CN101012977B - 地下水集中供给多点回灌系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种地下水利用系统，尤其是涉及一种地下水集中供给多点回灌系统。其主要是解决回灌井面积小、回灌管路较多，导致过冷冻结与热短路的问题；其解决了截面积相等，不同压力下流速不等，取水和回灌的压力在不同地下水位情况下差别很大，等量回灌的理论难以成立的问题；本发明还解决了地层局部渗透能力所产生的流阻、非密封地层结构的泄漏不适于直取直灌，供、回交替法时间一长也会使回灌时量小于供给时量造成地下水由地表流失等的技术问题。本发明包括供水系统与回灌系统，供水系统中抽取的水进入楼栋内可转移冷、热负荷的交换负载后，再进入回灌系统，回灌系统包括：回灌系统为回灌导槽，回灌导槽与回灌井连接。

Description

地下水集中供给多点回灌系统
技术领域
本发明涉及一种地下水利用系统，尤其是涉及一种对地下水集中供给多点回灌系统。
背景技术
随着工业化大生产带来的人口集中，水资源的供需矛盾本来就已强烈冲突。加之人们对水、地源利用的新认识，为解决更加紧迫的能源问题，采取的所谓经济解决方法，就是大量开采地下水来满足需求，造成地下水污染、流失、海水入侵、土地盐碱化等实质上是竭泽而渔。
就人类生存环境中的自然能量，特别是可循环利用的自然能量，是人们发现以来探索、研究、实施应用的重要课题。本发明地下水集中供给、多点回灌方法即是其中一种兴利除弊的实施应用方法。
中国专利公开了一种利用采暖设备和地下水循环致冷的空调系统(公开号：CN 1131262A)，其在于利用地下水由吸水泵作用供入采暖管道，进入室内为散热器进行吸热，室内空气在电扇的低速运转下加强室内空气与冷水之间的冷热交换，冷水吸热升温后流出室外。回灌入地下，从而使室内的温度达到相对空调状态。中国专利还公开了一种地下水作为空调介质的使用方法及其系统(公开号：CN 1080386A)，其使用方法是用相应的系统将地下贮水池内含有地温的水连续送入设在房间内的冷热交换器，与室内热气流进行冷热交换，经冷热交换后的水由冷热交换器的出口排出。相应的系统，是由水泵装置、上水管、冷热交换器和回水管构成，水泵装置包括水泵和电动机，水泵装置的入水口位于地下贮水池的水位内，上水管一端接水泵装置的出水口，另一端接冷热交换器的入口，冷热交换器的出口接回水管。但这两种系统的回灌井面积小、数量较少，回灌管路较多，会导致过冷冻结与热短路问题的发生。并且现有系统多用等量回灌理论，截面积相等，不同压力下流速不等，取水和回灌的压力在不同地下水位情况下差别很大，并且呈互反式体现，因此等量回灌的理论难以成立。而直取直灌法的地层局部渗透能力所产生的流阻、非密封地层结构的泄漏使这种回灌成为纸上谈兵；加压回灌法同样难以成立。供、回交替法也只能在一定时间内起到作用，时间一长同样会使回灌时量小于供给时量造成地下水由地表流失。
发明内容
本发明的目的是提供一种地下水集中供给多点回灌系统，其主要是解决现有技术所存在的回灌井面积小、数量较少，回灌管路较多，会导致过冷冻结与热短路发生的问题；本发明解决了现有系统多用等量回灌理论，截面积相等，不同压力下流速不等，取水和回灌的压力在不同地下水位情况下差别很大，并且呈互反式体现，因此等量回灌的理论难以成立的问题；本发明还解决了地层局部渗透能力所产生的流阻、非密封地层结构的泄漏不适于直取直灌，供、回交替法也只能在一定时间内起到作用，时间一长同样会使回灌时量小于供给时量造成地下水由地表流失等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明的地下水集中供给多点回灌系统，包括供水系统与回灌系统，供水系统中抽取的水进入楼栋内可转移冷、热负荷的交换负载后，再进入回灌系统，其特征在于所述的回灌系统包括回灌导槽、回灌井、回水管路，回灌导槽是连接回水管路与回灌井的一个槽型通道，回灌导槽环绕在楼栋周围；供水系统包括供水井，供水井出口设有地下储水池，通过地下供水泵将供水井内的地下水抽到地下储水池内；地下储水池连接有楼栋供水泵，楼栋供水泵通过楼栋供水管与各楼栋顶部的楼顶储水箱连接；楼顶储水箱通过楼内供水管路与交换负载连接，交换负载通过回水管路与回灌导槽连接。回灌导槽可以过滤清除回水杂质，保证回灌水水质；平衡各回水管路、回灌井流量的中间容器。回灌导槽的安放深度视不同气候区定。
作为优选，所述的回灌系统中的回灌井数量为供水系统中的供水井数量的一倍或多倍，回灌井总截面面积大于供水井总截面面积；其采用中央供水，周边多点式回灌，以无压自渗方式回灌。回灌系统与供水系统成倍数级配置，如供水井为2个，则回灌井可为成倍的2个、4个、6个乃至更多。周边多点式回灌，可以使得回灌均匀分布，防止地表因为地下水不均匀而产生沉降。供水系统使用足够的功率和供应量，具体要求为满足供应量和设备交替工作条件，确保设备维修、维护需要；在供水系统周边，建立环绕回灌井群，回灌井群总截面积大于供水井截面积，具体根据地下水位的高低，不同地质结构导流情况，以无压自渗能力为计算标准，并留足够的余量，用以保证地下水可靠地全部回灌。
作为优选，所述回灌导槽为“一”型、“L”型、“U”型或封闭的“O”型，每个楼栋的回灌井为1个或多个，其均匀分布在回灌导槽下方。每个楼栋的回灌井可设为6个，其将回灌导槽内吸收或释放了热能的地下水，返回地下的管状通道。回灌导槽可以是封闭的“回”字型，使得回灌均匀。
作为优选，所述的供水井为2～4个，地下供水泵数量与供水井数量相适应。供水井为提供地下水抽取的深井，为满足供应量和设备交替工作条件，确保设备维修、维护需要，一般两个以上。
作为优选，所述的交换负载为需要释放、获取热能的设备。楼内供水管路与每家每户的空调连接。
作为优选，所述的地下储水池为楼栋的地下消防储水池。地下储水池用以存放地下供水泵从供水井中抽取的地下水，然后对地下水进行过滤、除沙。
作为优选，所述的楼顶储水箱为楼栋顶层的消防水池，其经过保温隔热处理。各楼栋顶部的楼顶储水箱，为再次过滤、沉沙用容器。
因此，本发明具有增加了回灌井面积、数量，通过回灌导槽的平衡能力，降低了回灌井的要求，特别是减少了回灌管路敷设，就近回灌的实施，避免了过冷冻结与热短路问题的发生的特点；本发明还具有以完全回灌的方式实施地下水的无消耗开采，取得地源的应用，使地下水实施区域内自循环运行，防止地下水资源流失，避免海水入侵、土地盐碱化等特点。
附图说明
附图1是本发明的系统流程示意图；
附图2是本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本例的地下水集中供给多点回灌系统，如图1、图2，包括供水系统与回灌系统，回灌系统与供水系统成倍数级配置，回灌系统截面面积大于供水系统截面面积；其采用中央供水，周边多点式回灌，以无压自渗方式回灌。供水系统包括有2个供水井4，每个供水井4内设有可将地下水抽到井口的地下供水泵6，供水井4出口处设有地下储水池5，地下储水池5为过滤、除沙用的地下容器。地下储水池5连接有4个楼栋供水泵7，4个楼栋供水泵7通过楼栋供水管8分别与4个楼栋顶部的楼顶储水箱9连接，楼顶储水箱9经过保温隔热处理；楼顶储水箱9通过楼内供水管路10与每家每户的可转移冷、热负荷的交换负载1连接，交换负载1为家用空调；回灌系统包括：交换负载1通过回水管路11连接有“O”型回灌导槽2，回灌导槽2距地面距离为1.5米。回灌导槽2环绕在楼栋周围，回灌导槽2与6个回灌井3连接，回灌井3均匀分布在回灌导槽2下方。
使用时，地下供水泵6从供水井4抽取地下水后进入地下储水池5。楼栋供水泵7从地下储水池5抽取地下水，通过楼栋供水管7送往楼顶储水箱9。楼栋供水管8从楼顶储水箱9将地下水引导进入交换负载1。进行热能交换后的地下水进入回水管路11。回水管路11将进行过热能交换后的地下水导入回灌导槽2。回灌导槽2将水导向回灌井3，进行过热能交换后的地下水从回灌井3返回地下，与土壤再次进行能量交换。

