方形反濾回灌抽水兩用井口裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種兼有自滲式地下水回灌和地下水抽水雙重功能的兩用井口裝置，屬于保水和用水交叉技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源供需矛盾日益突出。由于地下水的過(guò)度開(kāi)采，許多省份已經(jīng)形成了以城市為中心的大面積的地下水位區(qū)域下降漏斗，許多環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題也就隨之出現(xiàn)。面對(duì)上述問(wèn)題，地下水人工補(bǔ)給是更為積極有效的策略，是維持地下水資源采補(bǔ)平衡的重要技術(shù)手段。同時(shí)，在枯水期，還需要抽取地下水以彌補(bǔ)地表水資源的不足。目前在地下水人工補(bǔ)給井灌為主的地區(qū)，關(guān)于如何提高井回灌質(zhì)量和效率，達(dá)到抽水和回灌兩用，是回灌井裝置的主要改進(jìn)方向之一。
[0003]目前井灌區(qū)傳統(tǒng)的方法是抽水井和回灌井分離，抽水井僅能抽水，回灌井只能回灌，其工程造價(jià)較高，占地面積大。
[0004]另外，還存在一種“同井抽回兩用系統(tǒng)”，是采用兩根輸水管線進(jìn)行同井地下水的抽取與回灌，其中，一根水管伸入井中用于回灌，另一個(gè)水管連接地下水抽水動(dòng)力裝置用于取水。該技術(shù)存在的問(wèn)題是:(I)無(wú)法利用同一水管實(shí)現(xiàn)地下水的回灌和抽取，導(dǎo)致成井口徑較大，工程造價(jià)較高；(2)鉆井直徑和鉆具之間的環(huán)空截面積較大，鉆井效率低，同時(shí)又易引起地下含水層泥漿污染時(shí)間長(zhǎng)、堵塞嚴(yán)重、洗井困難、單井出水量小、回灌困難等現(xiàn)象。因此在本領(lǐng)域提高井回灌質(zhì)量和效率，達(dá)到抽水和回灌兩用，一直是影響自滲回灌井規(guī)模發(fā)展的瓶頸。
[0005]中國(guó)發(fā)明專利201410367294.1、中國(guó)發(fā)明專利201410366307.3和中國(guó)實(shí)用新型專利201210332873.3提供三種具有過(guò)濾水中顆粒雜質(zhì)功能的自滲式地下水回灌井口裝置，這幾種回灌井口裝置的特點(diǎn)是:井口位于地面之上，井口外包土工織物反濾層，回灌水從多面滲入井口，能夠明顯提高回灌池過(guò)流能力、防淤抗沖能力，并延長(zhǎng)了回灌池的使用壽命，同時(shí)易于施工和維護(hù)，并節(jié)省了砂石反濾料。但是這幾種裝置都有一個(gè)共同的問(wèn)題，即只能用于地下水回灌的回灌井，而不能用作地下水抽水井。
[0006]中國(guó)發(fā)明專利201410568301.4提供井下電控抽水回灌裝置，這種抽水回灌兩用裝置的特點(diǎn)是:外管上有豎向排列的閥口，環(huán)形步進(jìn)電機(jī)位于外管與內(nèi)基管形成的環(huán)形腔體內(nèi)，環(huán)形電機(jī)轉(zhuǎn)子套設(shè)在上內(nèi)管可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，定子固定在外管內(nèi)壁上，輸出軸與環(huán)形螺紋管連接，通過(guò)輸出軸調(diào)節(jié)螺紋管垂直向下運(yùn)動(dòng)；閥套裝置包括閥環(huán)、閥管、堵頭活塞，閥套裝置用于開(kāi)啟和關(guān)閉閥口和下內(nèi)基管上水口。