CN219386430U - 一种地下水控制结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种地下水控制结构，在所述待处理物结构层周边设置至少一个横向汇水井及竖向汇水井，竖向汇水井和地下水进水口设置有反滤层，其反滤层结构从外到汇水管分别为细沙，碎石，卵石和带孔管壁，横向汇水井与竖向汇水井相连通，在由下至上的第一个横向汇水井上连有总导流井，且总导流井与由下至上的第一个横向汇水井的两个相交处连通，横向汇水井与竖向汇水井的相交处可设有地下水进水井口，地下水进水井口和竖向汇水井的水流都通向底层横向汇水井，通过在待处理物结构层周边设置横型和竖向汇水井以解决当待处理物结构层外界的地下水汇集过多导致水压增大而引起的内外水压不平衡造成浮力破坏或污染物扩散造成污染等问题。

Description

一种地下水控制结构

技术领域

本实用新型涉及地下水管控领域，尤其涉及一种地下水控制结构。

背景技术

随着经济的发展，大量存在人类因工农业生产、生活行为，产生大量的固体废弃物，随着环保的重视，部分废弃物被集中收集在有防渗结构的场区，而之前没有修建防渗结构或有泄露现象存在的废弃物堆存场，往往这些废弃物含有对周遍环境有毒有害组分，这些有害组分在地下水或雨水的作用下迁移到周边地区，对周边土壤或地下水造成污染，严重影响周边环境安全。为消除这些不良影响，人们根据污染物的性质普遍采用化学或物理以及生物处理或这些方法的组合来处理这些受污染的土壤或污染物本身，达到减低这些污染物的含量或改变这些污染物的物理化学性质，减少其对环境的负面影响。

目前，在土壤和地下水污染地块修复过程中，人们普遍采用原位或异位结合化学或热脱附等技术对地块范围内的污染物进行修复工程，对污染地块外部的地下水很少做系统管控措施，随着修复过程中外界地下水不断流入，导致区域内的地下水修复量不易确定，造成工程量的不确定和修复效果不明显，因此非常有必要在污染场地四周设置立体的管控体系，减少外界地下水不断渗入，对区域内的地下水修复造成不良影响。

发明专利申请文件-申请号：202010414306.7原位底部阻隔结构及半阻隔、阻隔、排液系统与施工方法公布一种有底或无底的原位立体阻隔结构，该技术提供在不扰动或少扰动待处理物的基础上，在其顶部，侧面和底部设置相交联的阻隔层，将待处理物周边形成密闭空间，使其待处理物内部的液体与外部环境隔离，使之不对周边环境造成影响，但这个专利未设置区域外部地下水井控体系，当待处理物外界的地下水汇集过多导致水压增大，引起的内外水压不平衡，存在一定地下水渗漏至污场地内的风险。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种地下水控制结构，通过在待处理物结构层周边设置环型管和竖向汇水井以解决待处理物外界的地下水未被导排或者抽离，当待处理物结构层外界的地下水汇集过多导致水压增大，引起的内外水压不平衡的问题。待处理物结构层可以是污染土壤立体外侧的阻隔结构层，也可以是金属矿带周围设置的立体阻隔浸出结构层。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种地下水控制结构，包括待处理物结构层，在所述待处理物结构层周边设置有至少一个横向汇水井以及竖向汇水井，所述竖向汇水井设置有反滤层，所述横向汇水井与竖向汇水井相连通，在由下至上的第一个横向汇水井上贯穿有总导流井，且总导流井与由下至上的第一个横向汇水井的至少有一个相交处连通；作为优选，所述待处理物结构层可以是污染土壤立体外侧的阻隔结构层，也可以是金属矿带周围设置的立体阻隔浸出结构层，其中，所有竖向汇水井设置反滤层，其反滤层结构从外到汇水管侧分别为细沙，碎石，卵石和带孔管壁，反滤层的设置有利于地下水迁移过程土壤的保持，从而可防止管涌和流土现象发生，同时在横向汇水井暗转位置设置横向施工通道，并在通道内安装相应横向汇水井，至少一个横向汇水井与至少一个竖向汇水井相连通，在由下至上的第一个横向汇水井上贯穿有总导流井，当所述横向汇水井只有一个时,可以不设置地下水总导流井。且总导流井与横向汇水井的两个相交处连通，横向汇水井和竖向汇水井的水流都通向底层横向汇水井，在待处理物保护层外周均匀分布有多层横向汇水井与竖向汇水井，汇集待处理物保护结构外围的地下水，防止待处理物保护结构外界的地下水汇集过多导致水压增大，从而引起的内外水压不平衡。

