CN103806500B - 一种雪山融水的收集利用装置 - Google Patents

Abstract

一种雪山融水的收集利用装置，包括收集雪水的雪水收集场、雪水检查井、雪水水池、雪水处理设备和配水管；所述雪水收集场与雪水水池之间设置有雪水检查井，且通过第一输配管道相连；所述雪水检查井的进水口高度高于出水口高度；所述雪水水池通过第二输配管道与雪水处理设备连接；所述雪水处理设备的出水口连接配水管。本发明所提供的雪山融水的收集利用装置，能在春、夏之季，截留雪山山前河流冲积扇面河床下的浅层潜流雪水，汇集到雪水收集井中，通过雪水收集管送至雪水储水池，进一步处理后供用户使用。

Description

一种雪山融水的收集利用装置

技术领域

本发明涉及传统水源的开发领域，特别是涉及一种雪山融水的收集利用装置。

背景技术

我国新疆、青海、西藏雪山分布的地区，雪山积雪是一种宝贵的用水资源。春、夏之际，积雪融化，汇成溪流、小河。雪水入渗，在山前河流冲积扇面形成地下丰富的含水层。历来，人们开挖数米至数十米深的超深竖井，井底用井渠相连，构成雪水的输送通道，把雪水引出地面。这种雪水的利用方式全部是地下工程，施工条件极为恶劣，工程浩大，人工操作，效率低下，工期冗长。竖井、井渠易发生坍塌，可能导致雪水收集利用***丧失功能，甚至危及生命。

因此，为了保证雪山融水收集利用***的安全可靠性，减小工程量，降低工程投资，改善施工条件，提高劳动效率，消除公知的雪山融雪水利用方法的技术缺陷，需要开发一种雪山融水的收集利用技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种施工容易，工程投资抵，安全可靠性高的雪山融水的收集利用装置。

为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案如下：

一种雪山融水的收集利用装置，5包括收集雪水的雪水收集场1、雪水检查井2、雪水水池3、雪水处理设备4和配水管5；所述雪水收集场1与雪水水池3之间设置有雪水检查井2，且通过第一输配管道6相连；所述雪水检查井2的进水口高度高于出水口高度；所述雪水水池3通过第二输配管道7与雪水处理设备4连接；所述雪水处理设备4的出水口连接配水管5。

进一步地，所述雪水收集场1包括底部和周边铺设防渗土工膜的基坑11，基坑11内铺设的渗透管渠12，以及竖向设置在渗透管渠12中部的雪水集水井13；所述渗透管渠12外部包裹土工布，内部套装有穿孔管或塑料模块集水箱14，且所述穿孔管或塑料模块集水箱14和渗透管渠12外壁之间填充卵石或碎石；所述穿孔管或塑料模块集水箱14外部包裹土工布；所述雪水集水井13通过集水管19连接至第一输配管道6；所述渗透管渠12、雪水集水井13与基坑之间的空隙填充砂石料。

进一步地，所述雪水集水井13为HDPE材质，井筒直径为1000mm至3000mm，井筒的环刚度不小于8KN/m²。

进一步地，所述渗透管渠12长15m-20m，宽800mm—1000mm，所述卵石或碎石直径为5mm-10mm。

进一步地，所述雪水水池3为塑料模块组合水池，设置在冰冻线以下，且覆土不小于1.5m，最大深埋不大于6m，竖向承压力不小于150KN/m²，侧向承压力不小于90KN/m²。

进一步地，所述塑料模块组合水池外包裹防水复合土工膜。

进一步地，所述雪水处理设备4包括水质处理设备和消毒设备。

进一步地，所述水质处理设备采用石英砂接触过滤处理。

进一步地，所述石英砂平均粒径为1mm，过滤速度为10m/h，混凝剂投加量为10mg/L的聚合氯化铝。

进一步地，所述消毒设备为紫外线消毒设备，采用的波长为254nm。

采用上述技术方案，本发明的有益效果有：

（1）本发明所提供的雪山融水的收集利用装置，能在春、夏之际，截留雪山山前河流冲积扇面河床下的浅层潜流雪水，汇集到雪水收集井中，通过雪水收集管送至雪水储水池，进一步处理后供用户使用。

（2）第一输配管道在雪水检查井处断开，进水口高度高于出水口高度，利用取水点与低位用水地区的地势高差，能实现无能耗输水，当雪水输水管道采用密封连接时，则可实现利用天然势能自动供水，在用水点打开取水阀门即可用水，无电能消耗。

