基于水流反向循環(huán)的地下水人工回灌懸浮物堵塞治理方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種基于水流反向循環(huán)的地下水人工回灌懸浮物堵塞治理方法，屬于地下水人工回灌【技術(shù)領(lǐng)域】。將水流裝置預(yù)設(shè)于回灌池入滲介質(zhì)一定深度處，將清水注入堵塞介質(zhì)下部，利用壓力使水流形成自下而上的反向流動，破壞入滲介質(zhì)的表面堵塞層，并將滯留于介質(zhì)內(nèi)部的懸浮顆粒物攜帶到介質(zhì)外部，同時通過在入滲介質(zhì)表面進行水流沖刷，將懸浮物顆粒隨介質(zhì)表面的沖刷水流帶離回灌區(qū)。通過該方法對懸浮物堵塞進行治理，可以將入滲介質(zhì)滲透系數(shù)恢復(fù)至初始值的95%左右，且治理效果持久，成本低廉，自動化程度高。
【專利說明】基于水流反向循環(huán)的地下水人工回灌懸浮物堵塞治理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地下水人工回灌【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說屬于，一種通過水流反向循環(huán)，將滯留于介質(zhì)內(nèi)部的懸浮物顆粒攜帶到介質(zhì)外部，并通過介質(zhì)表面水流沖刷，將懸浮物顆粒帶離入滲池，從而提高地表入滲池介質(zhì)滲透性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的地下水人工回灌懸浮物堵塞治理方法，主要有更換入滲介質(zhì)、機械刮肖|J、翻耕、自然干裂等。其中更換入滲介質(zhì)、機械刮削和翻耕成本較高，且重型機械介入容易產(chǎn)生壓實效應(yīng)；自然干裂法恢復(fù)周期較長、降低了入滲池的使用效率；并且上述方法應(yīng)用次數(shù)越多，介質(zhì)滲透性的恢復(fù)效果越差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種基于水流反向循環(huán)的地下水人工回灌懸浮物堵塞治理方法，以解決現(xiàn)有的地下水人工回灌懸浮物堵塞治理方法存在的成本較高或者效果較差的問題。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005](一)建立基于水流反向循環(huán)的地下水人工回灌懸浮物堵塞治理裝置
[0006]建造回灌池主體1，其深度為I~1.5m，在回灌池主體I內(nèi)人工鋪設(shè)填濾料2，顆粒粒徑0.5~2.0_，在回灌池主體邊上建造積淤坑3，其深度為lm，在地面泵站4內(nèi)設(shè)置加壓泵，表面沖刷管道5、反向沖刷管道6和水流頂托管道7采用硬質(zhì)厚壁PVC管，公稱外徑90mm，各管道一端封閉，另一端與加壓泵連接，反向沖刷管道6埋深范圍為12.5~30cm，水流頂托管道7較反向沖刷管道6深10~20cm ；
[0007]在反向沖刷管道6上表面一側(cè)鉆出排水孔一 8，在水流頂托管道7上表面一側(cè)鉆出排水孔二，該排水孔一、排水孔二采用圓孔，按矩陣排列，孔徑為20mm，孔的間距為孔徑的I~2倍，在反向沖刷管道6或水流頂托管道7打孔部分外纏防堵塞濾網(wǎng)9，該防堵塞濾網(wǎng)9采用塑料網(wǎng)，該防堵塞濾網(wǎng)9網(wǎng)眼寬度是:
[0008]均質(zhì)粗砂填濾料:t=l.5d50~2d5(l
[0009]非均質(zhì)粗砂填濾料:t=d3。~d40
[0010]式中:t-網(wǎng)眼寬度mm;
[0011]d3Q、d40、d50—為篩分中能通過網(wǎng)眼的顆粒其累計重量占試驗樣權(quán)重分別為30%、40%、50%時的最大顆粒直徑，
[0012]在防堵塞濾網(wǎng)9外纏繞護條10，該護條10采用不銹鋼絲繩；
[0013]反向沖刷管道6或水流頂托管道7排布間距L1，與反向沖刷管道6或水流頂托管道7相鄰排水孔單元中心間距L3相等:
[0014]L1 =√2R
[0015]L2為位于邊緣的反向沖刷管道6或水流頂托管道7與回灌池主體I邊壁間距，取值:[0016]L2=1/2LT
[0017]R為排水孔單元最大影響半徑，可通過場地實驗決定，
