一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统，包括若干沉陷区和通过第一沟渠系统和第二沟渠系统分别与沉陷区连通的河流和用水用户，沉陷区包括沉陷湿地系统和位于沉陷湿地系统内的若干积水区，第一沟渠系统用于将河流中的水引入积水区内，第二沟渠系统用于将积水区内的水引入用水用户；本发明专利技术通过将沉陷区的积水区与河流连通，当枯水期时，可以将河流中的水引入到积水区当中，并通过沉陷湿地系统的净化功能使得积水区本身存在的水和河流中的水进行净化，进而通过第二沟渠系统，将净化后的水引入农田进行农业灌溉或者工厂进行施工用水，形成了集净化、蓄水、灌溉、防洪一体的沉陷区水资源协调开发模式，实现了高潜水位矿区的水资源高效利用。矿区的水资源高效利用。矿区的水资源高效利用。

【技术实现步骤摘要】
一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统


[0001]本专利技术涉及采煤沉陷区水资源开发利用
，特别是涉及一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统。

技术介绍

[0002]我国东部黄淮海平原水网密布、潜水位高，且是农业主产区，同时也是煤炭的主要产地，煤炭开采以井工开采为主，地表潜水位高、巨厚松散层，形成了大规模采煤沉陷积水区(季节性积水或常年积水)。采煤沉陷积水区形成与采矿活动密切相关，积水深度与面积随着工作面推进与多煤层开采逐渐扩大，矿区内沉陷区积水面积不一，沉陷深度不同，在没有系统规划的情况下不少水资源因没有及时利用被矿区废水、废渣等污染，或在汛期时部分沉陷积水水位过高，影响周围的工业、农业的生产和生活。
[0003]我国东部地区社会经济发达，对水资源量需求量大，且长期处于严重缺水状态，沉陷积水区的水资源量不可忽视，可作为煤炭开发利用所需水资源的有效补充，亟需一种适合高潜水位采煤沉陷积水区的水系连通方法，提高沉陷区水生态环境与水资源开发效率。当前的一些水系连通系统及实施方法大多针对江河、湖泊、水库等，存在以下问题：
[0004](1)采煤沉陷积水区的面积、水深、容量等规模参数随着井下开采动态演变，现有对天然水系的连通方法无法适用于动态变化的沉陷积水区；
[0005](2)采煤沉陷区以沉陷盆地形式产生与发育，盆地周边普遍存在地表拉张裂隙，与周边天然水体存在明显高程差，现有的水系连通方法无法有效保证连通后的输水效率。
[0006](3)采煤沉陷积水区的积水边界水位浅，随季节消长，积水区相对封闭，水力循环不充分，导致水陆交错区域水质较差。
[0007]如公开号为CN210140480U的一种采煤沉陷区水污染控制系统中，包括沉陷区，沉陷区设有引水渠、沉淀池、配水渠、湿地营建系统、清水池和出水口，引水渠用于将沉陷区附近的河流或湖泊等水体引水进入沉淀池，水流经配水渠流入湿地营建系统后再进入清水池，清水池内的水通过出水口排放到附近的河流或湖泊等水体内，引水渠、沉淀池、配水渠、湿地营建系统、清水池和出水口均通过水道连通；其是将沉陷区作为一种过滤系统，将污染河流中的水在沉陷区中处理之后再次输送入河流当中，完成水的循环净化处理，无法做到蓄洪和供给农业用水和工业用水。
[0008]为了解决上述问题，本专利技术提供一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统，来解决采煤沉陷区蓄水功能不足无法保证农业用水和工业用水的问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统，达到在枯水期，利用采煤沉陷区蓄水并供给用户用水的目的。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0011]一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统，包括若干沉陷区和通过第一沟渠系统和
第二沟渠系统分别与所述沉陷区连通的河流和用水用户，所述沉陷区包括沉陷湿地系统和位于所述沉陷湿地系统内的若干积水区，所述第一沟渠系统用于将所述河流中的水引入所述积水区内，所述第二沟渠系统用于将所述积水区内的水引入用水用户，所述沉陷湿地系统用于净化所述积水区内的水质。
[0012]优选地，所述第一沟渠系统包括第一沟渠和设置在所述第一沟渠上的第一泵站系统，所述第一沟渠的一端与所述河流连通，另外一端与所述积水区连通，所述第一泵站系统用于将河流中的水泵送至所述积水区内。
[0013]优选地，所述第一沟渠与所述河流连接的一端设置有翻水站，当所述河流的水位低于所述积水区的水位时，所述翻水站用于将所述河流中的水引入所述积水区内。
[0014]优选地，所述河流上设置有进水闸、节水闸和分水闸，所述进水闸、节水闸和分水闸均靠近所述第一沟渠与所述河流连接的一端。
