人工回灌

摘要： 人工回灌条件下回灌水与地下水混合带的水—岩相互作用是决定地下水水质演化和含水层发生化学堵塞的关键过程。为研究人工回灌对滹沱河地下水超采区水质演化的影响,以石家庄市人工回灌场地为例,利用石津灌渠水作为回灌水源,通过室内实验结合反向水文地球化学模拟揭示回灌层位地表水与地下水混合带的水-岩相互作用机理。结果显示:混合带水的TDS(total dissolved solids)变化特征表现为先增大后缓慢降低,且地表水占比越大、含水介质粒径越细,则其变幅越大;混合带水中主要离子质量浓度变化特征受混合、碳酸平衡、溶解-沉淀、阳离子交换及硝化作用控制,其中K^(+)、Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)质量浓度主要受溶解-沉淀作用控制,Na^(+)、Cl^(-)、HCO_(3)^(-)、NO_(3)^(-)质量浓度主要受混合NO_(3)^(-)用控制,Mg^(2+)质量浓度主要受阳离子交换作用控制;水—岩相互作用过程中溶解的矿物有石膏、钠长石、钾长石及盐岩,析出的矿物有方解石、钙蒙脱石及石英,且在地表水占比越大、含水介质粒径越细的层位,方解石的沉淀量越大,表明在粒径较细的回灌层位存在碳酸岩盐的化学堵塞风险。

摘要： 以探究氯化消毒水源回灌过程对地下水水化学特征的影响为目标,以威海市乳山河地下水库为研究区,开展氯化消毒水源回灌试验,分析人工回灌过程中不同阶段地下水环境要素、典型化学组分及金属浓度的变化特征。结果表明:混合作用影响下环境要素及典型化学组分均趋于水源特征,地下水主流方向最大混合比为52.6%;加入NaClO易于发生阳离子交换和方解石溶解作用,Ca2+浓度的增大伴随着HCO3-浓度的升高,地下水环境氧化性增强使Fe、Mn矿物溶出作用,出现DO浓度增大和pH值低于原生地下水的变化趋势。氯化消毒水源的注入改变地下水中微生物群落,SO42-浓度降低是由于其作为电子受体参与降解作用。结果为评价人工回灌过程中水源水质条件对地下水环境安全影响提供科学参考。

摘要： 针对矿井水人工回灌过程中水质演化及介质堵塞两大现实问题,通过自主搭建的矿井水人工回灌试验平台,开展矿井水人工回灌地下水库模拟试验。采用单一变量的试验方法,改变矿井水入库前的预处理方式,结合回灌前后矿井水浊度、TDS、悬浮物粒径及SEM扫描电镜,分析了地下水库连续储水过程中的水质变化规律,厘定了地下水库进水水质要求,并总结了露天煤矿地下水库自净化的主要机制;在此基础上研究了不同浊度矿井水人工回灌过程中介质渗透性变化规律,探查了矿井水人工回灌堵塞发生位置及堵塞类型,提出了地下水库自净化与介质渗透性间的矛盾关系。研究结果表明:采用混凝法对入库矿井水进行预处理,可以通过吸附架桥作用有效增大矿井水中悬浮微粒的粒径,进而淤积在回灌介质表层,促进了悬浮物在此阶段的去除,实现了地下水库的自净化,在地下水库连续储水过程中,水中浊度及TDS会进一步降低;但是从介质渗透性变化的角度而言,水中悬浮颗粒在被去除的同时缩短了回灌系统达到堵塞的时间,主要由于回灌介质表层发生了悬浮物堵塞,且回灌介质渗透性变化存在周期性规律,可采用0~5 cm表层清淤和30 h周期性回扬的技术手段消除介质渗透性下降对回灌系统的影响。

摘要： 以揭示回灌过程中CHCl3耦合胶体效应影响下的二次形成作用为研究目标,通过批实验分析有、无胶体条件下不同水化学条件对CHCl3生成速率及生成量的影响,并结合切向流超滤技术和原子力电镜扫描(AFM)表征手段分析CHCl3-SiO2胶体协同作用模式.结果 表明,CHCl3的生成量随着反应时间的增加而增大,并在特定的反应时间内,高氯/TOC比率、高pH值、低离子强度均会促进CHCl3的二次形成.SiO2胶体的存在会影响反应前体物的吸附,使各时刻CHCl3生成作用均受到抑制,并对水中的CHCl3有强吸附作用.结果 可为人工回灌过程中CHCl3的二次形成作用提供科学参考.

