以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫制造技術

本實用新型專利技術提供一種以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫，該地下水庫的滲井置于地下土層或巖層中，在地下土層或巖層場地上，沿場地四周開挖溝槽，將阻水隔水構件設置在所開挖溝槽內，阻水隔水構件將土層或巖層和滲井圍繞在所開挖溝槽中，降雨產生的地表徑流直接或通過滲井滲入地下土層或巖層的空隙中，并通過土層或巖層中的孔隙和裂隙，將這些雨水作為資源儲存，形成地下水庫。有益效果是該地下水庫是在城市或農村既有土地上建設地下水庫，既可以減輕由于極端天氣帶來的洪澇災害，又能及時補充日益枯竭的地下水資源。減輕內澇和排水系統壓力，為打造海綿城市提供一種新的施工方法。

Underground reservoir with existing stratum as reservoir

The utility model provides a use of existing underground reservoir formation as a sponge, the underground reservoir seepage wells in the underground soil or rock, underground soil or rock on the site, around the site excavation trench, the water stopping water component is arranged on the groove excavation, water resistance and water soil components or in the surrounding rock and seepage well trench excavation, the surface runoff caused by rainfall infiltration wells directly or through the gap into the underground soil or rock in the soil or rock pores and fissures in the rain, stored as resources, the formation of underground reservoir. The beneficial effect is that the underground reservoir builds underground reservoirs on the existing land of the city or the countryside, which can reduce the flood disaster caused by the extreme weather, and can supplement the increasingly exhausted groundwater resources in time. To reduce waterlogging and drainage system pressure, to build sponge city to provide a new construction method.