进一步地，所述反滤层结构从外到汇水管侧分别为细沙，碎石，卵石和带孔管壁；地下水依次经过细沙，碎石，卵石和带孔管壁，达到过滤的效果，利于地下水迁移过程土壤的保持，从而可防止管涌和流土现象发生。

进一步地，所述横向汇水井与竖向汇水井的相交处设有地下水进水井口，地下水进水井口和竖向汇水井的水流都通向底层横向汇水井，若干个横向汇水井与若干个竖向汇水井的每个相交处均设有地下水进水井口，地下水进水井口和竖向汇水井的水流都通向底层横向汇水井，且地下水进水管外侧同样设置反滤层，横向汇水井与竖向汇水井相交，横向汇水井与竖向汇水井相交处均设有地下水进水井通道，保证待处理物外界的地下水基本通过进水井口汇集至底层横向汇水井，流向地下水总导流井，再通过导流或水泵抽离至外界，地下水进水井、横向汇水井和竖向汇水井三井相交处形成了五通井接头，底层横向汇水井和竖向汇水井相交处形成了三通井接头；作为优选，选用PVC-U井材，其具有较好的抗拉、抗压强度，且耐腐蚀性、耐候性优良，PVC-U井材具有优异的耐酸，耐碱，耐腐蚀性，不受潮湿水分土壤酸碱度的影响，井道铺设时不需任何防腐处理，且PVC-U井不是营养源，因此不会受到啮齿动物的侵蚀。

进一步地，所述横向汇水井为多边形或圆形或多边形组合形状；作为优选，横向汇水井可以为线型或规则多边型或不规则多边形构成或圆形或不同结构组合形状，具体根据项目地质特征设计，变化多样，可适应各种不同的地质特征。进一步地，在所述竖向汇水井顶部设有水泵，所述水泵连接地下水总导流井；作为优选，当待处理物结构层外界水压过大时，可通过导流或水泵抽取地下水，使水压平衡。

进一步地,竖向汇水井与水平面不一定垂直。且根据项目地下水分布特征,竖向汇水或横向汇水井可以连续拼接形成带状结构。

进一步地，所述地下水总导流井相对于横向汇水井倾斜布置，作为优选，总导流管倾斜上方靠近待处理物结构层，可不采用水泵而利用自然落差将周边的地下水导排外界，节省相应成本。

进一步地，所述横向汇水井外壁的地下水层内设有平衡建筑或工程结构抗浮机构；随着地下水位的上升，水浮力逐渐增大，土反力逐渐减小，若基底土反力小于或等于0时，建筑物或工程结构出现整体抗浮破坏，作为优选，通过增设平衡建筑或工程结构抗浮机构，在地下水位上升至设定高度时，启动水泵对高于预设地下水位高度的地下水进行导流，防止建筑物或工程结构出现抗浮破坏。

所述平衡建筑或工程结构抗浮结构包括内部中空的液位箱，所述液位箱外壁套设有浮子，所述浮子与液位箱活动连接，所述浮子内设有磁铁，在地面设有抗浮水泵，所述液位箱内设有与抗浮水泵电连接的磁簧开关；作为优选，液位箱底部为圆柱形，浮子套设在液位箱底部，可上下移动，同时液位箱底部可设限位挡环处理防止脱落，通过浮子中磁铁与磁簧开关的配合控制抗浮水泵，当地下水液位上升，当水位接触浮子，在浮力作用在浮子上，浮力等于排开的液体质量，浮子浮在液体表面上会移动相同的距离，磁簧开关为两个触点组成，当浮子带动磁铁向上移动时，磁铁靠近两个触点，他们相互吸引并接触，允许电流通过，抗浮水泵气动，将高于预设高度的地下水抽走；当水位低于预设值，浮子下降带动磁铁下移，触点去磁化和分离断开电路，抗浮水泵关闭，这里磁簧开关是通过磁铁来感应的开关装置，他的开关是干式舌簧管，简称干簧管，内置软磁黄片，当无磁性时电路断开，两个黄片并不接触，当有磁性物体接近时，在磁场的作用下，黄片被磁化吸合，触点闭合，从而使电路接通。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型通过在待处理物保护层外周均匀分布有多层横向汇水井与竖向汇水井，汇集待处理物保护层外周的地下水，防止待处理物保护层外界的地下水汇集过多导致水压增大，从而引起的内外水压不平衡。