摘要： 通过砂柱试验模拟了填砾石滤料雨洪水地下水人工回灌过程,通过3组对比试验分析了砾石滤料的厚度和砾石的粒径对物理堵塞控制效果的影响。试验结果表明,砾石反滤层能够在很大程度上去除回灌水中的悬浮物,进而起到控制堵塞,提高补给效率的作用。砾石反滤层的厚度和粒径选择对堵塞的控制效果起到关键作用,反滤层厚度越大,对堵塞的控制效果越好。反滤层对回灌水悬浮物的去除作用是有限的,而且随着时间的延长,到达反滤层和砂样界面的悬浮物浓度变大,因此反滤层并不能完全避免堵塞的发生,必须定期对反滤层底部的淤泥层进行处理。

摘要： 地面沉降是全世界主要的工程地质灾害之一,而地下水超采是造成地面沉降的主要原因之一。为研究地下水人工回灌和停采对北京平原地面沉降的影响,采用三维地下水模型和情景设计法,设计3个情景(保持现状、人工回灌和地下水停采)对北京平原区域及沉降中心的沉降速率进行模拟。结果表明:保持现状、人工回灌和地下水停采等情景下北京平原在2015、2020和2030年的区域地面沉降分别为24 mm/a左右、12.7~23.2 mm/a及12.4~23.7mm/a,沉降中心地面沉降分别为39.30~158.62 mm/a、21.09~165.83 mm/a及16.5~162.95 mm/a;人工回灌和地下水停采对研究区地下水水位和含水层储存量的恢复以及地面沉降的控制有显著的促进作用,但地下水停采的效果要优于人工回灌的效果;只有综合考虑社会经济发展和地面沉降控制,才能既控制地面沉降的恶化,又保证北京平原社会的可持续发展。

摘要： 人工回灌补给滨海含水层是海水入侵修复经常采用的工程措施,然而人工回灌条件下滨海砂质含水层经常出现渗透性显著降低的现象,其含水介质渗透性的时空演变规律仍不清楚。本文以青岛市大沽河下游咸水入侵区含水层砂样为研究对象,通过利用不同尺度的室内砂柱淡咸水驱替试验,对定水头和定流速条件下人工回灌咸淡水驱替过程中砂质含水层渗透性的时空演变特征进行了研究。结果表明:当淡水驱替咸水时含水介质的渗透性会发生显著变化,整个砂柱的渗透性先降低后回升,原因是回灌过程中砂柱中的黏土矿物发生释放、迁移、沉积;定水头条件下,在砂柱的前半段存在一个淘空区,渗透系数是初始渗透系数的1.6~2.0倍,砂柱其它部分渗透性是先降低再轻微回弹;定流速条件下,砂柱的渗透系数随时间的变化均呈现先降低后升高趋势,且砂柱各段离入水口的距离越远其渗透系数的值越小;砂柱黏粒含量的变化规律与渗透性的演化特征相吻合。研究成果可为人工回灌治理滨海含水层海水入侵提供一定的科学依据。

摘要： Groundwater renewable capacity is a key indicator of the sustainability of groundwater development,and renewable capacity can be expressed quantitatively by groundwater age.Under the influence of human activities,the actual status of groundwater is quite different from that under natural conditions.Based on the status of underground reservoir construction and artificial recharge in the Tailan River Basin,the influence of infiltration basin location,recharge intensity and thickness of the unsaturated zone on the distribution of groundwater age is examined with the physical experiment and numerical simulation.The results show that the artificial recharge has reduced the regional mean groundwater age.The change of infiltration basin location and recharge intensity has a significant effect on the distribution of groundwater age.Increase of the thickness of the unsaturated zone increases the residence time of the recharge water and the mean age of the groundwater.This study can provide technical guidance for rational evaluation of the regional groundwater renewability capacity.%地下水可更新能力是评价地下水开发可持续性的关键指标,可更新能力可以用地下水年龄来定量表达.在人类活动影响下,地下水的实际更新状况已与自然条件下截然不同.基于台兰河流域地下水库建设和人工回灌工作现状,通过物理试验和数值模拟相结合的方法分别研究了入渗池位置,回灌强度和包气带厚度对地下水年龄分布规律的影响.结果表明:人工回灌使地下水年龄整体变年轻;入渗池位置和回灌强度的改变对地下水年龄分布的影响显著;包气带厚度的增大使回灌水滞留时间延长,导致地下水年龄增大,该研究可为合理评价区域地下水可更新能力提供技术指导.

摘要： 古堆泉属山西省19个岩溶大泉之一,受气候变化和人类生产生活的影响,泉水水位持续下降并出现断流,开展泉水复流研究具有重要意义.以禹门口东扩供水量为条件水源,采用回归模型模拟了水源置换措施复流效果,同时分析了人工回灌措施复流效果,在此基础上提出了水源置换措施和人工回灌措施相结合的综合复流方案,可为古堆泉复流工程提供技术支持.