【技術實現步驟摘要】
以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫
本技術屬于地下水庫開發工程及土體滲透性能利用領域，具體涉及一種以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫。該水庫是在城市或鄉村既有場地上，利用土層中的孔隙或巖石中的孔隙和裂隙儲存雨水資源，以起到防洪減排、減少地表徑流量、涵養水源和生態綠化的作用。
技術介紹
隨著城市化水平的不斷提高以及全球氣候變化的影響，我國水資源時空分布不均勻問題更加突出。強降雨、高溫以及臺風等極端天氣災害頻發。在頻頻發生的自然災害中，我國城市防洪系統的薄弱面和脆弱性也隨之暴露出來。每每遇到暴雨，街道變河道、車庫成水庫的尷尬局面比比皆是。我國又是一個人均淡水資源占有量較少的國家，人均水資源占有量不足世界平均水平的1/4。為了滿足城市用水需求，各市區持續超采地下水，使地下水位不斷下降，地質環境問題日益突出。因此如何有效利用降雨資源，解決城市供水不足，是擺在我們面前亟待解決的問題。地下水庫是近年來不斷發展的一項用于水資源調控的工程措施，作為一種高效的水資源調控工程措施，對于緩解城市洪澇災害解決供水緊張局面具有重要意義。現有水庫模式大都是利用天然地下空間所建成，比如煤礦采空區、地下溶洞、開挖的也都類似于地下車庫的大型空間。此類水庫一般遠離市區，不能及時的起到防洪減排的作用，且占用一定的城市空間。因此急需一種既能夠減少地表水徑流量、儲蓄水資源，又不受地域條件限制的低影響地下水庫模式。在降雨時水庫內巖土體吸水、蓄水、凈水，需水時又可以將儲存在地層中的水“釋放出來”并加以利用。建設有自然滲透、自然調節、自然循環的地下水庫是增強區域防洪功能、修復水生態環境的有效途徑，因此該水庫對于解決降水與用水問題具有一定的現實意義。
技術實現思路
本技術一種以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫，該地下水庫充分利用了地層中土顆粒之間龐大的地下微空間和雨季充沛的降雨資源，合理地將海綿城市和綠色建筑理念相融合，以實現防洪減排、涵養水源、綠色生態的目的。為實現上述目的，本技術提供一種以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫，其中：所述地下水庫包括地下土層或巖層、滲井、阻水隔水構件；所述滲井置于地下土層或巖層中，在既有地下土層或巖層場地上，沿既有場地四周開挖溝槽，該溝槽深度范圍是當地水位線深度的1-20倍，將阻水隔水構件設置在所開挖溝槽內，阻水隔水構件將土層或巖層和滲井圍繞在所開挖溝槽中，形成一個四周封閉的地下空間，降雨產生的地表徑流直接或通過滲井滲入地下土層或巖層的空隙中，并通過土層或巖層中的孔隙和裂隙，將這些雨水作為資源儲存，形成地下水庫。本技術的效果是該地下水庫是在城市或農村既有土地上建設地下水庫，既可以減輕由于極端天氣帶來的洪澇災害，又能及時補充日益枯竭的地下水資源。減輕內澇和排水系統壓力，為打造海綿城市提供一種新的施工方法；并且該水庫充分利用土層內部空隙儲存大量水資源，不占用空間土地資源，因此具有一定的環保型和節能性。擬建地下水庫面積40000m2、阻水隔水構件埋深2m時，可得到該水庫建成后與原場地相比可多儲存的水資源量為16000m3。附圖說明圖1為本技術的以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫平面圖；圖2為本技術的以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫剖面圖；圖3為本技術的滲井示意圖；圖4為本技術的阻水隔水構件示意圖；圖5為本技術的地下水庫三維效果圖。圖中：1、地下土層或巖層2、滲井3、阻水隔水構件4、滲透方向具體實施方式結合附圖對本技術的以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫結構加以說明。本技術的以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫，所述地下水庫由地下土層或巖層1、滲井2、阻水隔水構件3構成；所述滲井2置于地下土層或巖層1中，在既有的地下土層或巖層1場地上，沿既有場地四周開挖溝槽，該溝槽深度范圍是當地水位線深度的1-20倍，將阻水隔水構件3設置在所開挖溝槽內，阻水隔水構件3將土層或巖層1和滲井2圍繞在所開挖溝槽中，形成一個四周封閉的地下空間，降雨產生的地表徑流直接或通過滲井2滲入地下土層或巖層的空隙中，并通過土層或巖層中的孔隙和裂隙，將這些雨水作為資源儲存，形成地下水庫。結合天津地區的水文地質條件，對本技術的以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫中土層的基本物理性質及該水庫所能儲蓄的水資源量做具體量化性分析如下：表1天津市不同地區不同深度處黏土的基本物理性質表1為天津市不同地區不同深度黏土的基本物理性質，土樣1和2、3和4、5和6分組取自三個不同的地區A、B、C。其中土樣1、3、5為深度1m處的黏土；土樣2、4、6為深度2m處的黏土。取平均地下水位為L，假定所建水庫的面積為S，則水庫體積計算公式為：V＝S×L(1)土的孔隙率計算公式：式中VV為孔隙所占體積，V為水庫的體積；則孔隙所占體積為：VV＝V×n(3)飽和度Sr的計算公式為：式中VW為孔隙中水所占的體積；則孔隙中氣體所占體積Va即為水庫所能儲蓄的水資源量，其計算公式為：Q＝Va＝Vv-Sr×VV＝Vv×(1-Sr)(5)將式(1)、(3)代入式(5)中得：Q＝S×L×n×(1-ST)(6)調查發現天津的地下水位在1.5～2.5m之間波動，取阻水隔水構件埋深L＝2m，假定所建水庫的面積為S＝40000m2，則水庫總容積V＝S×L＝40000×2＝80000m3；若該地下水庫修建在區域A處，則其儲水量Qa為：Qa＝Q1+Q2＝40000×1×[0.47×(1-0.6655)+0.41×(1-0.7356)]＝10624.76m3；同理可得區域B位置處水庫的儲水量Qb＝21152.80m3；區域C位置處水庫的儲水量Qc＝22106.32m3。以上所述結合本次施工過程進行說明，對于本領域的技術人員來說，本技術可有相應的變化和更改，比如更改滲井數量和尺寸、阻水隔水構件的深度及材質等，凡依據本技術一種以既有土層作為蓄水海綿體的地下水庫，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫，其特征是：所述地下水庫包括地下土層或巖層(1)、滲井(2)、阻水隔水構件(3)；所述滲井(2)置于地下土層或巖層(1)中，在既有的地下土層或巖層(1)場地上，沿既有場地四周開挖溝槽，該溝槽深度范圍是當地水位線深度的1?20倍，將阻水隔水構件(3)設置在所開挖溝槽內，阻水隔水構件(3)將土層或巖層(1)和滲井(2)圍繞在所開挖溝槽中，形成一個四周封閉的地下空間。

【技術特征摘要】
1.一種以既有地層作為蓄水海綿體的地下水庫，其特征是：所述地下水庫包括地下土層或巖層(1)、滲井(2)、阻水隔水構件(3)；所述滲井(2)置于地下土層或巖層(1)中，在既有的地下土層或巖層(1)場地上，沿既有場地四周開挖溝槽，該溝槽深度范圍是當地水位線深度的1-20倍，將阻水...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李順群，潘林娜，畢廣榮，王彥洋，張彥，朱希，胡鐵鑫，
申請(專利權)人：天津城建大學，
類型：新型
國別省市：天津,12