旁河地下取水地表水回灌反沖洗工程結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及旁河地下取水技術(shù)，尤其是一種旁河地下取水地表水回灌反沖洗工程結(jié)構(gòu)，包括固定于旁河基底上的取水泵房及控制間，位于基底上的濾層，在取水泵房及控制間中設(shè)置有電氣控制柜,位于取水泵房及控制間內(nèi)取水井中的供水泵組和排污泵組；其中：所述取水泵房及控制間內(nèi)的取水井中設(shè)置有匯水管道，該匯水管道頂部設(shè)置有由電氣控制柜控制運行匯水控制閥，所述匯水管道的底部與取水過濾及反沖洗配水管連通；所述取水過濾及反沖洗配水管分別與設(shè)置在取水泵房及控制間上游的上游進水井和下游的下游排污井連通。本發(fā)明由于所述結(jié)構(gòu)而具有的優(yōu)點是：延長了取水設(shè)施使用壽命、提高了抗淤能力、高效低能耗清淤和避免了影響取水供水和降低了清淤成本。
【專利說明】 旁河地下取水地表水回灌反沖洗工程結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及旁河地下取水技術(shù)，具體是一種延長取水設(shè)施使用壽命、提高抗淤能力、高效低能耗清淤和避免影響取水供水和降低清淤成本的旁河地下取水地表水回灌反沖洗工程結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]利用地表水對濾層內(nèi)地下水的天然入滲補給，旁河地下取水方式歷史悠久，近年又再興起了旁河水源熱泵取水熱潮。旁河地下取水系統(tǒng)按取水規(guī)模由小到大依序主要有管井、大口井、輻射井、滲渠和滲濾取水等，前四者為傳統(tǒng)方式，后者為近年投入應(yīng)用的新型取水方式。縱觀所有旁河地下取水系統(tǒng)，其共同的致命弱點就是濾層表面抗淤塞能力不足和十分不便于人工清淤，一般造成傳統(tǒng)取水方式壽命多小于10年，經(jīng)改進抗淤能力后的滲濾取水方式壽命也多小于30年，在非流動水環(huán)境(如湖泊、水庫等)中濾層表面淤塞現(xiàn)象更突出、壽命更偏短。
[0003]關(guān)于傳統(tǒng)取水方式多種刊物如《水文地質(zhì)與工程地質(zhì)》、《中國給排水》常見刊載，并在《室外給水設(shè)計規(guī)范》等多種國家規(guī)范中也有介紹，滲濾取水方式則是發(fā)明于2003年的一項專利技術(shù)(專利號:ZL03 I 35401.7)。
[0004]濾層表面淤塞是指地表水經(jīng)濾層表面入滲補給濾層的地下水后，于濾層表面過濾所截留下的淤積物質(zhì)累積，逐漸導(dǎo)致濾層表面不再具有滲透能力而減少地表水的下滲補給、影響工程的產(chǎn)水能力。到目前的旁河取水的有效抗淤手段不多:四川廣元市城北水廠則采用淺水區(qū)域的機械清推，數(shù)年一次；湖北浠水縣南城水廠則是采用水底機械擾動、泵吸再輸送出取水區(qū)域方式?？傮w上都屬于人為機械清淤手段，缺點是準(zhǔn)備工作環(huán)節(jié)多、影響正常取供水周期較長、成本高、恢復(fù)率逐次降低。
[0005]發(fā)明人參與國內(nèi)取水工程設(shè)計和施工多年，深感解決地表水底、濾層表面的淤塞問題的難度，也嘗試、推動過多種抗淤、清淤手段的實施，效果均欠理想。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的旁河地下取水存在的問題是:人為機械清淤手段，缺點是準(zhǔn)備工作環(huán)節(jié)多、影響正常取供水周期較長、成本高、恢復(fù)率逐次降低；取水設(shè)施使用壽命相對較短、抗淤能力低和清淤能耗大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種延長取水設(shè)施使用壽命、提高抗淤能力、高效低能耗清淤和避免影響取水供水和降低清淤成本的地表水回灌反沖洗工程結(jié)構(gòu)。
[0008]為實現(xiàn)本發(fā)明上述目的而采用的技術(shù)方案是:一種旁河地下取水地表水回灌反沖洗工程結(jié)構(gòu)，包括固定于旁河基底上的取水泵房及控制間，位于基底上的濾層，在取水泵房及控制間中設(shè)置有電氣控制柜，位于取水泵房及控制間內(nèi)取水井中的供水泵組和排污泵組，所述取水井與濾層下方的地下水源連通，所述供水泵組和排污泵組均由電氣控制柜控制運打；其中: 所述取水泵房及控制間內(nèi)的取水井中設(shè)置有匯水管道，該匯水管道頂部設(shè)置有由電氣控制柜或通過匯水管道內(nèi)自身水壓控制運行的匯水控制閥，所述匯水管道的底部位于濾層中，所述匯水管道的端部與取水過濾及反沖洗配水管連通，該取水過濾及反沖洗配水管的管體上具有供水通過的滲透孔；
