本發(fā)明涉及地下水利用及污染修復領(lǐng)域，具體涉及一種地下水資源利用及修復系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、水資源始終是珍貴的不可再生資源，提高水資源的收集利用效率非常關(guān)鍵。部分地形起伏強烈的地區(qū)，降雨雖豐富但地下和地表徑流強烈，無法有效收集并利用雨水，依舊導致用水困難。石化企業(yè)由于其生產(chǎn)物料的特殊性，一旦發(fā)生泄漏進入地下水中會快速擴散，造成污染范圍的擴大，導致降雨增加的地下水部分無法利用，及時的攔截和污染發(fā)現(xiàn)非常重要。因此，如何進行基礎(chǔ)建設(shè)使水資源高效收集便于利用且能夠攔截污染，同時保證水的質(zhì)和量非常重要。

2、目前對于雨水的有效收集，國內(nèi)有試點的“海綿”城市，主要通過雨期雨水的下滲，非雨期將收集的雨水進行釋放，但該種方法無法實現(xiàn)污染的攔截，僅能實現(xiàn)地下水資源釋放的時空變化。目前在海綿地層構(gòu)建基礎(chǔ)上進行水質(zhì)提升或污染管控的手段比較單一，大多為簡單的過濾消毒，該種方式無法實現(xiàn)對化工行業(yè)的污染處置。且大多為從上到下或小范圍的雨水處理和收集，海綿城市概念中的“灰水層”也為隔水層，無法對地下水進行收集，對于地下水含水層中距離稍遠來源的水平污染處理能力較弱，也不能做到污染的攔截。

3、例如專利申請cn217299211u建立了一種從上至下的雨水分級利用系統(tǒng)，能夠提高雨水的水質(zhì)和利用效率，但僅針對相對潔凈的雨水，化工行業(yè)的有機物無法進行有效的去除，且化工行業(yè)泄漏風險點多，需長期管控，而非降雨引起地下水水位上升時才作用，因此該系統(tǒng)也無法實現(xiàn)地下水水平遷移來的污染的日常管控。單純的地下水修復監(jiān)控系統(tǒng)專利較多，但是大多集中于地下水污染的快速響應然后進行自動修復，屬于預防機制，且不能同時提高地下水利用的效率，缺少降雨等地下水來源的收集利用能力。并且污染進入地下后會發(fā)生明顯的吸附作用，處理難度加大，現(xiàn)有技術(shù)均未對此情況進行避免，大多為吸附后的水土污染一體化處理，修復難度較大。例如中國專利申請cn111036666a采用原位電阻加熱與蒸汽強化抽提的技術(shù)對場地內(nèi)的土壤地下水污染同時處理，工程量大，和單純的地下水處理相比難度較大。

4、綜上，現(xiàn)有技術(shù)涉及海綿城市的地下水高效利用的較多，但其中大多為簡單的水處理過程，無法對石化行業(yè)的復雜有機污染進行管控攔截，且大多為自上而下單純對于雨水的處理，僅適用于雨季，對于日常情況下的污染難以控制，對水平遷移而來的污染也無法有效處置。單一的修復技術(shù)也較多，但大多是污染發(fā)生后的水土一體處置，相對于單一地下水污染修復難度大。更無法兼顧地下水污染的管控和地下水資源的利用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的石化場地地下水污染的水土同時治理難度大、裝置管線復雜、常規(guī)修復技術(shù)安全風險大、降雨形成徑流水資源難利用等問題，提供一種適應于地下水埋深較淺且地形起伏較大地區(qū)的地下水資源利用及修復系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種地下水資源利用及修復系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：沿地下水流動方向依次設(shè)置的潛在泄漏源區(qū)、監(jiān)測區(qū)、公用環(huán)境區(qū)和儲水區(qū)；

3、所述潛在泄漏源區(qū)包括由下至上的第一土層、第一卵石層和硬化層，以及位于所述第一土層上方的泄漏風險源；

4、來自所述潛在泄漏源區(qū)的水經(jīng)所述監(jiān)測區(qū)檢測達標后排放至所述公用環(huán)境區(qū)，所儲水區(qū)用于儲存來自所述公用環(huán)境區(qū)的部分水。