[0018](二)、開啟表面沖刷管道5、反向沖刷管道6和水流頂托管道7后，頂托水流13使反向沖刷管道6和水流頂托管道7之間形成局部飽和狀態(tài)，保證反向沖刷水流12向上運動，將懸浮物自填濾料2中沖刷出來，同時利用介質(zhì)表面沖刷水流11以及回灌池主體I表面坡度將懸浮物帶離回灌區(qū)，渾濁水流14進入積淤坑3。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:將水流裝置預(yù)設(shè)于入滲介質(zhì)一定深度處，將清水注入堵塞介質(zhì)下部，利用壓力使水流形成自下而上的反向流動，破壞入滲介質(zhì)的表面堵塞層，并將滯留于介質(zhì)內(nèi)部的懸浮顆粒物攜帶到介質(zhì)外部，同時通過在入滲介質(zhì)表面進行水流沖刷，將懸浮物顆粒隨介質(zhì)表面的沖刷水流帶離回灌區(qū)，可以在進行地下水人工回灌懸浮物堵塞治理時，清除介質(zhì)指表層和內(nèi)部的懸浮物顆粒，顯著恢復(fù)回灌介質(zhì)滲透性，且治理效果持久，成本低廉，自動化程度高。該方法成本低廉，適用范圍廣，治理效果好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的工程不意首I]面圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的反向沖刷管道或水流頂托管道放大俯視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的反向沖刷管道及水流頂托管道布局俯視圖；
[0023]圖4為本發(fā)明的原理剖面圖；
[0024]圖5為室內(nèi)模擬實驗介質(zhì)滲透系數(shù)變化曲線圖。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
[0026](一)建立基于水流反向循環(huán)的地下水人工回灌懸浮物堵塞治理裝置
[0027]建造回灌池主體1，其深度為lm，在回灌池主體I內(nèi)人工鋪設(shè)填濾料2，顆粒粒徑
0.5_，在回灌池主體邊上建造積淤坑3，其深度為lm，在地面泵站4內(nèi)設(shè)置加壓泵，表面沖刷管道5、反向沖刷管道6和水流頂托管道7采用硬質(zhì)厚壁PVC管，公稱外徑90mm，各管道一端封閉，另一端與加壓泵連接，反向沖刷管道6埋深范圍為12.5cm,水流頂托管道7較反向沖刷管道6深I(lǐng)Ocm ；
[0028]在反向沖刷管道6上表面一側(cè)鉆出排水孔一8，在水流頂托管道7上表面一側(cè)鉆出排水孔二，該排水孔一、排水孔二采用圓孔，按矩陣排列，孔徑為20mm，孔的間距為孔徑的I倍，在反向沖刷管道6或水流頂托管道7打孔部分外纏防堵塞濾網(wǎng)9，該防堵塞濾網(wǎng)9采用塑料網(wǎng)，該防堵塞濾網(wǎng)9網(wǎng)眼寬度是:
[0029]均質(zhì)粗砂填濾料:t=l.5d50
[0030]非均質(zhì)粗砂填濾料:t=d3。
[0031]式中:t-網(wǎng)眼寬度mm;
[0032]d30> d4(l、d50—為篩分中能通過網(wǎng)眼的顆粒其累計重量占試驗樣權(quán)重分別為30%、40%、50%時的最大顆粒直徑，
[0033]在防堵塞濾網(wǎng)9外纏繞護條10，該護條10采用不銹鋼絲繩；[0034]反向沖刷管道6或水流頂托管道7排布間距L1，與反向沖刷管道6或水流頂托管道7相鄰排水孔單元中心間距L3相等:
【權(quán)利要求】
1.一種基于水流反向循環(huán)的地下水人工回灌懸浮物堵塞治理方法，其特征在于包括下列步驟: (一)建立基于水流反向循環(huán)的地下水人工回灌懸浮物堵塞治理裝置 建造回灌池主體1，其深度為I~1.5m，在回灌池主體I內(nèi)人工鋪設(shè)填濾料2，顆粒粒徑.0.5~2.0_，在回灌池主體邊上建造積淤坑3，其深度為lm，在地面泵站4內(nèi)設(shè)置加壓泵，表面沖刷管道5、反向沖刷管道6和水流頂托管道7采用硬質(zhì)厚壁PVC管，公稱外徑90mm，各管道一端封閉，另一端與加壓泵連接，反向沖刷管道6埋深范圍為12.5~30cm，水流頂托管道7較反向沖刷管道6深10~20cm ； 在反向沖刷管道6上表面一側(cè)鉆出排水孔一 8，在水流頂托管道7上表面一側(cè)鉆出排水孔二，該排水孔一、排水孔二采用圓孔，按矩陣排列，孔徑為20mm，孔的間距為孔徑的I~2倍，在反向沖刷管道6或水流頂托管道7打孔部分外纏防堵塞濾網(wǎng)9，該防堵塞濾網(wǎng)9采用塑料網(wǎng)，該防堵塞濾網(wǎng)9網(wǎng)眼寬度是: 均質(zhì)粗砂填濾料:t=l.5d50~2d5(l 非均質(zhì)粗砂填濾料:t=d3(l~d40 式中:t——網(wǎng)眼寬度mm ; d30> d40、d50—為篩分中能通過網(wǎng)眼的顆粒其累計重量占試驗樣權(quán)重分別為30%、40%、.50%時的最大顆粒直徑， 在防堵塞濾網(wǎng)9外纏繞護條10，該護條10采用不銹鋼絲繩； 反向沖刷管道6或水流頂托管道7排布間距L1,與反向沖刷管道6或水流頂托管道7相鄰排水孔單元中心間距L3相等:
【文檔編號】E02D3/10GK103541347SQ201310547315
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】杜新強, 房云清, 冶雪艷, 侯嘉維 申請人:吉林大學(xué)