通過(guò)環(huán)形步進(jìn)電機(jī)控制閥套裝置垂向運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)抽水和回灌方式，并可精確連續(xù)調(diào)節(jié)回灌流量。但是這種裝置存在一些問(wèn)題，即如果控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振且難以運(yùn)轉(zhuǎn)到較高的轉(zhuǎn)速。并且當(dāng)這種裝置用作回灌井時(shí)，自身不具有過(guò)濾水中顆粒雜質(zhì)的能力。
[0007]中國(guó)發(fā)明專利201410465428.3提供一種智能型地下水抽取及回灌裝置，這種地下水抽水回灌兩用裝置的特點(diǎn)是:在抽水栗與導(dǎo)流管連接處還設(shè)有抽取回灌雙用閥和止回閥，還設(shè)有液壓栗、第一液壓油缸和第二液壓油缸，第一液壓油缸和第二液壓油缸分別與抽取回灌雙用閥相連接，和設(shè)有控制閥，液壓栗通過(guò)液壓栗電纜與控制器相連接，電磁閥通過(guò)電磁閥控制電纜與控制器相連接，抽水栗通過(guò)抽水抽水栗電纜與控制器相連接，第一限位開(kāi)關(guān)和第二限位開(kāi)關(guān)分別與控制器的限位輸入端相連接，在導(dǎo)流管設(shè)有水壓傳感器。減少了回灌含水層的氣堵程度，使用穩(wěn)定性好，同時(shí)通過(guò)抽取回灌雙用閥可以調(diào)節(jié)回灌流量，控制準(zhǔn)確性強(qiáng)，適用性好。但是這種裝置存在一個(gè)問(wèn)題，即液壓油缸使用久了之后就會(huì)出現(xiàn)油缸內(nèi)壁表面磨損，出現(xiàn)條狀的溝痕，而且磨損是不均勻的；塞環(huán)磨損后，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)口間隙以及邊間隙就會(huì)增大，彈力減弱，嚴(yán)密性下降。并且當(dāng)這種裝置用作回灌井時(shí)，自身不具有過(guò)濾水中顆粒雜質(zhì)的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述瓶頸問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種自滲式反濾回灌抽水兩用裝置，該裝置能夠解決同時(shí)具有抽水和回灌功能的問(wèn)題，并且具有施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉、回灌高效、控制沉降效果好等優(yōu)點(diǎn)。
[0009 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
該種方形反濾回灌抽水兩用井口裝置，所述的井口裝置包括回灌井蓋和抽水裝置。其特征是:
所述的回灌井蓋由井口頂蓋、抽水裝置固定環(huán)梁及固定于井蓋外側(cè)的土工織物反濾層組成。所述的井口頂蓋為呈空芯、無(wú)底的立方體柱體，由井口頂蓋上部和埋于河底或渠底地面以下的井口頂蓋下部組成，井口頂蓋整體為空芯無(wú)底四面柱體;所述的井口頂蓋上部頂面中間有一方形孔口，孔口由設(shè)置抽水裝置固定環(huán)梁環(huán)繞;所述的抽水裝置固定環(huán)梁位于井口頂蓋上部頂面中間，為方形，是由井口頂蓋上部頂面中間方形孔口周邊面板局部加厚而成，并與井口頂蓋上部連成一體，用于連接固定抽水裝置中的水栗支架;所述的井口頂蓋上部的頂面(抽水裝置固定環(huán)梁之外部分)、側(cè)面均設(shè)有圓形進(jìn)水口；所述的井口頂蓋下部側(cè)面為不透水體;所述的土工織物反濾層設(shè)置于井口頂蓋外側(cè)并與空芯無(wú)底立方體的形狀相吻合。