（3）使用本发明的雪水融水收集利用技术，雪水收集场及输水管道的浅层敷设，可以大幅度的削减了土石工程量，降低施工难度，消除工程隐患，维持雪山雪水收集利用***的正常功能，确保供水及人身安全，实现远距离供水。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1A部细节图；

图3为本发明一实施例示意图。

其中：1雪水收集场，11基坑，12渗透管渠，13雪水集水井，14穿孔管或塑料模块集水箱，15砂石料，16卵石或碎石，17防渗土工膜，18土工布，19集水管，2雪水检查井，3雪水水池，4雪水处理设备，5配水管，6第一输配管道，7第二输配管道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明的结构示意图，图2为图1中A部细节图，如图1，图2所示，本发明公开了一种雪山融水的收集利用装置，包括收集雪水的雪水收集场1、雪水检查井2、雪水水池3、雪水处理设备4和配水管5；所述雪水收集场1与雪水水池3之间设置有雪水检查井2，且通过第一输配管道6相连；所述雪水检查井2的进水口高度高于出水口高度；所述雪水水池3通过第二输配管道7与雪水处理设备4连接；所述雪水处理设备4的出水口连接配水管5。

雪水收集场1包括底部和周边铺设防渗土工膜17的基坑11，基坑11内铺设长15m-20m，宽800mm—1000mm的渗透管渠12，以及竖向设置在渗透管渠12中部的雪水集水井13，所述雪水集水井13优选HDPE材质，井筒直径为1000mm至3000mm，井筒的环刚度不小于8KN/m²；所述渗透管渠12外部包裹土工布18，内部套装有包裹土工布18的穿孔管14，且所述穿孔管14和渗透管渠12外壁之间填充直径为5mm-10mm的卵石或碎石16；雪水集水井13通过集水管19连接至第一输配管道6；且所述渗透管渠12、雪水集水井13与基坑之间的空隙填充砂石料15。

雪水水池3优选包裹防水复合土工膜的塑料模块组合水池，设置在冰冻线以下，且覆土不小于1.5m，最大深埋不大于6m，竖向承压力不小于150KN/m²，侧向承压力不小于90KN/m²；雪水处理设备4包括水质处理设备和消毒设备，水质处理设备优选石英砂接触过滤处理，采用平均粒径为1mm—2mm的石英砂（优选采用1mm的石英砂），投加量为10mg—15mg/L（优选投加量为10mg/L）的聚合氯化铝作为混凝剂，过滤速度为8—15m/h（优选过滤速度为8m/h）；消毒设备优选紫外线消毒设备，采用的波长为254nm。

实施例1

图3为本发明一实施例示意图，如图3所示的雪水收集场的截面，在基坑的底部和周边铺设防渗土工膜17，在渗透管渠12的外周包裹土工布18，且渗透管渠12的内部具有截面为圆形的穿孔管14，且在穿孔管外部套有透水的土工布，穿孔管与渗透管渠壁之间填充卵石或碎石16，渗透管渠12外部用砂石料填充。

本发明所提供的雪山融水的收集利用装置，雪水收集场优选深为1.5m左右，穿孔管位于融雪期的最低地下水水位1米以下，第一输配管道和第二输配管道优选HDPE管材，管径应不小于DN200，填充的砂石料优选为自然级配河床沙石料；雪水集水井优选成品的HDPE材质井，井筒直径在1000至3000毫米之间，井筒的环刚度至少8KN/m²；渗透管渠外部包裹的土工布优选质量密度为200g/m²的土工布；穿孔管直径选用150mm—315mm（优选采用150mm），管中心标高在融雪期最低地下水位以下1米左右，材质也可选用HDPE材质，穿孔率为1.5%左右为佳，在安装时外部套上透水土工布布套。

第一输配管道和第二输配管道将雪水集水井收集到的雪水输送至雪水的集蓄点储水池（雪水水池），优选采用HDPE管材，管径不小于DN200，并在输配管道中间设置多个雪水检查井，雪水检查井采用HDPE管材，井筒直径优选为1米左右，井筒的环刚度在8KN/m²以上。

雪水水池收集雪水集中储存，适宜布置在靠近用水低点附近，优选采用塑料模块组合水池，水池覆土不小于1.5米，应该在冰冻线以下，水池的最大深埋应不大于6米，且在水池上设置进水管，出水管，溢流管，放空管。透气帽，水池冲洗设施等，保证水质，其材质可选用PP材质，竖向承压力不小于150KN/㎡，侧向承压力不小于90KN/㎡。塑料模块水池外包二布一膜防水复合土工膜（土工布的单位面积质量密度为200g/㎡，PE膜厚0.5mm）。