摘要： 上海市经过多年地下水人工回灌后，回灌井周围一定范围内地下水中各类化学组分发生了较大变化，文章讨论了地下水人工回灌涉及的主要污染指标，总结归纳了人工回灌污染物在地下水中的迁移转化规律，分析了人工回灌后回灌井中地下水水质变化趋势，并对地下水人工回灌对区域地下水质量的影响范围及影响程度进行了评价，由此得出了上海地区开展回灌工作对地下水的影响可控制在一定的可预测范围内的结论。

摘要： 我国华北地区连年大量超采地下水,已成为世界上最大的地下水漏斗区。为了抑止地下水环境的恶化,在节水为先的前提下,积极利用各种水源人工回灌补充地下水,人为地调节地下水的开采一补给关系、阻止地下水位的持续下降是十分必要的。在山东省地下水人工回灌长期实践的基础上,通过专题研究,建立了基於GIs的山东省地下水人工回灌资讯管理系统和地下水库运行管理系统,完整地提出了山东省不同水源、不同类型区和不同工程型式的地下水人工回灌模式,取得了地下水人工回灌关键技术系列成果。结合不同地区地下水人工回灌工程进行了广泛的推广应用。

摘要： 雨水直接利用和利用雨水补给地下水已成为一种城市有效的淡水资源利用措施。本文以济南市为例探讨雨水利用及回灌岩溶水的途径。济南市具有较好的岩溶水赋存条件,利用雨水补给地下水,通过人工回灌工程将城区岩溶水直接补给区的降雨、入渗、径流和蒸发尽可能地恢复到自然状态。将雨水作为一种可重复利用的水资源来满足生产和生活的需要,在人口密集、不透水面积日益增多的城市重新发挥雨水在天然水循环中所起的作用。因此,开展城市雨水利用和在城市开发建设区利用雨水回灌地下水对城市水资源可持续利用和水生态修复具有重要的作用。

摘要： 地热资源的人工回灌在天津已开展多年，回灌率逐年上升，主要地热开采层均实施了回灌运行，其中以古生界奥陶系热储层地热回灌效果最为明显。尤其在位干沧东断裂、海河断裂交汇处的东丽开发区，奥陶系地热井的回灌明显减缓了该地区热储急剧下降的水位趋势。

摘要： 本文论述了沧州市深层地下水超采引起的生态环境问题及其治理。沧州市地表水匮乏,浅层地下水可利用量少,深层地下水开发程度高,地下水开发伴生的地下水下降漏斗、地面沉降、咸水入侵、地下水质污染等生态与环境问题,系在负均衡状态下开采深层地下水,破坏了水动力平衡条件所致。制定压缩深层地下水超采量,实现采补平衡的地下水环境生态修复目标,提出全面节流,开辟新水源,替换超采量,关闭深井、人工回灌、控制地下水位等措施。

摘要： 地下水的过量开采是天津市引起地面沉降的主要原因。因此天津市提出了"压缩地下水开采量,地下水人工回灌和调整地下水开采层次"等控制地面沉降的三大技术措施。经过多年的努力,控制地面沉降效果明显。本文对天津市某区各个地下水开采层的多年累计开采量、累计沉降量进行数据统计分析,建立了该地区累计沉降量和各个地下水开采层的多元相关方程;并在此基础上,分析各个地下水开采层对地面沉降影响的相关程度,以此来对该区的地面沉降控制提供依据。

摘要： 滨海地区的水资源短缺问题已经严重制约了该区域的经济发展,与此同时,每年大量的地表与地下径流空流入海.本文以大连市龙河地下水库为例,探讨了地下水库修建的水文地质理论基础、施工工艺流程、工程组成、调蓄能力分析、人工回灌技术方法、以及治理旱涝盐碱的作用机理等相关问题.在龙河地下水库系统工程建设过程中,我们认识到滨海地区修建地下水库既可扩大供水能力缓解供水危机,又可防止海水内侵,效益显著.解决滨海地区水资源问题的主要原则是开源与节流并举,重在节流,管理与保护同步□地下水库建成后,对滨海海滩和大陆架地区的生态环境造成的影响,也不容忽视.

摘要： 北京市夏季暴雨集中,城区分布的下凹式立交桥地势低、汇水条件强,易形成灾害.针对下凹桥区的雨洪水解决对策,本文以石景山麻峪桥区为例,在地下水回灌试验的基础上研究了雨洪水入渗的技术.研究证实,麻峪下凹式桥区可建设入渗池、管井、大口井、辐射井4个回灌方案解决积水问题.论文研究成果为北京立交桥排水改造、城市暴雨积水解决提供了依据,对城市防洪减灾具有重要意义.