[0010]所述的抽水裝置由抽水栗、水栗水管、水栗支架和水栗閥門組成，所述的抽水栗一般為潛水栗，根據(jù)實(shí)際抽水量和揚(yáng)程選定;所述的水栗水管應(yīng)與潛水栗匹配，由直管和彎管組成，直管底部與潛水栗連接、頂部與彎管連接，并由支架頂面水管約束環(huán)固定，而彎管用于連接直管和水栗閥門；所述的水栗支架通過(guò)預(yù)埋于抽水裝置固定環(huán)梁上螺栓固定于井蓋上部，用于固定水栗水管和支撐水栗閥門，水栗支架為鋼架，由支架底鋼板支架、斜支撐、支架頂面組成，支架頂面由支架頂面斜梁、支架頂面水管約束環(huán)和支架頂面邊梁組成，形成可以約束水栗水管和支撐水栗閥門的框架結(jié)構(gòu)；所述的水栗閥門是用于控制出水和檢修使用，連接水栗水管彎管和出水管，選用普通的閘閥即可。
[0011]由于設(shè)置了空芯立方柱體型的回灌井蓋，并在井口頂蓋上部外側(cè)、頂部均設(shè)有圓形進(jìn)水孔口，在井口裝置外形尺寸不變的情況下使得進(jìn)水孔口面積占井蓋外側(cè)表面積達(dá)到25%，進(jìn)水孔口面積大大提高，從而提高的回灌效率;圓形進(jìn)水孔口不僅工藝性好，而且使得井蓋剛性好;井蓋下部為不透水體，可防止雨洪初期、小流量的、水質(zhì)相對(duì)較差的地表水回灌含水層。
[0012]所述的空芯體為方型體，此方案不僅工藝性好，而且空芯內(nèi)腔體積大，有利于減小進(jìn)水孔口的進(jìn)水阻力。
[0013]所述的井口頂蓋上部露出河底或渠底地面的高度為0.2?0.5m，由此可使得井口裝置適合的河流范圍更廣，而且獲得最好的回灌效果，同時(shí)提高井口裝置的穩(wěn)固性。
[0014]由于在回灌井口上預(yù)留了方形孔口和用于固定環(huán)梁，可以在回灌井口上安裝潛水栗，使回灌井變?yōu)槌樗?，?shí)現(xiàn)將回灌和抽水兩功能合為一體。
[0015]方形反濾回灌抽水兩用井當(dāng)作回灌井使用時(shí)，當(dāng)水流經(jīng)過(guò)方形反濾回灌抽水兩用井時(shí)，水從回灌井口上部的頂面、側(cè)面滲入回灌井口內(nèi)，以垂向流方式進(jìn)入回灌井，再以水平流方式進(jìn)入含水層，實(shí)現(xiàn)地下水回灌。
[0016]方形反濾回灌抽水兩用井當(dāng)作抽水井使用時(shí)，通常河中無(wú)水，打開(kāi)水栗閥門，接通電源，潛水栗開(kāi)始工作，將水吸入潛水栗栗殼內(nèi)，并在葉輪離心力的作用下，將水通過(guò)水栗水管、水栗閥門及出水管排出，實(shí)現(xiàn)抽水;當(dāng)需要停止抽水時(shí)，先關(guān)閉水栗閥門，再關(guān)閉潛水栗電源，停止抽水。
[0017]對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明的原理和安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，將地下水回灌和地下水抽水合二為一。同普通回灌井相比，本發(fā)明具有過(guò)濾水中顆粒雜質(zhì)的反濾功能和地下水抽水功能；同普通抽水井相比，本發(fā)明具有地下水回灌功能；同已有“同井抽回兩用系統(tǒng)”相比，本發(fā)明回灌時(shí)能夠過(guò)濾水中顆粒雜質(zhì)。
[0018]本發(fā)明的主要特點(diǎn)是:
方形反濾回灌抽水兩用井當(dāng)作回灌井，自身具有過(guò)濾水中顆粒雜質(zhì)和地表水回灌的雙重功能，井蓋的頂面、側(cè)面均可進(jìn)水，具有回灌量大、回灌效率高的特點(diǎn)，并具有一定的防淤、抗沖能力，還具有防止低水