圓形內(nèi)外進(jìn)水自滲反濾回灌井井口裝置制造方法
【專利摘要】一種圓形內(nèi)外進(jìn)水自滲反濾回灌井井口裝置，屬于保水【技術(shù)領(lǐng)域】。井口裝置包括井蓋、土工織物反濾層和加壓機(jī)構(gòu)，所述的井蓋由呈空芯環(huán)體槽設(shè)置的帶進(jìn)水孔口的井蓋上部和埋于河底或渠底地面以下的井蓋下部組成，井蓋整體為空芯無底圓柱體，所述的井蓋上部中央設(shè)有的空芯環(huán)體槽為具有槽底的圓柱體；在井蓋上部外側(cè)、空芯環(huán)體槽內(nèi)側(cè)及槽底均設(shè)有圓形進(jìn)水孔口；所述的井蓋下部為不透水體；所述的土工織物反濾層設(shè)置于井蓋外側(cè)并與井蓋外側(cè)和空芯環(huán)體槽的形狀相吻合。該裝置在井口裝置外形尺寸不變的情況下，能夠明顯提高回灌池過流能力、防淤抗沖能力，延長了回灌池的使用壽命，明顯提高回灌速度和效率。
【專利說明】圓形內(nèi)外進(jìn)水自滲反濾回灌井井口裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于自滲式無壓地下水回灌的回灌井，特別是一種圓形內(nèi)外進(jìn)水 自滲反濾回灌井井口裝置，屬于保水【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 在有些缺水的地區(qū)如何保水或者在沿海地區(qū)如何防止因過度開采地下水而導(dǎo)致 的海水倒灌是制約當(dāng)?shù)厝嗣裆詈徒?jīng)濟(jì)發(fā)展的重大課題，而解決這一課題的手段除了加強(qiáng) 人們節(jié)水意識外，有效地利用雨洪資源也是重要措施之一。
[0003] 為了充分利用雨洪資源，在沒有污染或輕微污染的季節(jié)性河流內(nèi)，常常布置一種 自身具有過濾水中顆粒狀雜質(zhì)功能的回灌井，即自滲回灌井，亦稱反濾回灌井、機(jī)滲井。目 前采用的自滲反濾回灌井由回灌池和普通回灌井組成，其中回灌池通常埋于地下，為倒四 方臺形或圓形，深lm左右，池內(nèi)回填砂、碎石兩級反濾料，用于過濾河水、并將河水回灌至 回灌井內(nèi)；回灌井位于回灌池底部中間，為圓柱狀的空腔，其井口加蓋一帶有孔眼的砼井 蓋，河水經(jīng)過回灌池上方時，經(jīng)由砂、碎石兩級反濾料滲透匯總，通過砼井蓋上孔眼進(jìn)入回 灌井內(nèi)，實(shí)現(xiàn)保水回灌。但是，這種自滲回灌井存在的問題是：1、自滲回灌井置于河底或渠 底，極易淤堵和被水流沖壞，影響使用壽命；2、回灌池埋于地下，僅回灌池頂面一個自由進(jìn) 水?dāng)嗝妫瑸楸ＷC足夠的回灌量，回灌池需要較大的橫斷面面積，而且施工量大；3、建造一個 普通的回灌池需要回填10m 3左右的砂、碎石，耗用大量建筑材料；4、砼井蓋的使用影響了回 灌量；5、只有頂面能進(jìn)水，回灌井的回灌能力低。這些缺陷嚴(yán)重影響了回灌井的使用效果， 沒有最大限度地發(fā)揮其保水效能。
[0004] 中國專利201220458416. 4公開了一種多面進(jìn)水自滲反濾回灌井井口裝置，它是 在回灌井上設(shè)有一罩于井口上方的井口裝置，所述的井口裝置包括井蓋和固定設(shè)置于井蓋 外側(cè)的土工織物反濾層；所述的井蓋是由帶頂蓋孔口的頂蓋以及垂直連接于頂蓋四周的硬 質(zhì)側(cè)壁所組成；所述的側(cè)壁由位于上部的側(cè)壁有孔部分和位于下部的側(cè)壁無孔部分組成， 土工織物反濾層將頂蓋和側(cè)壁有孔部分包覆，側(cè)壁無孔部分下部埋于河底或渠底地面以 下，側(cè)壁無孔部分中上部露出，所述井蓋的頂蓋上表面為傾斜面。該裝置部分解決上述現(xiàn)有 技術(shù)存在的問題，并且具有更大的自由進(jìn)水?dāng)嗝?，防止低水位污水回灌的功能，以及具有?定的反濾功能和一定防淤抗沖能力，延長了回灌池的使用壽命，同時易于施工，并節(jié)省了砂 石反濾料。