摘要： 北京市夏季暴雨集中,城区分布的下凹式立交桥地势低、汇水条件强,易形成灾害.针对下凹桥区的雨洪水解决对策,本文以石景山麻峪桥区为例,在地下水回灌试验的基础上研究了雨洪水入渗的技术.研究证实,麻峪下凹式桥区可建设入渗池、管井、大口井、辐射井4个回灌方案解决积水问题.论文研究成果为北京立交桥排水改造、城市暴雨积水解决提供了依据,对城市防洪减灾具有重要意义.

摘要： 北京市夏季暴雨集中,城区分布的下凹式立交桥地势低、汇水条件强,易形成灾害.针对下凹桥区的雨洪水解决对策,本文以石景山麻峪桥区为例,在地下水回灌试验的基础上研究了雨洪水入渗的技术.研究证实,麻峪下凹式桥区可建设入渗池、管井、大口井、辐射井4个回灌方案解决积水问题.论文研究成果为北京立交桥排水改造、城市暴雨积水解决提供了依据,对城市防洪减灾具有重要意义.

摘要： 本发明涉及浅层地热能利用技术领域，特别涉及一种地热水人工密封回灌方法。该方法步骤如下：一、将储气罐的进气口与氮气瓶连接，储气罐的进气管线上连接阀门Ⅱ，阀门Ⅱ后端的进气管与气循环管线Ⅰ相连接，气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅲ，气循环管线Ⅰ下端伸入到开采井内静水位以下，开采井上端密封井口外侧的气循环管线Ⅰ上连接有阀门Ⅸ。本发明实现了地下水在整个热泵运行过程中是在一个氮气密封状态下进行的，与氧气不发生接触，使地下水的铁、锰等离子不被氧化，不破坏地下水的成分，大大减少了地下水在回灌过程中的化学堵塞和生物化学堵塞，延长回扬周期，从源头上解决回灌井堵塞问题。

摘要： 本实用新型属于地热井回灌装置技术领域，公开了一种地热回灌井回灌、回扬分水装置。其主要技术特征为：包括管体，在靠近所述管体下端设置有向上方导通的止回阀，在所述止回阀上方的管体侧面设置有侧通水口，在所述侧通水口外侧设置有侧腔体，在所述侧腔体上方设置有电磁阀，在所述侧腔体下方设置有排水口，在所述排水口上方设置有止水球芯，所述排水口为圆形，所述止水球芯的直径大于所述排水口的直径，所述电磁阀到侧通水口上沿的距离大于等于止水球芯的直径。回灌的水不经过回灌井中的潜水泵，环境污染小、节约原材料，不会对潜水泵产生不必要的磨损；避免回灌水在经过潜水泵时出现结垢现象，延长了潜水泵的使用寿命。

摘要： 本发明提供了一种地下水人工回灌渗流模拟监测系统及方法，涉及实验分析仪器技术领域。该地下水人工回灌渗流模拟监测系统，包括进水箱、第一氮气袋、厌氧渗流柱、第二氮气袋、取样探头、取样器、压力传感器、压力数据采集单元和出水箱。本发明的地下水人工回灌渗流模拟监测方法，应用本发明的地下水人工回灌渗流模拟监测系统，以模拟在地下厌氧环境下进行人工回灌渗流，对地下水人工回灌过程中含水层氧化还原敏感指标和孔隙水压力进行监测，表征各层含水层的氧化还原分带特征，同时，计算各含水层的渗透系数，分析人工回灌各层含水层上微生物堵塞过程。

摘要： 一种人工回灌岩溶水系统水环境质量演化模拟装置，包括供水装置、水头控制装置和渗流装置。所述供水装置包括第一供水瓶和第二供水瓶。所述渗流装置包括模拟潜水系统的第一渗流柱和模拟承压水的第二渗流柱，所述第一渗流柱和第二渗流柱的底部通过管道连通。所述第一渗流柱和第二渗流柱内分别填充有介质。所述第二渗流柱的上端设置有出水口；且所述的出水口上设置有测压管。所述第一渗流柱的上部设置有溢流口，且所述溢流口通过管道与溢流瓶连通。本发明通过供试水流经分别代表潜水系统和承压水系统的两个渗流柱，实现中国北方岩溶水系统的物理模拟。模拟装置结构简单，操作方便，可是实时准确的测得实验数据，为后期的分析提供依据。

