[发明专利]一种能够抑制海水入侵的地下取水方法

说明书

本发明公开了一种能够抑制海水入侵的地下取水方法，主要包括如下步骤：在明确水文地质条件和地下水运动情况的基础上，在传统含水层抽水井的下游侧合理布置注水井；以合理的固定流量从抽水井中抽取地下淡水，并根据实际条件将地下水进行一定程度的冷却降温；而后根据本专利所给公式计算回灌地下水流量理论值，再按此值将低温地下水回灌进含水层中，抽取与回灌的地下水流量之差即为可利用的地下水，此种地下取水方法适用于沿海地区，避免了沿海地区抽采地下水导致的海水入侵问题，同时还可以结合水源热泵等技术利用地下水中的热能，既能缓解沿海地区的用水紧张的问题，又能为供暖系统提供一种新的热源。

技术领域

本发明涉及一种能够抑制海水入侵的地下取水方法，属于地下水资源利用技术领域。

背景技术

沿海地区经济发达，人口众多且增长迅速，这就导致沿海地区对淡水的需求量越来越高，抽取地下水是沿海地区获取水源的重要途径之一。尤其对于干旱和半干旱地区，地下水资源更显得尤为重要。然而在这些地区抽取地下水后，由于地表水资源缺乏，地表水不能及时补给地下水，会导致地下水位降低，使得海水进一步向含水层中入侵，从而使地下淡水被咸化，导致可直接利用地下水储量降低，加剧了沿海地区用水紧张的局面。

为了抑制海水入侵，增大含水层中可利用的淡水储量，国内外采取了多种方法：(1)修筑地下截渗墙。地下截渗墙的渗透性较低，主要是通过切断海水入侵的通道来防止海水入侵。但应用这种方法时在初期需要较高的安装和材料成本。(2)人工注水，即在发生海水入侵的含水层中通过人工的方式回灌淡水以抬升地下水位从而达到抑制海水入侵的作用。这种方式对于抑制海水入侵简单有效，同时成本较低，被广泛采用。但这种方法会消耗大量淡水，有时难以有效缓解沿海地区的用水紧张局面。研究表明注水温度低于地下水温度时对地下水位有抬升作用，从而起到抑制海水入侵的作用，且效果显著。然而以往在采用人工注水时总是忽略了注水温度的作用，如果能够将回灌淡水温度降至地下水温度以下，则可以利用回灌淡水所携带的低温抬升一部分地下水位，从而减少所需回灌淡水的水量。

基于以上分析，本发明人将抽取地下水，人工注水和注水的温度效应结合起来，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够抑制海水入侵的地下取水方法，在抽取地下水的同时还能抑制海水入侵的作用。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种能够抑制海水入侵的地下取水方法，包括：

根据地下含水层的特性，在传统抽水井的下游布置注水井；

以一定流量将地下含水层中的淡水通过抽水井抽出；

对抽出的地下水进行降温处理，使其冷却至一定温度；

计算回灌地下水流量的理论值，并按此理论值将降温后的地下水回灌进地下含水层；

抽取与回灌的地下水流量之差即为可利用的地下水。

进一步的，所述计算回灌地下水流量的理论值，公式如下：

式中：n为地下水的可提取率；

Q_in为通过注水井回灌地下水的流量；

T_mix为回灌地下水之后含水层中地下水稳定后的平均温度；

Q_out为通过抽水井抽取地下水的流量；

Q_FSGD为抽取地下水之前含水层中的地下水流量；

T_FSGD为抽取地下水之前含水层中的地下水平均温度；

T_in为回灌地下水的温度；