一种离岸海岛水资源调蓄系统和方法

摘要

本发明公开了一种离岸海岛水资源调蓄系统和方法，包括水资源调蓄模块、地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块、输水模块、地下水位监测模块。所述泉域水资源调控模块分别与地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块、输水模块、地下水位监测模块通信连接。该水资源调蓄系统和方法能够极大缓解离岸海岛水资源短缺问题，保障离岸海岛的社会和经济持续发展等。

说明书

技术领域

本发明属于水资源调蓄技术领域，具体涉及一种离岸海岛水资源调蓄系统和方法。

背景技术

离岸海岛多与陆地相距较远，具有独立的水文地质单元。对于离岸海岛，尽管雨洪资源丰富，但是岛内溪流短小，且属季节性河流，均独流入海，大部分雨洪资源无法得到利用，直接流入大海，造成了海岛淡水资源短缺问题，严重限制了海岛内社会经济的发展，对海岛居民的生产生活造成了严重影响。

近年来，海水淡化技术和远距离调水等技术不断发展，一定程度上缓解了海岛居民用水问题，但供水量和供水的持续性存在不确定性。如何充分利用岛内雨洪资源，合理对岛内水资源进行调蓄，对缓解离岸海岛的水资源短缺问题具有重要实用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种离岸海岛水资源调蓄系统和方法，本水资源调控系统和方法能够极大缓解离岸海岛水资源短缺问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种离岸海岛水资源调蓄系统，包括水资源调蓄模块和均与所述水资源调蓄模块信号连接的地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块、输水模块和地下水水位监测模块；

所述地下水水位监测模块用于实时监测地下水水位信息，并将所述地下水水位信息传送给所述水资源调蓄模块；

所述水资源调蓄模块用于根据所述地下水水位信息控制所述地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块、输水模块和地下水水位监测模块运行；

所述地表径流收集模块用于收集地表径流并将收集的地表径流输送至所述地下水回灌模块；

所述地下水回灌模块用于进行地下水回灌；

所述地下水开采模块用于开采地下水并输送至所述输水模块；

所述输水模块用于用开采的地下水生产自来水。

本系统将地下水水库作为天然的蓄水池，免去修建水库的工程，充分利用自然资源，通过地表径流收集模块收集地表的径流水，并通过地下水回灌模块向地下回灌进行蓄水；之后再通过地下水开采模块开采地下水输送至输水模块，生产自来水以供使用，使用方便，安全卫生，对海岛水资源可以有效的进行调蓄使用，能够极大缓解离岸海岛水资源短缺问题。

进一步地，所述地下水回灌模块设置在砂层较厚区域，并通过闸门与所述地表径流收集模块相连通。砂层区域的渗透系数较高，有利于进行地下水回灌。

进一步地，所述地下水回灌模块包括回灌井和回灌池；所述回灌井的井口位置处设置有反滤装置。反滤装置有利于除去地表径流的杂质，防止回灌井发生堵塞，影响回灌效率。

进一步地，所述地表径流收集模块包括截洪沟、天然河道和人工渠道；所述截洪沟环山脚设置，用于收集山体的地表径流；所述天然河道、截洪沟和人工渠道通过水闸相互连通，使收集的地表径流汇流至所述地下水回灌模块。

进一步地，所述输水模块包括自来水厂；所述自来水厂通过输水管道与所述地下水开采模块相连通。

进一步地，所述地下水开采模块包括抽水井、抽水装置和水量计量装置；所述抽水装置可把开采的地下水泵入所述输水模块。

进一步地，所述地下水水位监测模块包括均匀分布在地下水区域的地下水水位监测井。

第二方面，本发明还提供了一种离岸海岛水资源调蓄方法，其基于第一方面所述的系统，包括以下步骤：

通过地下水水位监测模块获得实时地下水水位H

控制地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块和输水模块运行，令地下水水位H

其中，H

进一步的，控制地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块和输水模块运行，令地下水水位H

通过地下水位监测模块获取地下水水位H

若获取的地下水水位H

若获取的地下水水位H

进一步的，所述方法还包括：根据当地自然气候规律和各时期用水量规律设置调控标准；

所述调控标准包括：设置多级地下水临界水位和生态预警水位，设置汛期、枯水期和春灌期的水资源调控措施。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明提供了一种离岸海岛水资源调蓄系统和方法，该水资源调蓄机制能够极大缓解离岸海岛水资源短缺问题，保障离岸海岛的社会和经济持续发展等。