[0015]优选地，所述第二沟渠系统包括第二沟渠和设置在所述第二沟渠上的第二泵站系统，所述第二沟渠的一端与所述积水区连通，另外一端与所述用水用户连通，所述第二泵站系统用于将积水区中的水泵送至所述用水用户。
[0016]优选地，相邻所述积水区通过第三沟渠系统连通，所述第三沟渠系统包括第三沟渠和设置在所述第三沟渠上的第三泵站系统，所述第三沟渠两端分别与相邻的所述积水区连通，所述第三泵站系统用于将相邻积水区内的水往复泵送。
[0017]优选地，相邻所述沉陷区通过第四沟渠系统连通，所述第四沟渠系统包括第四沟渠和设置在所述第四沟渠上的第四泵站系统，所述第四沟渠两端分别与相邻所述沉陷区内的积水区连通，所述第四泵站系统用于将相邻沉陷区内积水区的水往复泵送。
[0018]优选地，所述沉陷湿地系统包括位于所述积水区上方的沉陷积水消落带和种植在积水区内的净化植物群落。
[0019]优选地，还包括局部水循环系统，所述局部水循环系统包括管道、水泵和曝气器，所述管道一端连接水泵，另一端置于所述积水区内，所述曝气器均匀铺设在所述积水区底部。
[0020]优选地，所述用水用户包括农田和工厂。
[0021]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0022]1.本专利技术中通过将沉陷区的积水区与河流连通，以主要沉陷区为核心，充分利用周边天然水系和人工沟渠，构建了高潜水位沉陷区的安全防洪网络，丰水期，沉陷区可以作为蓄滞洪区，经人工沟渠将汛期过境水引入沉陷积水区暂存，可有效降低天然水系行洪压力；当枯水期时，可以将河流中的水引入到积水区当中，并通过沉陷湿地系统的净化功能使得积水区本身存在的水和河流中的水进行净化，进而通过第二沟渠系统，将净化后的水引入农田进行农业灌溉或者工厂进行施工用水，形成了集净化、蓄水、灌溉、防洪一体的沉陷区水资源协调开发模式，实现了高潜水位矿区的水资源高效利用。
[0023]2.本专利技术中第一沟渠系统包括第一沟渠和设置在所述第一沟渠上的第一泵站系统，第一沟渠的一端与河流连通，另外一端与积水区连通，第一泵站系统用于将河流中的水泵送至积水区内。
[0024]3.本专利技术中第一沟渠与河流连接的一端设置有翻水站，当河流的水位低于积水区的水位时，翻水站用于将所述河流中的水引入所述积水区内。
[0025]4.本专利技术中河流上设置有进水闸、节水闸和分水闸，进水闸、节水闸和分水闸均靠近第一沟渠与河流连接的一端；有效控制输水流量及水流状态，减少无效弃水。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]附图1为本专利技术结构示意图；
[0028]附图2为沉陷湿地系统结构示意图；
[0029]附图3为局部水循环结构示意图；
[0030]其中，1、河流；2、分水闸；3、翻水站；4、第一沟渠；5、第一泵站系统；6、积水区；7、沉陷湿地系统；8、用水用户；9、第三沟渠；10、第三泵站；11、第四沟渠；12、第四泵站系统；13、第二沟渠；14、第二泵站系统；15本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统，其特征在于，包括若干沉陷区和通过第一沟渠系统和第二沟渠系统分别与所述沉陷区连通的河流和用水用户，所述沉陷区包括沉陷湿地系统和位于所述沉陷湿地系统内的若干积水区，所述第一沟渠系统用于将所述河流中的水引入所述积水区内，所述第二沟渠系统用于将所述积水区内的水引入用水用户，所述沉陷湿地系统用于净化所述积水区内的水质。2.根据权利要求1所述的一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统，其特征在于，所述第一沟渠系统包括第一沟渠和设置在所述第一沟渠上的第一泵站系统，所述第一沟渠的一端与所述河流连通，另外一端与所述积水区连通，所述第一泵站系统用于将河流中的水泵送至所述积水区内。3.根据权利要求2所述的一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统，其特征在于，所述第一沟渠与所述河流连接的一端设置有翻水站，当所述河流的水位低于所述积水区的水位时，所述翻水站用于将所述河流中的水引入所述积水区内。4.根据权利要求2所述的一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统，其特征在于，所述河流上设置有进水闸、节水闸和分水闸，所述进水闸、节水闸和分水闸均靠近所述第一沟渠与所述河流连接的一端。5.根据权利要求1所述的一种高潜水位采煤沉陷区水系连通系统，其特征在于，所述第二沟渠系统包括第二沟渠和设置在所述第二沟渠上的第二泵站系统，所述第二沟渠的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐良骥，范廷玉，张坤，刘潇鹏，王兴明，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：