摘要： 本发明提供了一种地下水人工回灌渗流模拟监测系统及方法，涉及实验分析仪器技术领域。该地下水人工回灌渗流模拟监测系统，包括进水箱、第一氮气袋、厌氧渗流柱、第二氮气袋、取样探头、取样器、压力传感器、压力数据采集单元和出水箱。本发明的地下水人工回灌渗流模拟监测方法，应用本发明的地下水人工回灌渗流模拟监测系统，以模拟在地下厌氧环境下进行人工回灌渗流，对地下水人工回灌过程中含水层氧化还原敏感指标和孔隙水压力进行监测，表征各层含水层的氧化还原分带特征，同时，计算各含水层的渗透系数，分析人工回灌各层含水层上微生物堵塞过程。

摘要： 本发明公开了一种地下水人工回灌试验系统，所述试验系统包括供水、输水、回灌和回扬等四个功能模块。通过调节供水与输水模块中的相关组件，可以切换出常压常流量、常压定流量、常压定压力和加压定压力等多种回灌模式，为验证不同工况下地下水回灌技术的可行性与有效性、及探索最优回灌方案、回灌量和回灌效果等问题提供了试验设备与技术基础。此外，本发明具有模块化程度高、功能性特征强、适用性范围广等特点，不仅可以满足超采区地下水环境修复治理回灌试验需求，而且适用于基坑降水防护、水源热泵设计等其他涉及地下水回灌技术的不同领域。

摘要： 一种人工回灌岩溶水系统水环境质量演化模拟装置，包括供水装置、水头控制装置和渗流装置。所述供水装置包括第一供水瓶和第二供水瓶。所述渗流装置包括模拟潜水系统的第一渗流柱和模拟承压水的第二渗流柱，所述第一渗流柱和第二渗流柱的底部通过管道连通。所述第一渗流柱和第二渗流柱内分别填充有介质。所述第二渗流柱的上端设置有出水口；且所述的出水口上设置有测压管。所述第一渗流柱的上部设置有溢流口，且所述溢流口通过管道与溢流瓶连通。本发明通过供试水流经分别代表潜水系统和承压水系统的两个渗流柱，实现中国北方岩溶水系统的物理模拟。模拟装置结构简单，操作方便，可是实时准确的测得实验数据，为后期的分析提供依据。

摘要： 本实用新型涉及人工回灌技术领域，具体为一种人工回灌堵塞的实验装置，所述人工回灌堵塞的实验装置包括：混合仓，混合仓的侧壁上安装有海水进口和淡水进口，混合仓的底部设置有实验槽；实验件，实验件包括阻挡件、旋转件和顶推件；及模拟件，设于实验槽内部，实验槽的顶部开设有开口；有益效果为：本实用新型提出的混合仓内部通过海水进口和淡水进口控制输入的水的盐度；本实用新型提出的填充仓内部填满了大沽河下游海水入侵区的沙土，模拟含水层，渗水槽使得渗透出来的水能够进入到渗水槽中，顶推柱在旋转的过程中将密封环板顶进密封槽中，使得混合仓与实验槽合为一体。

摘要： 本实用新型公开了一种地下水人工回灌试验系统，所述试验系统包括供水、输水、回灌和回扬等四个功能模块。通过调节供水与输水模块中的相关组件，可以切换出常压常流量、常压定流量、常压定压力和加压定压力等多种回灌模式，为验证不同工况下地下水回灌技术的可行性与有效性、及探索最优回灌方案、回灌量和回灌效果等问题提供了试验设备与技术基础。此外，本实用新型具有模块化程度高、功能性特征强、适用性范围广等特点，不仅可以满足超采区地下水环境修复治理回灌试验需求，而且适用于基坑降水防护、水源热泵设计等其他涉及地下水回灌技术的不同领域。

摘要： 本实用新型涉及地面沉降防治设施维护技术领域，尤其涉及一种用于地下水人工回灌深井的修复装置，其特征在于：包括滤水管和导向管，所述滤水管固定在所述导向管管体顶部外围焊接的圆托盘上，所述导向管上具有用于与钻杆相连接的小口径接头。本实用新型的优点是：便于上下钻杆、钻具等不易受阻；便于短管和滤管的下放，木质导向塞便于在后续处理中粉碎，保障故障处下部原有滤水管仍可以继续发挥作用；便于在装置下放时借助钻杆的力量，装置放置到位后又能便利的取出；既可以防止残余漏砂进入井管，又可以继续发挥水路连通的作用；遇水膨胀材料结合托盘可以有效堵塞地下水人工回灌深井错位或断裂导致的漏砂问题。