Claims (7)

1.一种地下水集中供给多点回灌系统，包括供水系统与回灌系统，供水系统中抽取的水进入楼栋内可转移冷、热负荷的交换负载(1)后，再进入回灌系统，其特征在于所述的回灌系统包括回灌导槽(2)、回灌井(3)、回水管路(11)，回灌导槽是连接回水管路(11)与回灌井(3)的一个槽型通道，回灌导槽(2)环绕在楼栋周围；供水系统包括供水井(4)，供水井(4)出口设有地下储水池(5)，通过地下供水泵(6)将供水井(4)内的地下水抽到地下储水池(5)内；地下储水池(5)连接有楼栋供水泵(7)，楼栋供水泵(7)通过楼栋供水管(8)与各楼栋顶部的楼顶储水箱(9)连接；楼顶储水箱通过楼内供水管路(10)与交换负载(1)连接，交换负载(1)通过回水管路(11)与回灌导槽(2)连接。
2.根据权利要求1所述的地下水集中供给多点回灌系统，其特征在于所述的回灌系统中的回灌井(3)数量为供水系统中的供水井(4)数量的一倍或多倍，回灌井(3)总截面面积大于供水井(4)总截面面积；其采用中央供水，周边多点式回灌，以无压自渗方式回灌。
3.根据权利要求1或2所述的地下水集中供给多点回灌系统，其特征在于所述的回灌导槽(2)为“一”型、“L”型、“U”型或封闭的“O”型，每个楼栋的回灌井(3)为1个或多个，其均匀分布在回灌导槽(2)下方。
4.根据权利要求1所述的地下水集中供给多点回灌系统，其特征在于所述的供水井(4)为2～4个。
5.根据权利要求1或2所述的地下水集中供给多点回灌系统，其特征在于所述的交换负载(1)为需要释放、获取热能的设备。
6.根据权利要求1所述的地下水集中供给多点回灌系统，其特征在于所述的地下储水池(5)为楼栋的地下消防储水池。
7.根据权利要求1所述的地下水集中供给多点回灌系统，其特征在于所述的楼顶储水箱(9)为楼栋顶层的消防水池，其经过保温隔热处理。
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