CN113895852B - 大气降水存储地下水库***及建造方法 - Google Patents
大气降水存储地下水库***及建造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113895852B CN113895852B CN202111334029.XA CN202111334029A CN113895852B CN 113895852 B CN113895852 B CN 113895852B CN 202111334029 A CN202111334029 A CN 202111334029A CN 113895852 B CN113895852 B CN 113895852B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reservoir
- fracturing
- boundary
- water
- bedrock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 3
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G5/00—Storing fluids in natural or artificial cavities or chambers in the earth
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
- E03B3/02—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from rain-water
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
- E03B3/06—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from underground
- E03B3/08—Obtaining and confining water by means of wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens or liners
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/108—Rainwater harvesting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Public Health (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Sewage (AREA)
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Abstract
一种大气降水存储地下水库***,该地下水库***用于被完整基岩覆盖的山区或海岛,通过在完整基岩的规划边界之间钻出边界竖井,并在边界竖井之间进行定向压裂形成水库边界,水库边界内的岩石通过钻井和压裂形成基岩裂隙,在水库边界内形成裂隙储水库,大气降水落到岩石表面后裂隙渗入水库内存储形成地下水,不会再从岩石表面流失浪费掉,通过取水井将储存的地下水取出;另外,通过修建地表拢水收集渠,将降水导流至压裂井进入裂隙储水库,提高储水效率;该地下水库***解决了相关地区难以存储地下水的问题,解决了该地区人们的用水难题,不影响人们在水库上方正常的生产生活,施工过程不需要额外的建筑材料,适合在相关区域全面推广。
Description
技术领域
本发明涉及地下储水技术领域,尤其涉及一种大气降水存储地下水库***及建造方法。
背景技术
在地表出露完整基岩缺少地下水的山区,尤其是由完整基岩形成的海岛,由于地层岩性完整致密导致雨水无法渗入,难以存储雨水。
对于由完整基岩形成的海岛,不仅面积较小,且淡水资源的极度缺乏,是海岛开发的主要制约因素之一,目前这种海岛的淡水水源主要靠降雨和船只运送,或由海水淡化装置得到,船只的运送受运力的限制和气候的影响而使得规模有限,海水淡化装置耗用能量大,而雨水收集往往由于无法储存而白白流入海中浪费掉了。海岛处于海洋中,一般有较丰沛的降雨,收集雨水储存为最优选择,当然,我们可以在海岛上建造堤坝形成水库,但是这种地形条件在海岛上是很难找到的,不能普遍使用,而且远离大陆的海岛难于找到筑坝的材料,建造成本亦非常高。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种大气降水存储地下水库***及建造方法。
本发明的技术方案是:一种大气降水存储地下水库***,包括覆盖山区某区域或海岛的完整基岩,完整基岩的上表面通过设置若干边界竖井形成水库边界,该水库边界的下端靠近完整基岩的底部,水库边界内的岩石被压裂形成裂隙储水库,裂隙储水库的中部设有取水井。