所述取水過濾及反沖洗配水管分別與設(shè)置在取水泵房及控制間上游的上游進水井和下游的下游排污井連通，該取水過濾及反沖洗配水管埋于濾層中；
所述上游進水井的上游進水口低于上游水位線和地表水位線，位于上游進水井上的上游進水控制閥由電氣控制柜或通過上游進水控制閥內(nèi)水的自身水壓控制運行；
所述下游排污井內(nèi)的下游排污控制閥由電氣控制柜或通過下游排污控制閥內(nèi)水的自身水壓控制運行；
所述取水泵房及控制間內(nèi)設(shè)置有井水位探測裝置，該井水位探測裝置將檢測的信號反饋給電氣控制柜。
[0009]由于上述結(jié)構(gòu)，充分利用天然條件解決了旁河取水濾層區(qū)域的淤塞反沖洗難題，可有效延長取水工程的使用壽命，且增加的結(jié)構(gòu)少、需維護的部件少、能耗低、操作簡便、成本低、無次生污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]本發(fā)明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明。
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)平面示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明正常供水的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3本發(fā)明地表水回灌反沖洗濾層的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、地表水位線；2、上游水位線；3、下游水位線；4、濾層表面；5、濾層；6、基底；7、取水泵房及控制間；8、供水泵組；9、排污泵組；10、匯水管道；11、匯水控制閥；12、井水位探測裝置；13、電器控制柜組；14、取水過濾及反沖洗配水管；15、井水位及地下水位；16、上游進水井；17、上游進水口 ；18、上游進水控制閥；19、下游排污井；20、下游排污口 ；21、下游排污控制閥；22、閥組控制管線。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
參見附圖1至3，一種旁河地下取水地表水回灌反沖洗工程結(jié)構(gòu)，包括固定于旁河基底6上的取水泵房及控制間7，位于基底6上的濾層5，在取水泵房及控制間7中設(shè)置有電氣控制柜13，位于取水泵房及控制間7內(nèi)取水井中的供水泵組8和排污泵組9，所述取水井與濾層5下方的地下水源連通，所述供水泵組8和排污泵組9均由電氣控制柜13控制運行；其中:
所述取水泵房及控制間7內(nèi)的取水井中設(shè)置有匯水管道10，該匯水管道10頂部設(shè)置有由電氣控制柜13或通過匯水管道10內(nèi)自身水壓控制運行的匯水控制閥11，所述匯水管道10的底部位于濾層5中，所述匯水管道10的端部與取水過濾及反沖洗配水管14連通，該取水過濾及反沖洗配水管14的管體上具有供水通過的滲透孔；
所述取水過濾及反沖洗配水管14分別與設(shè)置在取水泵房及控制間7上游的上游進水井16和下游的下游排污井19連通，該取水過濾及反沖洗配水管14埋于濾層5中；
所述上游進水井16的上游進水口 17低于上游水位線2和地表水位線I，位于上游進水井16上的上游進水控制閥18由電氣控制柜13或通過上游進水控制閥18內(nèi)水的自身水壓控制運行；
所述下游排污井19內(nèi)的下游排污控制閥21由電氣控制柜13或通過下游排污控制閥21內(nèi)水的自身水壓控制運行；
所述取水泵房及控制間7內(nèi)設(shè)置有井水位探測裝置12，該井水位探測裝置12將檢測的信號反饋給電氣控制柜13。在該實施例中，在取水工程正常取水運行期間，上游進水控制閥18和下游排污控制閥21呈關(guān)閉狀態(tài)，由地表水依次自然滲透穿過濾層表面4和濾層5，進入取水過濾及反沖洗配水管14，再匯入?yún)R水管道10后進入取水泵房及控制間7內(nèi)的取水井中，經(jīng)供水泵組8抽取供往用水區(qū)；一般在取水運行過程中，常常會在濾層表面4截留過濾物，待累積一定程度后濾層表面4的進一步過濾能力必然下降，即形成濾層5的淤塞，導(dǎo)致整個取水系統(tǒng)的產(chǎn)水能力隨之降低；此時通過井水位探測裝置12對取水泵房及控制間7內(nèi)的取水井中井水位及地下水位15探測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)井水位15降深值偏大時即需要進行濾層表面4淤塞物的清洗，即清淤【清淤過程宜選擇在用水低峰期如夜間和地表水水質(zhì)較好時期進行】，此時井水位探測裝置12將該信號反饋給電氣控制柜13由該電氣控制柜