[0005] 但是，由于大多數(shù)降雨屬于陣雨，雨水在河流中過流時間短，僅僅依靠頂蓋和側(cè)壁 上的透水孔無法滿足回灌量的需要，研究人員也試圖增大透水孔的尺寸來增加過水量，但 是透水孔的尺寸增大，不僅降低了井口裝置的強(qiáng)度，而且對土工織物反濾層的強(qiáng)度也提出 了更高的要求，否則沙石對土工織物反濾層的沖擊極易損壞土工織物反濾層，進(jìn)入回灌井 的沙石會造成回灌井滲水功能降低；也有的技術(shù)人員試圖增加井口裝置的透水孔的數(shù)量， 增加透水孔的數(shù)量勢必會減小透水孔的尺寸，雖然可以解決井口裝置的強(qiáng)度問題，但回灌 量整體降低；因此在本領(lǐng)域提高回灌量和保證井口裝置的強(qiáng)度及可靠性，一直是影響自滲 回灌井規(guī)模發(fā)展的瓶頸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述瓶頸問題，本發(fā)明提供了一種圓形內(nèi)外進(jìn)水自滲反濾回灌井井口裝 置，該裝置在井口裝置外形尺寸不變的情況下，能夠明顯提高回灌池過流能力、防淤抗沖能 力，延長了回灌池的使用壽命。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0008] 該種圓形內(nèi)外進(jìn)水自滲反濾回灌井井口裝置，所述的井口裝置包括井蓋及固定設(shè) 置于井蓋外側(cè)的土工織物反濾層，其特征是，所述的井蓋由呈空芯環(huán)體槽設(shè)置的帶進(jìn)水孔 口的井蓋上部和埋于河底或渠底地面以下的井蓋下部組成，井蓋整體為空芯無底圓柱體， 所述的井蓋上部中央設(shè)有的空芯環(huán)體槽為具有槽底的圓柱體；在井蓋上部外側(cè)、空芯環(huán)體 槽內(nèi)側(cè)及槽底均設(shè)有圓形進(jìn)水孔口；所述的井蓋下部為不透水體；所述的土工織物反濾層 設(shè)置于井蓋外側(cè)并與井蓋外側(cè)和空芯環(huán)體槽的形狀相吻合；所述的空芯環(huán)體槽內(nèi)設(shè)置一壓 水機(jī)構(gòu)，所述的壓水機(jī)構(gòu)包括固定在空芯環(huán)體槽內(nèi)側(cè)壁上的水平支架，所述的支架內(nèi)嵌置 一上軸承；在空芯環(huán)體槽的槽底通孔內(nèi)嵌置一與上軸承同心的下軸承，一立軸通過所述的 上軸承和下軸承后，立軸上端連接上端葉片，立軸下端連接流向?yàn)槌毓嗑椎南露巳~ 片。上端葉片在水流作用下可轉(zhuǎn)動帶動下端葉片同步轉(zhuǎn)動，由于下端葉片的流向?yàn)槌毓?井井底，因此對進(jìn)入到回灌井內(nèi)的水向下施壓，加速回灌速度，有利于提高回灌效率。
[0009] 由于設(shè)置了圓形空芯環(huán)體槽，在井蓋上部外側(cè)、空芯環(huán)體槽內(nèi)側(cè)及槽底均設(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 35%，進(jìn)水孔口面積大大提高，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)相對較差的地表水回灌含水層。
[0010] 由于空芯環(huán)體槽為圓柱體，其外側(cè)圓柱體的圓面，可進(jìn)一步減少水流或沙石對井 蓋的沖擊，使井口裝置的壽命進(jìn)一步提高。
[0011] 所述的空芯環(huán)體槽的槽底為平底，此方案比較容易生產(chǎn)。
[0012] 所述的空芯環(huán)體槽的槽底為向下彎曲的弧底，相對于平底，可增加過流量及適應(yīng) 低水位河水。
[0013] 所述的井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，同時提高井口裝置的穩(wěn)固性。
[0014] 所述的井蓋頂部具有沿水流向且坡度為1%的斜面，可減少水流或沙石對井蓋頂 部的沖擊和摩擦，對提高井口裝置的壽命有利，同時還可防止低水位污水回灌。
[0015] 基于上述方案，本發(fā)明的有益效果是：