雪水处理设备包括水质处理设备和消毒设备，水质处理优选采用石英砂接触式过滤方式，选用平均粒径为1mm的石英砂，投放量为10mg/L的聚合氯化铝作为混凝剂，过滤速度在10m/h左右为佳。雪水消毒优选采用中心波长254nm的紫外线消毒，配水管将处理后的水送至个用水点。

实施例2

使用时，雪山融化的雪水首先进入雪水收集场内，通过天然级配砂石，进入到渗透管渠的过滤碎石层（由卵石和/或碎石组成）内，通过包裹透水土工布的穿孔管流入雪水集水井，雪水集水井的水通过集水管汇入第一输配管道，沿着地面下降坡向在重力作用往下流，在第一输配管道上分段设置雪水检查井，直至流入雪水水池，在雪水水池一侧设置有旁通管，收集时旁通管上的阀门关闭，雪水水池的水继续经过雪水处理设备进行水质过滤和紫外线消毒后，由配水管输送至用水处。

实施例3

采用塑料模块集水箱替代穿孔管，在塑料模块集水箱四周包裹透水土工布，集水箱顶部及两侧的过滤碎石层（卵石或碎石组成）厚度设置为500mm，箱体可以直接设置在雪水收集场的底面上，即基坑底部可以不铺设砂石料，仅在塑料模块集水箱四周（除下部）设置过滤碎石层（卵石或碎石组成）形成渗透管渠。

实施例4

由于本发明中的各个部件大都可以采用HDPE管材，因此，管道及部件连接可以采用热熔的方式，由于雪水收集场和雪水水池之间的地势差，可以实现自动供水，雪水检查井处根据需要安装检修阀门或通气阀，雪水水池旁通管上的阀门打开。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种雪山融水的收集利用装置，其特征在于：包括收集雪水的雪水收集场(1)、雪水检查井(2)、雪水水池(3)、雪水处理设备(4)和配水管(5)；

所述雪水收集场(1)与雪水水池(3)之间设置有雪水检查井(2)，且通过第一输配管道(6)相连；

所述雪水检查井(2)的进水口高度高于出水口高度；

所述雪水水池(3)通过第二输配管道(7)与雪水处理设备(4)连接；

所述雪水处理设备(4)的出水口连接配水管(5)；

所述雪水收集场(1)包括

底部和周边铺设防渗土工膜的基坑(11)，

基坑(11)内铺设的渗透管渠(12)，以及

竖向设置在渗透管渠(12)中部的雪水集水井(13)；

所述渗透管渠(12)外部包裹土工布，内部套装有穿孔管或塑料模块集水箱(14)，且所述穿孔管或塑料模块集水箱(14)和渗透管渠(12)外壁之间填充卵石或碎石；

所述穿孔管或塑料模块集水箱(14)外部包裹土工布；

所述雪水集水井(13)通过集水管(19)连接至第一输配管道(6)；

所述渗透管渠(12)、雪水集水井(13)与基坑之间的空隙填充砂石料。

2.根据权利要求1所述的雪山融水的收集利用装置，其特征在于：所述雪水集水井(13)为HDPE材质，井筒直径为1000mm至3000mm，井筒的环刚度不小于8KN/m²。

3.根据权利要求1所述的雪山融水的收集利用装置，其特征在于：所述渗透管渠(12)长15m-20m，宽800mm-1000mm，所述卵石或碎石直径为5mm-10mm。

4.根据权利要求1所述的雪山融水的收集利用装置，其特征在于：所述雪水水池(3)为塑料模块组合水池，设置在冰冻线以下，且覆土不小于1.5m，最大深埋不大于6m，竖向承压力不小于150KN/m²，侧向承压力不小于90KN/m²。

5.根据权利要求4所述的雪山融水的收集利用装置，其特征在于：所述塑料模块组合水池外包裹防水复合土工膜。

6.根据权利要求1所述的雪山融水的收集利用装置，其特征在于：所述雪水处理设备(4)包括水质处理设备和消毒设备。

7.根据权利要求6所述的雪山融水的收集利用装置，其特征在于：所述水质处理设备采用石英砂接触过滤处理。

8.根据权利要求7所述的雪山融水的收集利用装置，其特征在于：所述石英砂平均粒径为1mm，过滤速度为10m/h，混凝剂投加量为10mg/L的聚合氯化铝。

9.根据权利要求6所述的雪山融水的收集利用装置，其特征在于：所述消毒设备为紫外线消毒设备，采用的波长为254nm。