13控制下游排污控制閥21保持關(guān)閉狀態(tài)，電氣控制柜13控制匯水控制閥11間歇性關(guān)閉，以保障維持最低供水需求；通過電氣控制柜13再開啟上游進水控制閥18，即引地表水進入取水過濾及反沖洗配水管14，再通過取水過濾及反沖洗配水管14滲透進入濾層5，促使井水位及地下水位15上升直到超越下游水位3，并堅持維持該狀態(tài)一段時間，促使地下水對濾層表面4淤塞物進行頂洗清除和隨地表流水排出取水區(qū)域，然后先開啟下游排污控制閥21，將取水過濾及反沖洗配水管14所截留的污物排洗出去后依序關(guān)閉上游進水控制閥18和下游排污控制閥21，完成對濾層表面4淤塞物的反沖洗整套操作即達到清淤的目的；當(dāng)然，需要根據(jù)對井水位15的探測結(jié)果再決定該反沖洗操作的若干輪次，以促達到最佳效果為止。
[0016]為保證取水泵房及控制間7內(nèi)取水井中水質(zhì)，上述實施例中，優(yōu)選地:所述排污泵組9的排污泵位于取水泵房及控制間7內(nèi)取水井的底部，排污泵組9的排水口伸出取水泵房及控制間7內(nèi)取水井外，且排污泵組9的排水口高于下游排污井19的下游排污口 20。
[0017]上述取水系統(tǒng)反沖洗工程結(jié)構(gòu)，主要具有以下優(yōu)勢和效果:
①充分利用了既有取水工程結(jié)構(gòu)和運行特點，所新增加的反沖洗結(jié)構(gòu)物少，因此投資省;
②充分利用了自然條件中水位落差作為反沖洗操作的驅(qū)動力，基本上無需要其它能耗僅在水位落差不足區(qū)域才需要部分能耗補償；
③整個反沖洗過程為物理學(xué)過程，無人為污染物排放，對天然環(huán)境無污染影響；
④整個操作系統(tǒng)可以長期輪序進行，是取水系統(tǒng)濾層表面4反沖洗維護的有效措施，可長期維護取水工程系統(tǒng)的良性運行和有效延長取水工程壽命期。
[0018]顯然，上述描述的所有實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范疇。
[0019]綜上所述，本發(fā)明延長了取水設(shè)備使用壽命、提高了抗淤能力、高效低能耗清淤和避免了影響取水供水和降低了清淤成本。
【權(quán)利要求】
1.一種旁河地下取水地表水回灌反沖洗工程結(jié)構(gòu)，包括固定于旁河基底(6)上的取水泵房及控制間(7 )，位于基底(6 )上的濾層(5 )，在取水泵房及控制間(7 )中設(shè)置有電氣控制柜(13)，位于取水泵房及控制間(7)內(nèi)取水井中的供水泵組(8)和排污泵組(9)，所述取水井與濾層(5)下方的地下水源連通，所述供水泵組(8)和排污泵組(9)均由電氣控制柜(13)控制運行；其特征在于: 所述取水泵房及控制間(7)內(nèi)的取水井中設(shè)置有匯水管道(10)，該匯水管道(10)頂部設(shè)置有由電氣控制柜(13)或通過匯水管道(10)內(nèi)自身水壓控制運行的匯水控制閥(11 )，所述匯水管道(10)的底部位于濾層(5)中，所述匯水管道(10)的端部與取水過濾及反沖洗配水管(14)連通，該取水過濾及反沖洗配水管(14)的管體上具有供水通過的滲透孔； 所述取水過濾及反沖洗配水管(14)分別與設(shè)置在取水泵房及控制間(7)上游的上游進水井(16)和下游的下游排污井(19)連通，該取水過濾及反沖洗配水管(14)埋于濾層(5)中； 所述上游進水井(16)的上游進水口( 17)低于上游水位線(2)和地表水位線(I )，位于上游進水井(16 )上的上游進水控制閥(18 )由電氣控制柜(13 )或通過上游進水控制閥(18 )內(nèi)水的自身水壓控制運行； 所述下游排污井(19 )內(nèi)的下游排污控制閥(21)由電氣控制柜(13 )或通過下游排污控制閥(21)內(nèi)水的自身水壓控制運行； 所述取水泵房及控制間(7)內(nèi)設(shè)置有井水位探測裝置(12)，該井水位探測裝置(12)將檢測的信號反饋給電氣控制柜(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旁河地下取水地表水回灌反沖洗工程結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述排污泵組(9)的排污泵位于取水泵房及控制間(7)內(nèi)取水井的底部，排污泵組(9)的排水口伸出取水泵房及控制間(7)的取水井外，且排污泵組(9)的排水口高于下游排污井(19)的下游排污口(20)。
【文檔編號】E03B5/02GK104264739SQ201410560892
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】吳德安, 馬微, 侯亞芹 申請人:重慶中設(shè)工程設(shè)計股份有限公司