[0016] 該裝置自身具有過濾水中顆粒雜質(zhì)和地表水回灌的雙重功能，除井蓋頂面、外側(cè) 面進(jìn)水外，圓形空芯環(huán)體槽的內(nèi)側(cè)面及底面也可進(jìn)水，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35 %，增大了回灌量，且具有防止低水位污水回 灌的功能，還具有反濾功能和一定防淤抗沖能力，延長了回灌池的使用壽命，工程造價與普 通回灌池相當(dāng)或略高，但在同樣回灌量的條件下可降低了回灌池體積，可節(jié)約3/4以上的 占地。
[0017] 更為突出的是，本發(fā)明設(shè)置的加壓機(jī)構(gòu)一方面利用水流提供的動力來驅(qū)動下葉 片，對進(jìn)入到回灌井內(nèi)的水向下施壓，使水分克服僅依靠重力通過沙石填料及土壤顆粒的 阻力，提高了單位時間的滲透量，提高了回灌效率；另一方面，由于河水的流量和流速具有 間歇性，由此導(dǎo)致加壓機(jī)構(gòu)的下葉片對進(jìn)入到回灌井內(nèi)的水向下施加的壓力也呈現(xiàn)忽大忽 小的形態(tài)，這對于保持沙石填料及土壤顆粒之間的水分通道暢通十分重要，同時這種施加 的忽大忽小壓力對于提高土壤的滲透性相比于沒有施加壓力或者提供持續(xù)恒定的壓力效 果均突出。
[0018] 因此，本發(fā)明解決了本領(lǐng)域提高回灌量和保證井口裝置的強(qiáng)度及可靠性的長期困 擾，解決了間歇性河水快速回灌問題，為自滲回灌井規(guī)模發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對發(fā)明進(jìn)一步說明：
[0020] 圖1是圓形井口裝置的三維示意圖；
[0021] 圖2是圓形井口裝置的堅向剖面示意圖；
[0022] 圖3是圖2圓形井口裝置的頂部水平剖面A-A截面；
[0023] 圖4是圖2圓形井口裝置的圓環(huán)體水平剖面B- B截面；
[0024] 圖5是圖2圓形井口裝置的圓柱體水平剖面C一C截面；
[0025] 圖6是圖2圓形井口裝置的圓柱體水平剖面D- D截面；
[0026] 圖7是圓形井口裝置井蓋外側(cè)面視圖；
[0027] 圖8是圓形井口裝置井蓋內(nèi)側(cè)面視圖，
[0028] 圖9是本發(fā)明帶有壓水結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式。
[0029] 圖中：1井蓋，11井蓋上部，12井蓋下部，3 土工織物反濾層，4井蓋頂面進(jìn)水孔口， 5井蓋外側(cè)壁進(jìn)水孔口，6井蓋內(nèi)側(cè)壁進(jìn)水孔口，7槽底進(jìn)水孔口，8回灌井，9回灌井反濾料， 10河底或渠底地面，201水輪機(jī)葉片，202支架，203上軸承，204下軸承，205立軸，206軸流 泵葉片206。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 在圖1-8中，該種井口裝置，涉及回灌井8及其井口裝置，井口裝置罩于回灌井8 上方，在回灌井8的外面設(shè)有回灌井反濾料9,所述的回灌井8位于河底或渠底地面10以 下。
[0031] 井口裝置包括井蓋1及土工織物反濾層3。
[0032] 所述的井蓋1帶進(jìn)水孔口的井蓋上部11和埋于河底或渠底地面以下的井蓋下部 12組成，井蓋1整體為空芯無底圓柱體，井蓋1上部中央設(shè)有帶槽底的圓形空芯環(huán)體槽（水 平截面為圓環(huán)）。在井蓋上部外側(cè)設(shè)有圓形進(jìn)水孔口，即井蓋頂面進(jìn)水孔口 4和井蓋外側(cè)壁 進(jìn)水孔口 5 ;在井蓋上部的空芯環(huán)體槽內(nèi)側(cè)壁及槽底均設(shè)有圓形進(jìn)水孔口，及對應(yīng)于井蓋 內(nèi)側(cè)壁進(jìn)水孔口 6和槽底進(jìn)水孔口 7。井蓋下部12的側(cè)壁為不透水體。
