[發明專利]一種分布式地下水庫及其建造方法

有效

• 申請號: 201210256979.X
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN102767302A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 顧大釗
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E04H7/02
• 分類號: E04H7/02;E04H7/18;E03B11/14;E02D31/00;B01D24/22
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林;金璽

技術領域

本發明涉及一種水庫及其建造方法，尤其涉及一種地下水庫及其建造方法。

背景技術

對于處于嚴寒地區的露天煤礦開采區域來說，大風頻繁，干旱少雨，沙物質沉積豐富，長期寒冷，使得土地極易發生沙漠化、植被極易受損。露天煤礦的開發，對原有的地下水運行系統造成影響，使得本已脆弱的生態環境更加惡化，水資源的保護利用已經成為限制礦區可持續發展的瓶頸問題。

目前，露天煤礦開采過程中，通過地質勘探，在剝離過程中，使得地下水成為礦井水，除少部分經處理后作為礦區生產生活用水使用外，大部分則經簡單凈化處理進行外排，形成巨大的水坑，一方面占用土地，另一方面，由于地表水蒸發量較大，大量的水資源被蒸發，造成了巨大的浪費，難以實現水資源的有效利用。

因此，有必要設計一種水庫，容納開采煤礦時流出的地下水，保護水資源，減小水的蒸發。

發明內容

本發明的目的是建造一種地下水庫，容納開采煤礦時流出的地下水，減小水的蒸發。

為實現上述目的，本發明采取了如下的技術方案：

本發明提供了一種分布式地下水庫，包括多個位于地下的水庫本體，其特征在于，還包括回灌水管道和連接管道。所述水庫本體包括庫底、壩體和水庫填充物，所述水庫填充物將由所述庫底和所述壩體圍成的半封閉區域填滿。所述回灌水管道的下端位于所述水庫填充物中，上端伸出至地面以上。多個所述水庫本體之間由穿過所述壩體的所述連接管道連通。

優選地，所述水庫填充物由上至下依次包括第一塊狀巖石層、過濾層和第二塊狀巖石層。所述第一塊狀巖石層和第二塊狀巖石層由塊狀的巖石堆積而成，所述過濾層包括活性炭和煤矸石，所述過濾層便能對從所述第一塊狀巖石層流下來的水進行過濾。

優選地，所述分布式地下水庫還包括抽水管道和水泵。所述抽水管道的下端位于所述第二塊狀巖石層中，上端露出在地面以上并與所述水泵連接，所述水泵通過所述抽水管道將所述第二塊狀巖石層中的水抽出至地面以上。這樣，即可將儲存在所述地下水庫中并經過自然過濾的水抽出作為生產生活用水加以使用。

優選地，多個所述水庫本體分別位于地面下不同的高度處，多個所述水庫本體之間由高到低依次通過所述連接管道串聯。進一步優選地，所述連接管道的兩端分別穿過兩個所述水庫本體最大容積90%水位處的壩體而與所述水庫填充物連通。這樣，當位于高位的水庫本體中儲存的水超過90%的警戒水位后，多余的水即可通過所述連接管道自動流至下面的水庫本體中加以儲存，從而盡可能多的將水儲存在水庫中。

優選地，所述連接管道的水流起始端外部覆蓋過濾層，從而防止了所述連接管道被沙石堵塞。

本發明還提供了一種建造上述分布式地下水庫的建造方法，包括：

（a）選取距離水源和地面配套水利工程最近且底部巖層防滲系數最大的區域作為所述分布式地下水庫的建造地點，以所述底部巖層作為庫底；

（b）在所述庫底上建造壩體，壩體外部用混凝土層加固；

（c）連接管道穿過所述壩體將各個所述水庫本體連通，對由所述壩體和所述庫底圍成的半封閉區域用水庫填充物進行回填，同時設置回灌水管道，使其下端位于所述水庫填充物中，上端伸出至地面以上。

優選地，所述水庫填充物包括第一塊狀巖石層、過濾層和第二塊狀巖石層。在所述步驟（c）中，首先在所述庫底鋪設所述第二塊狀巖石層，隨后在所述第二塊狀巖石層上部鋪設所述過濾層，最后在所述過濾層上部鋪設所述第一塊狀巖石層。

優選地，在所述水庫填充物和地面之間設置抽水管道，所述抽水管道的下端位于所述第二塊狀巖石層中，所述抽水管道的上端露出在地面以上并與一個水泵連接。

優選地，多個所述水庫本體位于地面下不同的高度處，多個所述水庫本體之間由高到低依次通過所述連接管道串聯。

優選地，在步驟（b）和步驟（c）中，在所述壩體的位于90%最大水庫容積處開設管道過孔，所述連接管道通過所述管道過孔穿過所述壩體。

優選地，在步驟（a）和步驟（b）之間，還包括對所述庫底的防滲設計。所述防滲設計包括：對底部巖層上涂布第一黑粘土層并壓實；在所述第一黑粘土層上部鋪設土工防滲布或土工防滲膜或混凝土層，并用第二黑黏土層壓實。之所以選用黑粘土，是因為在采礦時很開采出很多的黑粘土，便于就地取材，同時黑粘土層的防滲效果較好，這樣既降低了成本，又達到了防滲要求。