底部铺设砂砾石反滤层9；在砂砾石反滤层9上放置有硬质海绵5。一种更优的设计，所述硬质海绵5的外层包覆有一层土工布。一种更优的设计，所述包裹有土工布的硬质海绵5外层安装有透水的金属软管或硬质塑料软管。一种更优的设计，所述硬质海绵5的直径大于钻孔孔径。这样安装时海绵与井壁之间不存在空隙。所述硬质海绵5可按钻孔深度大小做成一段或几段(一般可做成5-10米一段)，硬质海绵5顶部至地面1的距离为20-30cm，在其上再放置一层比孔口面积大的土工布，然后再铺装砂层反滤层3至与接触面1齐平或略低(略低时可再在上面铺装普通土层)，形成回灌井。一种更优的设计，在所述硬质海绵5上端部设有顶部卡环4，所述顶部卡环内侧设有一环形槽401；在所述硬质海绵5下端部设有底部安装环8，所述底部安装环8包括一安装环801及若干弹性卡块802，若干弹性卡块802环形阵列设在安装环801上；弹性卡块802可由具有弹性的金属或非金属制成。非金属材料可为橡胶，金属材料可为磷青铜、铍青铜、锰钢或不锈钢等。所述顶部卡环4与底部安装环8相配合，如图2所示。采用顶部卡环4与底部安装环8的连接方式，设计简单，便于多段硬质海绵的连接及取出工作。这种地下水回灌工程设施，第一直接采用钻机打孔，用高密度海绵填充，加工方便，回填方便，而避免了普通渗井需要购买多种回填材料，费时费力的缺点。虽然也有类似渗井不需要进行回填作业，但是需要采用井壁管支撑，这种井在雨洪水或河水回灌过程中容易引起堵塞，如果井口为开敞式则存在危险，夜晚或者其他偶然情况容易掉入其中，造成人员伤亡。而本申请中的回灌工程，采用成型硬质海绵，首先硬质海绵起到支撑作用，不会引起钻孔坍塌或地面下陷，即使会发生钻孔局部变形情况，也会因为海绵的缓冲作用，不影响雨水入渗，更不会对人员造成伤亡。与普通渗井相比，因水是浸润液体，而海绵具有吸附、透水和过滤作用，在海绵的吸附作用下能够迅速的进行水流的渗透，增强入渗效果，同时能过滤掉雨水中的杂质。同时该钻孔的改造工程更加方便，如需改做他用，不必二次打孔，省时省力。机械钻进或人工开挖后，利用成型的高密度硬质海绵快速充填渗井、渗沟、渗池、渗盆等入渗工程以便支撑不产生塌孔，硬质海绵有渗透作用，可快速实现地下水回灌工程施工。可在河道、沟渠、湿地、闸坝、洼地及其它适合建设地下水回灌工程的场所使用。可适用于长期或间歇有回灌水源的地区。一种更优设计，如图5所示，在硬质海绵5周边环形阵列有若干辐射孔10，所述辐射孔10由包覆有土工布的硬质海绵5充填。第二实施例如图6至图9所示。在河道或者沟渠底部挖有一矩形长坑，在所述长坑内铺设有砂砾石反滤层9，在所述砂砾石反滤层9上部设有一硬质海绵5，所述硬质海绵5为长条形。回灌工程还可以有十字形、丁字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下水回灌工程设施，其特征是，包括一穿透弱透水层及含水砂层的钻孔或槽体，所述钻孔或槽体底部放置有一层砂砾石反滤层，在所述砂砾石反滤层上放置有若干段相互连接的硬质海绵，在所述硬质海绵顶部铺设有一层砂砾石反滤层至与接触面平齐，在所述硬质海绵上端部设有顶部卡环，所述顶部卡环内侧设有一环形槽；在所述硬质海绵下端部设有底部安装环，所述底部安装环包括一安装环及若干弹性卡块，若干弹性卡块环形阵列设在安装环上；所述顶部卡环与底部安装环相配合。

【技术特征摘要】
1.一种地下水回灌工程设施，其特征是，包括一穿透弱透水层及含水砂层的钻孔或槽体，所述钻孔或槽体底部放置有一层砂砾石反滤层，在所述砂砾石反滤层上放置有若干段相互连接的硬质海绵，在所述硬质海绵顶部铺设有一层砂砾石反滤层至与接触面平齐，在所述硬质海绵上端部设有顶部卡环，所述顶部卡环内侧设有一环形槽；在所述硬质海绵下端部设有底部安装环，所述底部安装环包括一安装环及若干弹性卡块，若干弹性卡块环形阵列设在安装环上；所述顶部卡环与底部安装环相配合。2.根据权利要求1所述的一种地下水回灌工程设施，其特征是，所述硬质海绵周边环形阵列有若干辐射孔，所述辐射孔由包覆有土工布的硬质海绵充填。3.根据权利要求1所述的一种地下水回灌工程设施，其特征是，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张保祥，张鹏云，陶秀玉，徐运海，黄继文，张超，
申请(专利权)人：山东省水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：山东;37