5、優(yōu)選地，所述第一卵石層內(nèi)鋪設(shè)有若干水平井篩管。

6、優(yōu)選地，所述潛在泄漏源區(qū)還包括修復井，所述修復井的一端與所述水平井篩管連接，另一端延伸至所述硬化層外。

7、優(yōu)選地，所述潛在泄漏源區(qū)的長度為60-200m；

8、優(yōu)選地，所述第一卵石層與所述第一土層的滲透系數(shù)之比≥104。

9、優(yōu)選地，所述第一卵石層的底部設(shè)置于地下水最低水位和地下水最高水位之間。

10、優(yōu)選地，所述公用環(huán)境區(qū)包括由下至上的第二土層、第二卵石層和透水層。

11、優(yōu)選地，所述第二卵石層內(nèi)鋪設(shè)有若干第二水平井篩管。

12、優(yōu)選地，所述公用環(huán)境區(qū)還包括監(jiān)測井。

13、優(yōu)選地，所述第二卵石層與所述第二土層的滲透系數(shù)之比≥104。

14、優(yōu)選地，所述第二卵石層的底部設(shè)置于地下水最低水位和地下水最高水位之間。

15、優(yōu)選地，所述監(jiān)測區(qū)包括全深度儲水池和對所述全深度儲水池中的水質(zhì)進行檢測的第一檢測室。

16、優(yōu)選地，所述全深度儲水池具有面向所述潛在泄漏源區(qū)的進水閘和面向所述公用環(huán)境區(qū)的出水閘；

17、優(yōu)選地，所述第一卵石層的底部位于所述全深度儲水池的底部的上方。

18、優(yōu)選地，所述儲水區(qū)包括半深度儲水池和對所述半深度儲水池中的水質(zhì)進行檢測的第二檢測室；

19、優(yōu)選地，所述半深度儲水池的底部設(shè)置于地下水最低水位和地下水最高水位之間。

20、優(yōu)選地，所述半深度儲水池內(nèi)設(shè)有漂浮水深測定器，用于測定所述半深度儲水池內(nèi)水深。

21、優(yōu)選地，所述半深度儲水池具有面向所述公用環(huán)境區(qū)的進水閘。

22、本發(fā)明所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，適用于降雨豐富、地形起伏較大和地下水埋深較淺(約5m以內(nèi))的石化企業(yè)。通過在地下構(gòu)造高滲透性的卵石夾層，可以減少污染在土壤中的吸附，并將污染集中于水平遷移而非垂直遷移，降低原本水土一體治理的工程難度；根據(jù)泄漏風險點的位置進行區(qū)塊劃分，通過監(jiān)測區(qū)進行地下污染的攔截和定期檢測，儲水區(qū)進行地下徑流的收集和利用，能夠有效提高水資源的利用能力，快速發(fā)現(xiàn)污染并攔截，投用后可有效提高全廠區(qū)范圍內(nèi)的水資源利用率。

技術(shù)特征：

1.一種地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：沿地下水流動方向依次設(shè)置的潛在泄漏源區(qū)、監(jiān)測區(qū)、公用環(huán)境區(qū)和儲水區(qū)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述第一卵石層(12)內(nèi)鋪設(shè)有若干水平井篩管(14)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述潛在泄漏源區(qū)還包括修復井(15)，所述修復井(15)的一端與所述水平井篩管(14)連接，另一端延伸至所述硬化層(13)外。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述潛在泄漏源區(qū)的長度為60-200m；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述第一卵石層(12)的底部設(shè)置于地下水最低水位和地下水最高水位之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述公用環(huán)境區(qū)包括由下至上的第二土層(31)、第二卵石層(32)和透水層(33)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述公用環(huán)境區(qū)還包括監(jiān)測井(33)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述第二卵石層(32)與所述第二土層(31)的滲透系數(shù)之比≥104。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任意一項所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述第二卵石層(32)的底部設(shè)置于地下水最低水位和地下水最高水位之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測區(qū)包括全深度儲水池(21)和對所述全深度儲水池(21)中的水質(zhì)進行檢測的第一檢測室(22)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述全深度儲水池(21)具有面向所述潛在泄漏源區(qū)的進水閘和面向所述公用環(huán)境區(qū)的出水閘；

12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任意一項所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述儲水區(qū)包括半深度儲水池(41)和對所述半深度儲水池(41)中的水質(zhì)進行檢測的第二檢測室(42)；

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述半深度儲水池(41)內(nèi)設(shè)有漂浮水深測定器，用于測定所述半深度儲水池(41)內(nèi)水深。

14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的地下水資源利用及修復系統(tǒng)，其特征在于，所述半深度儲水池(41)具有面向所述公用環(huán)境區(qū)的進水閘。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及地下水利用及污染修復領(lǐng)域，公開了一種地下水資源利用及修復系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：沿地下水流動方向依次設(shè)置的潛在泄漏源區(qū)、監(jiān)測區(qū)、公用環(huán)境區(qū)和儲水區(qū)；所述潛在泄漏源區(qū)包括由下至上的第一土層、第一卵石層和硬化層，以及位于所述第一土層上方的泄漏風險源；來自所述潛在泄漏源區(qū)的水經(jīng)所述監(jiān)測區(qū)檢測達標后排放至所述公用環(huán)境區(qū)，所儲水區(qū)用于儲存來自所述公用環(huán)境區(qū)的部分水。該系統(tǒng)適用于降雨豐富地形起伏較大的石化企業(yè)，通過在地下構(gòu)造高滲透性的卵石夾層，可以減少污染在土壤中的吸附，并將污染集中于水平遷移而非垂直遷移，降低原本水土一體治理的工程難度。

技術(shù)研發(fā)人員：王昕喆,楊帥,孫明波
受保護的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22