附图说明

图1为本发明实施例中一种离岸海岛水资源调蓄系统和方法的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种离岸海岛水资源调蓄系统和方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例的限制。

实施例一：

本实施例提供一种离岸海岛水资源调蓄系统和方法，包括水资源调蓄模块和均与所述水资源调蓄模块信号连接的地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块、输水模块和地下水水位监测模块；

地下水水位监测模块用于实时监测地下水水位信息，并将所述地下水水位信息传送给所述水资源调蓄模块；水资源调蓄模块用于根据所述地下水水位信息控制所述地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块、输水模块和地下水水位监测模块运行；地表径流收集模块用于收集地表径流并将收集的地表径流输送至所述地下水回灌模块；地下水回灌模块用于进行地下水回灌；地下水开采模块用于开采地下水并输送至所述输水模块；输水模块用于用开采的地下水生产自来水。

水资源调蓄模块根据所述地下水水位信息控制所述地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块、输水模块和地下水水位监测模块运行的方法包括以下步骤：

通过地下水水位监测模块获得实时地下水水位H

控制地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块和输水模块运行，令地下水水位H

其中，H

实施原理：本系统将地下水水库作为天然的蓄水池，免去修建水库的工程，充分利用自然资源，通过地表径流收集模块收集地表的径流水，并通过地下水回灌模块向地下回灌进行蓄水；之后再通过地下水开采模块开采地下水输送至输水模块，生产自来水以供使用，使用方便，安全卫生，对海岛水资源可以有效的进行调蓄使用，能够极大缓解离岸海岛水资源短缺问题。

实施例二：

本实施例提供一种离岸海岛水资源调蓄系统和方法，包括水资源调蓄模块和均与所述水资源调蓄模块信号连接的地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块、输水模块和地下水水位监测模块；

地下水水位监测模块用于实时监测地下水水位信息，并将所述地下水水位信息传送给所述水资源调蓄模块；水资源调蓄模块用于根据所述地下水水位信息控制所述地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块、输水模块和地下水水位监测模块运行；地表径流收集模块用于收集地表径流并将收集的地表径流输送至所述地下水回灌模块；地下水回灌模块用于进行地下水回灌；地下水开采模块用于开采地下水并输送至所述输水模块；输水模块用于用开采的地下水生产自来水。

水资源调蓄模块的控制方法包括以下步骤：

通过地下水回灌模块获得地下水回灌量Q

建立实时地下水水位H

其中，H

控制地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块和输水模块运行，令地下水水位H

其中，H

具体包括以下步骤：

通过地下水位监测模块获取地下水水位H

若获取的地下水水位H

若获取的地下水水位H

地下水回灌模块设置在砂层较厚区域，并通过闸门与所述地表径流收集模块相连通。

地下水回灌模块包括回灌井和回灌池；所述回灌井的井口位置处设置有反滤装置。

地表径流收集模块包括截洪沟、天然河道和人工渠道；所述截洪沟环山脚设置，用于收集山体的地表径流；天然河道、截洪沟和人工渠道通过水闸相互连通，使收集的地表径流汇流至所述地下水回灌模块。

输水模块包括自来水厂；所述自来水厂通过输水管道与所述地下水开采模块相连通。

地下水开采模块包括抽水井、抽水装置和水量计量装置；所述抽水装置可把开采的地下水泵入所述输水模块。

地下水水位监测模块包括均匀分布在地下水区域的地下水水位监测井。

水资源调蓄模块的控制方法还包括：根据当地自然气候规律和各时期用水量规律设置调控标准；所述调控标准包括：设置多级地下水临界水位和生态预警水位，设置汛期、枯水期和春灌期的水资源调控措施。

实施例三：

本实施例提供一种离岸海岛水资源调蓄方法，其基于第一方面所述的系统，包括以下步骤：

通过地下水回灌模块获得地下水回灌量Q

建立实时地下水水位H

其中，H

控制地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块和输水模块运行，令地下水水位H

其中，H

实时地下水水位H

具体的，控制地表径流收集模块、地下水回灌模块、地下水开采模块和输水模块运行，令地下水水位H

通过地下水位监测模块获取地下水水位H

若获取的地下水水位H

若获取的地下水水位H

该方法还包括：根据当地自然气候规律和各时期用水量规律设置调控标准；所述调控标准包括：设置多级地下水临界水位和生态预警水位，设置汛期、枯水期和春灌期的水资源调控措施。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。