2、本实用新型横向汇水井可以为线型或规则多型或不规则多边形或圆形或不同形状组合构成，具体根据项目地质特征设计，变化多样，可适应各种不同的地质特征。

3、本实用新型可应对随着地下水位的上升，水浮力逐渐增大，土反力逐渐减小，若基底土反力小于或等于0时，建筑物或工程结构会出现整体抗浮破坏，本实用新型通过增设平衡建筑抗浮机构，在地下水位上升至设定高度时，启动水泵对高于预设地下水位高度的地下水进行导流，防止建筑物或工程结构出现抗浮破坏。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主视图示意图；

图3为本实用新型的剖视图；

图4为本实用新型的三通井接头示意图；

图5为本实用新型的五通井接头示意图；

图6为本实用新型的平衡建筑抗浮机构示意图；

图7为本实用新型的反滤层结构示意图；

图8为本实用新型实施例2的结构示意图。

附图标记所代表的为：1-待处理物结构层，2-竖向汇水井，21-卵石，22-碎石，23-细沙，24-带孔管壁，3-横向汇水井，4-地下水进水井口，5-总导流井，61-磁簧开关，62-液位箱，63-浮子，64-磁铁，65-抗浮水泵。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1～5所示，在环境保护工程中，本实施例提供一种地下水控制结构，包括在相应施工通道内设置的若干个横向汇水井3以及竖向汇水井2，所述竖向汇水井2设置有反滤层，其反滤层结构从外到汇水管侧分别为细沙23，碎石22，卵石21和带孔管壁24，若干个横向汇水井3与若干个竖向汇水井2相互连通，在由下至上的第一个横向汇水井3上贯穿有总导流井5，且总导流井5与由下至上的第一个横向汇水井3的至少有一个相交处连通，若干个横向汇水井3与若干个竖向汇水井2的每个相交处均设有地下水进水井口4，地下水进水井口4和竖向汇水井2的水流都通向底层横向汇水井3；所述地下水进水井口4、横向汇水井3和竖向汇水井2三井相交处形成五通井接头，底层横向汇水井3和竖向汇水井2相交处形成了三通井接头；所述横向汇水井3竖直方向投影3为多边形；在所述至少一个竖向汇水井2顶部设有水泵，所述水泵连接地下水总导流井5；所述地下水总导流井5相对于横向汇水井3倾斜布置；所述平衡建筑抗浮机构包括内部中空的液位箱62，所述液位箱62外壁套设有浮子63，所述浮子63与液位箱62活动连接，所述浮子63内设有磁铁64，在地面设有抗浮水泵65，所述液位箱62内设有与抗浮水泵65电连接的磁簧开关61。

具体操作如下：在待处理物结构层1外周的地下水会通过钻孔设备设置带反滤层的竖向汇水井2口汇集至底层横向汇水井3，再流向地下水总导流井5，反滤层的设置有利于地下水迁移过程土壤的保持，从而可防止管涌和流土现象发生，当待处理物结构层1外周地下水水压达到预设值后，通过自然导排或水泵抽取至外界，根据项目地质特征设计，随着地下水位的上升，水浮力逐渐增大，土反力逐渐减小，若基底土反力小于或等于0时，建筑物或工程结构出现整体抗浮破坏，平衡建筑抗浮机构中，通过浮子63中磁铁64与磁簧开关61的配合控制抗浮水泵65，当地下水液位上升，当水位接触浮子63，在浮力作用在浮子63上，浮力等于排开的液体质量，浮子63浮在液体表面上会移动相同的距离，磁簧开关61为两个触点组成，磁簧开关61是通过磁铁64来感应的开关装置，他的开关是干式舌簧管，简称干簧片，内置软磁簧片，当无磁性时电路断开，两个簧片并不接触，当有磁性物体接近时，在磁场的作用下，簧片被磁化吸合，触点闭合，从而使电路接通，所以当浮子63带动磁铁64向上移动时，磁铁64靠近两个触点，他们相互吸引并接触，允许电流通过，抗浮水泵65气动，将高于预设高度的地下水抽走；当水位低于预设值，浮子63下降带动磁铁64下移，触点去磁化和分离断开电路，抗浮水泵65关闭。

