[發明專利]一種離岸海島水資源調蓄系統和方法

在審

• 申請號: 202110607773.6
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113309171A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 束龍倉;李玉喜;董亞楠;李旺林;李大勇;王然
• 申請（專利權）人: 河海大學;濟南軌道交通集團有限公司
• 主分類號: E03B1/00
• 分類號: E03B1/00;E03B3/00;E03B3/04;E03B3/06;E03B3/34
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種離岸海島水資源調蓄系統，其特征在于，包括水資源調蓄模塊和均與所述水資源調蓄模塊信號連接的地表徑流收集模塊、地下水回灌模塊、地下水開采模塊、輸水模塊和地下水水位監測模塊；

所述地下水水位監測模塊用于實時監測地下水水位信息，并將所述地下水水位信息傳送給所述水資源調蓄模塊；

所述水資源調蓄模塊用于根據所述地下水水位信息生成控制指令傳輸所述控制指令至地表徑流收集模塊、地下水回灌模塊、地下水開采模塊、輸水模塊和地下水水位監測模塊；

所述地表徑流收集模塊用于收集地表徑流并將收集的地表徑流輸送至所述地下水回灌模塊；

所述地下水回灌模塊用于進行地下水回灌；

所述地下水開采模塊用于開采地下水并輸送至所述輸水模塊；

所述輸水模塊用于通過開采的地下水生產自來水。

2.根據權利要求1所述的離岸海島水資源調蓄系統，其特征在于，所述地下水回灌模塊設置在砂層較厚區域，并通過閘門與所述地表徑流收集模塊相連通。

3.根據權利要求1所述的離岸海島水資源調蓄系統，其特征在于，所述地下水回灌模塊包括回灌井和回灌池；所述回灌井的井口位置處設置有反濾裝置。

4.根據權利要求1所述的離岸海島水資源調蓄系統，其特征在于，所述地表徑流收集模塊包括截洪溝、天然河道和人工渠道；所述截洪溝環山腳設置，用于收集山體的地表徑流；所述天然河道、截洪溝和人工渠道通過水閘相互連通，使收集的地表徑流匯流至所述地下水回灌模塊。

5.根據權利要求1所述的離岸海島水資源調蓄系統，其特征在于，所述輸水模塊包括自來水廠；所述自來水廠通過輸水管道與所述地下水開采模塊相連通。

6.根據權利要求1所述的離岸海島水資源調蓄系統，其特征在于，所述地下水開采模塊包括抽水井、抽水裝置和水量計量裝置；所述抽水裝置可把開采的地下水泵入所述輸水模塊。

7.根據權利要求1所述的離岸海島水資源調蓄系統，其特征在于，所述地下水水位監測模塊包括均勻分布在地下水區域的地下水水位監測井。

8.一種離岸海島水資源調蓄方法，其特征在于，基于權利要求1-7任一項所述的系統，包括以下步驟：

通過地下水水位監測模塊獲得實時地下水水位H_t；

控制地表徑流收集模塊、地下水回灌模塊、地下水開采模塊和輸水模塊運行，令地下水水位H_t滿足以下條件：H_預警＜H_t＜H_臨界；

其中，H_臨界為預設的地下水臨界水位，H_警戒為預設的生態預警地下水水位。

9.根據權利要求1所述的離岸海島水資源調蓄方法，其特征在于，控制地表徑流收集模塊、地下水回灌模塊、地下水開采模塊和輸水模塊運行，令地下水水位H_t滿足以下條件：H_預警＜H_t＜H_臨界的方法包括以下步驟：

通過地下水位監測模塊獲取地下水水位H_t；

若獲取的地下水水位H_t≥H_臨界時，通過水資源調蓄模塊控制地表徑流模塊停止向地下水回灌模塊輸水，使得地表徑流流向自然河流水系，流入大海，同時通過水資源調蓄模塊控制地下水回灌模塊停止回灌，控制地下水開采模塊加大開采量；

若獲取的地下水水位H_t≤H_預警時，通過水資源調蓄模塊控制地表徑流收集模塊開啟，使得收集的地表徑流通過地表徑流收集模塊匯流至地下水回灌模塊，控制地下水回灌模塊增加地下水回灌量，控制地下水開采模塊減少或停止開采地下水。

10.根據權利要求1所述的離岸海島水資源調蓄方法，其特征在于，所述方法還包括：根據當地自然氣候規律和各時期用水量規律設置調控標準；

所述調控標準包括：設置多級地下水臨界水位和生態預警水位，設置汛期、枯水期和春灌期的水資源調控措施。