[0033] 土工織物反濾層3設(shè)置于井蓋外側(cè)并與井蓋外側(cè)和空芯環(huán)體槽的形狀相吻合。土 工織物反濾層3由具有反濾功能的土工織物組成，與井蓋外側(cè)形狀相吻合，有頂沒有底，可 以套在井蓋上，并固定于井蓋側(cè)壁底部位置上，覆蓋具有進(jìn)水孔口的部分，包括空芯環(huán)體槽 的側(cè)壁及槽底，起過濾作用。
[0034] 由于設(shè)置了帶槽底的圓形空芯環(huán)體槽，在井蓋上部外側(cè)、空芯環(huán)體槽內(nèi)側(cè)壁及槽 底均設(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35%，進(jìn)水孔口面積大大提高。所述的井蓋下部為不透水體，可防止雨洪初期、 小流量的、水質(zhì)相對較差的地表水回灌含水層。所述的土工織物反濾層設(shè)置于井蓋外側(cè)并 與空芯環(huán)體槽的形狀相吻合，可使土工織物反濾層與空芯環(huán)體槽結(jié)合緊密，提高土工織物 反濾層壽命。圓形進(jìn)水孔口不僅工藝性好，而且使得井蓋剛性好。
[0035] 所述的井蓋頂部具有沿水流向且坡度為1%的斜面，可減少水流或沙石對井蓋頂 部沖擊和摩擦，對提高井口裝置的壽命有利，同時還可防止低水位污水回灌。
[0036] 井蓋1的材料可采用硬質(zhì)工程塑料或金屬材料等，整體為空芯無底圓柱體。井蓋 1埋入地下的高度應(yīng)能保證井蓋的穩(wěn)定性，井口裝置的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，同時提高井口裝置的穩(wěn)固性。
[0037] 槽底為平底，此方案比較容易生產(chǎn)。當(dāng)然也可為向下彎曲的弧底，相對于平底，可 增加過流量及適應(yīng)低水位河水。
[0038] 施工時，第一步按常規(guī)方法打回灌井8,安置砼濾水管（回灌井8的主體），在砼濾 水管外側(cè)充填回灌井反濾料9,并進(jìn)行洗井等工藝，完成回灌井的施工；第二步采用預(yù)制或 外委定做加工的方法，制造井口裝置及土工織物反濾層3 ;第三步采用挖、吊裝、填、壓實(shí)的 方法，將井口裝置固定于回灌井設(shè)定位置；第四步將土工織物反濾層3套于井蓋1上，覆蓋 所有帶孔口的部分，并用壓板、鋼釘?shù)仍诰w下部將土工織物反濾層3固定。
[0039] 此方案由于井蓋1整體為空芯無底圓柱體、空芯環(huán)體槽也為圓柱體，而圓柱體的 外側(cè)圓面，可進(jìn)一步減少水流或沙石對井蓋外側(cè)面的直接沖擊，使井口裝置的壽命進(jìn)一步 提1?。
[0040] 圖9給出了本發(fā)明另一種帶有壓水機(jī)構(gòu)的實(shí)施方式。
[0041] 空芯環(huán)體槽內(nèi)設(shè)置一壓水機(jī)構(gòu)，所述的壓水機(jī)構(gòu)包括固定在空芯環(huán)體槽內(nèi)側(cè)壁上 的水平支架202,所述的支架202內(nèi)嵌置一上軸承203 ;所述的支架202可以有多種結(jié)構(gòu)形 式，例如中部嵌置上軸承，外圍通過多個連接桿或連接板與左對偶體和右對偶體的井蓋1 連為一體，以支撐壓水機(jī)構(gòu)。
[0042] 在空芯環(huán)體槽的槽底除設(shè)有進(jìn)水孔外，還設(shè)有一下軸承安裝通孔，在該通孔內(nèi)嵌 置一與上軸承同軸心的下軸承204,-立軸205通過所述的上軸承203和下軸承204后，立 軸上端通過土工織物反濾層3后連接上端葉片201，立軸下端連接流向?yàn)槌毓嗑椎?下端葉片206。下端葉片206采用軸流泵葉片，上端葉片201采用水輪機(jī)葉片，二者均為現(xiàn) 有技術(shù)。
[0043] 上端葉片201在水流作用下轉(zhuǎn)動經(jīng)由立軸205帶動下端葉片206同步轉(zhuǎn)動，由于 下端葉片的流向?yàn)槌毓嗑椎姆较颍虼藢M(jìn)入到回灌井內(nèi)的水向下施壓，加速回灌 速度，有利于提高回灌效率，這對于間歇性河流（雨水）回灌效果突出。
[0044] 壓水機(jī)構(gòu)的連接桿或連接板可以裸露。