需要指出的是，竖向汇水井与水平面不一定垂直。且根据项目地下水分布特征,竖向汇水或横向汇水井可以连续拼接形成带状结构，五通井接头和三通井接头可选用PVC-U管材，因其具有较好的抗拉、抗压强度，且耐腐蚀性和耐药品性优良，PVC-U管材具有优异的耐酸，耐碱，耐腐蚀性，不受潮湿水份和土壤酸碱度的影响，井道铺设时不需任何防腐处理，且PVC-U管不是营养源，因此不会受到啮齿动物的侵蚀。

实施列2

如图8所示，在氧化铜矿山采取就地浸出工艺中，本实施例提供一种地下水控制结构，包括在就地浸出系统外的相应施工通道内设置的1底部1个横向汇水井3以及含反滤层的竖向汇水井2，一个横向汇水井3与若干个竖向汇水井2相互连通，横向汇水井3上贯穿有总导流井5，且总导流井5与横向汇水井3的一个相交处连通，地下水进水井口4和竖向汇水井2的水流都通向底层横向汇水井3，横向汇水井井3和竖向汇水井2相交处形成了三通井接头；所述横向汇水井竖直方向投影3为圆形；地下水总导流井5相对于横向汇水井3倾斜布置，总导流井5采用自然落差将外界地下水导至场外。

具体操作如下：在外界地下水会通过钻孔设备设置带反滤层的竖向汇水井2口汇集至底层横向汇水井3，再流向地下水总导流井5，利用自然落差将周边的地下水导排外界。该系统起到阻止外界地下水进入就地浸出系统，防止稀释浸出物浓度,并减少相应污染物扩散现象发生和浸出液处理量。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种地下水控制结构，其特征在于，包括待处理物结构层(1)，在所述待处理物结构层(1)周边设置有至少一个横向汇水井(3)以及竖向汇水井(2)，所述竖向汇水井(2)设置有反滤层，所述横向汇水井(3)与竖向汇水井(2)相连通，在由下至上的第一个横向汇水井(3)上贯穿有总导流井(5)，且总导流井(5)与由下至上的第一个横向汇水井(3)的至少有一个相交处连通。

2.根据权利要求1所述的一种地下水控制结构，其特征在于：所述反滤层结构从外到汇水管侧分别为细沙(23)，碎石(22)，卵石(21)和带孔管壁(24)。

3.根据权利要求1所述的一种地下水控制结构，其特征在于：所述横向汇水井(3)与竖向汇水井(2)的相交处设有地下水进水井口(4)，所述地下水进水井口(4)和竖向汇水井(2)的水流均通向底层横向汇水井(3)。

4.根据权利要求1所述的一种地下水控制结构，其特征在于：所述横向汇水井(3)为线型或多边形或圆形或多边形组合形状。

5.根据权利要求1所述的一种地下水控制结构，其特征在于：在所述至少一个竖向汇水井(2)顶部设有水泵，所述水泵连接地下水总导流井(5)。

6.根据权利要求1所述的一种地下水控制结构，其特征在于：所有竖向汇水井(2)或横向汇水井(3)可以连续拼接形成带状结构。

7.根据权利要求1所述的一种地下水控制结构，其特征在于：所述总导流井(5)相对于横向汇水井(3)倾斜布置。

8.根据权利要求3或4所述的一种地下水控制结构，其特征在于：所述横向汇水井(3)外壁的地下水层内设有平衡建筑抗浮机构。

9.根据权利要求8所述的一种地下水控制结构，其特征在于：所述平衡建筑抗浮机构包括内部中空的液位箱(62)，所述液位箱(62)外壁套设有浮子(63)，所述浮子(63)与液位箱(62)活动连接，所述浮子(63)内设有磁铁(64)，在地面设有抗浮水泵(65)，所述液位箱(62)内设有与抗浮水泵(65)电连接的磁簧开关(61)。