一种地下水自平衡方法及装置

技术特征：
1.一种地下水自平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，选择水文地质符合回灌要求的区域，作为地下水自平衡区域；s2，利用地下水自平衡装置将地下水自平衡区域中的浅层地下水回灌至深层地下水。2.根据权利要求1所述的一种地下水自平衡方法，其特征在于，步骤s1中，所述区域包括：浅层含水层、隔水层、深层含水层；其中，所述浅层含水层位于顶层，隔水层位于浅层含水层的下方，深层含水层位于隔水层的下方；隔水层为一层或多层，深层含水层与隔水层相对应的为一层或多层，且隔水层与深层含水层交替分布；所述水文地质符合回灌要求是指：所述浅层含水层的水位高于深层含水层的水位；所述隔水层的渗水率小于设定系数；所述浅层含水层与和深层含水层之间的交换水量小于设定水量。3.一种地下水自平衡装置，其特征在于，所述地下水自平衡装置为自流回灌井，包括：浅层段(1)、隔水层段(2)、深层段(3)；所述浅层段(1)、隔水层段(2)、深层段(3)分别对应设置在浅层含水层、隔水层、深层含水层中；所述浅层段(1)的井管底部与隔水层段(2)的井管相连接，所述隔水层段(2)的井管底部与深层段(3)的井管相连接；所述浅层段(1)和深层段(3)的井管均采用滤水管；所述隔水层段(2)的井管不具备滤水性；浅层含水层中的水渗过浅层段(1)的井管管壁进入浅层段(1)的井管中，依次经浅层段(1)的井管、隔水层段(2)的井管流至深层段(3)的井管中，再经深层段(3)的井管管壁渗入深层含水层中。4.根据权利要求3所述的一种地下水自平衡装置，其特征在于，若隔水层与深层含水层均为多层，且隔水层与深层含水层交替分布，则所述隔水层段(2)与深层段(3)也均对应的设为多个，隔水层段(2)与深层段(3)交替分布且自上而下依次首尾连接。5.根据权利要求3或4所述的一种地下水自平衡装置，其特征在于，所述浅层段(1)和深层段(3)的井管外侧均设有滤水层，所述滤水层中填充滤料；所述浅层段(1)井管外侧且位于滤水层的上方还设有止水层；所述隔水层段(2)的井管外侧设有止水层；所述止水层中填充有止水材料。6.根据权利要求3或4所述的一种地下水自平衡装置，其特征在于，所述自流回灌井的底部设有沉淀段，用于沉淀水中杂质。7.一种地下水自平衡装置，其特征在于，所述地下水自平衡装置包括：浅层抽水模块(4)、蓄水箱(5)、回灌井(8)；所述浅层抽水模块(4)包括浅层抽水井(42)、抽水泵(43)、抽水管(46)；所述浅层抽水井(42)采用滤水管，设置在浅层含水层中，浅层含水层中的水渗过浅层抽水井(42)的管壁，进入浅层抽水井(42)中；所述抽水泵(43)位于浅层抽水井(42)中，所述抽水管(46)的两端分别连接抽水泵(43)和蓄水箱(5)的输入管(51)；抽水泵(43)通过抽水管(46)将浅层抽水井(42)中的水抽至蓄水箱(5)中；所述回灌井(8)包括：设置在浅层含水层中的第一非滤水段(81)，设置在隔水层中的第二非滤水段(82)，设置在深层含水层中的滤水段(83)；所述第一非滤水段(81)井管底部与
第二非滤水段(82)的井管相连接，所述第二非滤水段(82)的井管底部与滤水段(83)的井管相连接；所述第一非滤水段(81)和第二非滤水段(82)的井管均不具备滤水性；所述滤水段(83)的井管采用滤水管；所述蓄水箱(5)的输出管(56)通过回灌管(84)与回灌井(8)相连接，用于将蓄水箱(5)中的水回灌至回灌井(8)中，并经滤水段(83)的井管管壁渗入深层含水层中；所述回灌管(84)上设有电磁流量计(6)和加压泵(7)。8.根据权利要求7所述一种地下水自平衡装置，其特征在于，所述蓄水箱(5)中设有塑料薄膜(53)和过滤板(52)；所述过滤板(52)水平放置在蓄水箱(5)中，将蓄水箱(5)分为上腔室和下腔室；所述上腔室的侧壁连接蓄水箱(5)的输出管(56)；所述下腔室连接蓄水箱(5)的输入管(51)和排水管(54)；所述塑料薄膜(53)放置于过滤板(52)上，水通过输入管(51)进入蓄水箱(5)的下腔室，蓄水箱(5)中的水位上升，经过滤板(52)过滤后进入上腔室，塑料薄膜(53)覆盖在上腔室的水面上，用于减少水与空气的接触面积。9.根据权利要求7或8所述的一种地下水自平衡装置，其特征在于，若隔水层与深层含水层均为多层，且隔水层与深层含水层交替分布，则所述第二非滤水段(82)与滤水段(83)也均对应的设为多个，第二非滤水段(82)与滤水段(83)交替分布且自上而下依次首尾连接。10.根据权利要求7或8所述一种地下水自平衡装置，其特征在于，所述回灌井(8)和浅层抽水井(42)的底部均设有沉淀段，用于沉淀水中杂质。

技术总结
本发明公开了一种地下水自平衡方法及装置，涉及深层地下水回灌技术领域，该方法是利用地下水自平衡装置将地下水自平衡区域中的浅层地下水回灌至深层地下水，实现地下水含水系统自平衡，对地下水不同含水层位的水资源进行调控，从而实现地下水含水系统的水资源平衡。自流回灌井结构的地下水自平衡装置直接将浅层含水层和深层含水层打通，浅层含水层水位较高，通过回灌井将潜水回灌至深层含水层，自流回灌井施工完成后，地下水实现自然回灌。加压回灌的地下水自平衡装置，通过蓄水箱和加压泵将浅层地下水回灌至深层地下水中，浅层地下水和深层地下水的氧化还原性相同，能避免回灌后改变地下水氧化还原条件的情况。后改变地下水氧化还原条件的情况。后改变地下水氧化还原条件的情况。


技术研发人员：康博 陶月赞 刘业添 杨杰
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2022.07.01
技术公布日：2022/10/25