[發明專利]一種增加淡水儲量的人工雙域海島的施工方法

有效

• 申請號: 202010106365.8
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111287146B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 魯春輝;張加旭;劉雨軒;閆敏
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02B3/18
• 分類號: E02B3/18;E02D19/04;E02D19/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種增加淡水儲量的人工雙域海島的施工方法，包括以下步驟：步驟1、劃分人工海島中海島基質部分和阻水屏障部分；步驟2、設計海島基質部分的滲透系數、隔水屏障部分的滲透系數及厚度；步驟3、根據隔水屏障部分的滲透系數及厚度取值，確定阻水屏障部分的深度；步驟4、圈定人工吹填海島區域，吹填海島地基；步驟5、設置施工圍堰，并利用施工圍堰形成雙域海島的阻水屏障部分；步驟6、利用當地海沙吹填海島基質部分，形成人工雙域結構海島。首先，本發明的人工雙域海島不僅能夠增大海島淡水儲量，而且投資成本較均質海島并沒有增加多少，因此具有較高的推廣應用價值。

技術領域

本發明涉及海島淡水資源可持續利用領域，具體為一種增加淡水儲量的人工雙域海島的施工方法。

背景技術

為支持人工島嶼的可持續發展，擴大海島內淡水儲存體積將成為重中之重。根據發明人最新的研究結果表明，在海島外圍增設一圈弱透水層能夠有效減緩海水入侵，增加海島內淡水儲量。但是，新增加一圈異質材料會增加投資成本，降低海島的性價比。因此，科學規劃一種雙域結構的海島施工方法將成為提升人工海島性價比的關鍵。

發明內容

發明目的：為了克服背景技術的不足，本發明公開了一種增加淡水儲量的人工雙域海島的施工方法。

技術方案：本發明的增加淡水儲量的人工雙域海島的施工方法，包括以下步驟：

步驟1、劃分人工海島中海島基質部分和阻水屏障部分；

步驟2、設計海島基質部分的滲透系數、阻水屏障部分的滲透系數及厚度；

步驟3、根據阻水屏障部分的滲透系數及厚度取值，確定阻水屏障部分的深度；

步驟4、圈定人工吹填海島區域，利用當地海沙吹填海島地基；

步驟5、設置施工圍堰，并利用施工圍堰形成雙域海島的阻水屏障部分；

步驟6、再次利用當地海沙吹填海島基質部分，形成人工雙域結構海島。

其中，步驟1具體為將三維海島簡化為二維剖面，并在規劃的吹填的海島外圍設置不完全穿透海島含水層的阻水屏障部分。

進一步的，步驟2中所述海島基質部分的滲透系數為K₁、阻水屏障部分的滲透系數為K₂，滿足K₂/K₁的值在區間0.001-0.0001內；阻水屏障部分的厚度D₂與海島半徑的D比值在區間0.5-0.2之間。

進一步的，步驟3中阻水屏障部分的深度計算公式為：

式中：ε＝(ρ_f/(ρ_s-ρ_f))，D指海島半徑，D₁指海島內環半徑，D₂指阻水屏障部分的厚度，D₂＝D-D₁，W指降雨入滲補給量，K₂指阻水屏障部分的滲透系數。

進一步的，步驟4中海島地基底部距離海水水位的高程為H_d；其中吹填材料為當地海沙。

進一步的，步驟5中所述施工圍堰緊貼海島外環圈定，圍堰材料與阻水屏障部分相同，基于施工圍堰，完成阻水屏障部分施工。

有益效果是：與現有技術相比，本發明的優點為：首先，本發明的人工雙域海島可以有效增大海島淡水儲量；其次，利用海島施工圍堰作為雙域結構海島的阻水屏障部分，節省工程投資，并免除了圍堰拆除的費用，同時可以確定最優阻水屏障部分深度，減少低滲透介質的消耗，進一步降低工程造價。

附圖說明

圖1是本發明雙域結構海島剖視圖；