[0045] 壓水機(jī)構(gòu)的連接桿或連接板也可利用土工織物反濾層3包覆，在此種情況下，應(yīng) 當(dāng)在連接桿或連接板之間以及長槽的兩側(cè)開口處增設(shè)用于支撐土工織物反濾層的多個支 撐桿，支撐桿可以連接在壓水機(jī)構(gòu)的連接桿或連接板上，也可連接在井蓋1上，其防止土工 織物反濾層下陷。這種包覆結(jié)構(gòu)，可以減少沙石在空芯環(huán)體槽的槽底沉積，影響立軸205的 正常工作，提高了壓水機(jī)構(gòu)工作的可靠性。
[0046] 實(shí)施上述壓水機(jī)構(gòu)時，空芯環(huán)體槽的槽底最好為平底，這樣便于安裝下軸承。當(dāng) 讓，空芯環(huán)體槽的槽底為弧形時，也可實(shí)施。
[0047] 實(shí)施上述壓水機(jī)構(gòu)時，空芯環(huán)體槽的槽底最好為平底，這樣便于安裝下軸承。當(dāng) 讓，空芯環(huán)體槽的槽底為弧形時，也可實(shí)施。
[0048] 當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例的限定范圍。任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上進(jìn)行的適 應(yīng)的改進(jìn)，均不脫離本發(fā)明的思想，均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。
[0049] 除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種圓形內(nèi)外進(jìn)水自滲反濾回灌井井口裝置，所述的井口裝置包括井蓋及固定設(shè)置 于井蓋外側(cè)的土工織物反濾層，其特征是，所述的井蓋由呈空芯環(huán)體槽設(shè)置的帶進(jìn)水孔口 的井蓋上部和埋于河底或渠底地面以下的井蓋下部組成，井蓋整體為空芯無底圓柱體，所 述的井蓋上部中央設(shè)有的空芯環(huán)體槽為具有槽底的圓柱體；在井蓋上部外側(cè)、空芯環(huán)體槽 內(nèi)側(cè)及槽底均設(shè)有圓形進(jìn)水孔口；所述的井蓋下部為不透水體；所述的土工織物反濾層設(shè) 置于井蓋外側(cè)并與井蓋外側(cè)和空芯環(huán)體槽的形狀相吻合；所述的空芯環(huán)體槽內(nèi)設(shè)置一壓水 機(jī)構(gòu)，所述的壓水機(jī)構(gòu)包括固定在空芯環(huán)體槽內(nèi)壁上的水平支架，所述的支架內(nèi)嵌置一上 軸承；在空芯環(huán)體槽的槽底通孔內(nèi)嵌置一與上軸承同心的下軸承，一立軸通過所述的上軸 承和下軸承后，立軸上端連接上端葉片，立軸下端連接流向?yàn)槌毓嗑椎南露巳~片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形內(nèi)外進(jìn)水自滲反濾回灌井井口裝置，其特征是，所述的 空芯環(huán)體槽的槽底為平底。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形內(nèi)外進(jìn)水自滲反濾回灌井井口裝置，其特征是，所述的 空芯環(huán)體槽的槽底為向下彎曲的弧底。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形內(nèi)外進(jìn)水自滲反濾回灌井井口裝置，其特征是，所述的 井蓋上部露出河底或渠底地面的高度為0. 2?0. 5m。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形內(nèi)外進(jìn)水自滲反濾回灌井井口裝置，其特征是，所述的 井蓋頂部具有沿水流向且坡度為1 %的斜面。
【文檔編號】E02D3/00GK104110022SQ201410366495
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】李旺林, 李納, 尹志遠(yuǎn) 申請人:濟(jì)南大學(xué)