优选的,所述水库边界上的若干边界竖井沿设计的边界布置。
优选的,完整基岩及周边的地表建有将降水导流至压裂井并渗入
裂隙储水库的拢水收集渠。
优选的,所述的取水井内设有水泵、泵管,泵管和供水管网连接。
优选的,所述裂隙储水库内的基岩裂隙的间隙从下向上逐渐变小。
一种大气降水存储地下水库***的建造方法,包括以下步骤:
S1、测绘出完整基岩的形状和占地面积,规划出储水库的体积;
S2、根据规划,用钻孔工具沿着规划的储水库水平边界在完整基岩上表面钻探出若干边界竖井,垂向钻探深度控制在完整基岩体以内,避免打穿完整基岩体,随后在边界竖井之间进行定向压裂,使规划边界垂向形成裂隙界面,作为水库边界;
S3、使用钻孔工具在水库边界内的岩石表面向下钻出若干压裂竖井,若干压裂竖井均匀布置于岩石表面,压裂竖井的钻探深度和边界竖井的钻探深度相同;
S4、将压裂工具放入压裂竖井内,并从下向上逐步进行压裂,向上压裂的过程中压裂工具的压力泵压力逐渐减小,直至压裂竖井的压裂段被完全压裂;
S5、根据步骤S4对若干压裂竖井进行逐个压裂,压裂竖井形成的基岩裂隙只能延展至水库边界竖井之间形成的垂向裂隙界面,水库边界内被压裂的岩石形成裂隙储水库;
S6、在裂隙储水库的地表修建拢水收集渠,将降水导流至压裂竖井并渗入裂隙储水库;
S7、选择裂隙储水库中合适的压裂竖井下入井管、滤水管,将其改造成取水井。
优选的,所述的压裂工具采用压力泵清水压裂,钻孔工具采用水文钻机。
本发明的有益技术效果是:
该地下水库***用于被完整基岩覆盖的山区或海岛,通过在完整基岩的规划边界之间钻出边界竖井,并在边界竖井之间进行定向压裂形成水库边界,水库边界内的岩石通过钻井和压裂形成基岩裂隙,在水库边界内形成裂隙储水库,大气降水落到岩石表面后从裂隙之间的缝隙渗入水库内存储形成地下水,不会再从岩石表面流失浪费掉,通过取水井将储存的地下水取出供人们使用;另外,通过修建地表拢水收集渠,将降水导流至压裂井并入渗裂隙储水库,提高储水效率;
该地下水库***内基岩裂隙的间隙从下向上逐渐变小,储水库上部的裂隙很小,整体结构轻度高且更加***整的地面,储水量小,储水库下部的间隙较大,类似于碎石群,能够储存较多的地下水,因此这种裂隙储水库的蒸发量很小,水库内储存的水不易流失,接近自然的地下水,这种裂隙储水库相对自然水库的蒸发量小,且能够利用到水库地表的土地资源。
该地下水库***解决了被完整基岩覆盖的山区或海岛难以存储地下水的问题,解决了该地区人们的用水难题,不影响人们在水库上方正常的生产生活,施工过程不需要额外的建筑材料,节约了材料成本,适合在相关区域全面推广。
附图说明
图1是本发明的完整基岩上钻出水库边界以及在水库边界内岩石钻井后的俯视结构示意图;
图2是图1的A-A向剖视图;
图3是本发明水库边界内岩石形成裂隙水库后的俯视结构示意图;
图4是图3的B-B向剖视图。
图5是图4的取水井中放入井管后的结构示意图。
图中,11.完整基岩、12.裂隙界面、121.边界竖井、13.裂隙储水库、14.取水井、141.井管、142.滤水管、16.压裂竖井、17.压裂工具。
具体实施方式
实施例一,参见说明书附图 1- 5, 一种大气降水存储地下水库***,包括覆盖山区某区域或海岛的完整基岩,完整基岩的上表面通过设置若干边界竖井形成水库边界,该水库边界的下端靠近完整基岩的底部,水库边界内的岩石被压裂形成裂隙储水库,裂隙储水库的中部设有取水井。该取水井内设有水泵、泵管,泵管和供水管网连接,把裂隙储水库内储存的水抽出供周边居民使用,在水库的一侧设置净水设备,若水库内的水达不到饮用标准,通过净水设备净化后供居民饮用。
所述水库边界上的若干边界竖井沿设计的边界布置,还可在水库边界的外侧设置一圈挡水围墙,挡水围墙用于挡住未及时从储水库表面渗入而向外流出的雨水,提高储水效率。
完整基岩及周边的地表建有将降水导流至压裂井并渗入裂隙储水库的拢水收集渠,通过该拢水收集渠将碎石储水库周边地表的降水导流至压裂井并入渗裂隙储水库内,碎石储水库上部的裂隙较小,压裂井能够较为完成的保存在地表。
所述裂隙储水库内的基岩裂隙的间隙从下向上逐渐变小,整体结构轻度高且更加***整的地面,不影响人们在表面的正常活动。
实施例二,参见说明书附图 1- 5,大气降水存储地下水库***的建造方法,其特征是:包括以下步骤:
S1、测绘出完整基岩的形状和占地面积,规划出储水库的体积;
S2、根据规划,用钻孔工具沿着规划的储水库水平边界在完整基岩上表面钻探出若干边界竖井,垂向钻探深度控制在完整基岩体以内,避免打穿完整基岩体,随后在边界竖井之间进行定向压裂,可选用定向水力压裂,通过高压水的切割,将边界截裂竖井之间切出缝隙,形成水库的边界,使规划边界垂向形成裂隙界面,作为水库边界;
S3、使用钻孔工具在水库边界内的岩石表面向下钻出若干压裂竖井,若干压裂竖井均匀布置于岩石表面,压裂竖井的钻探深度和边界竖井的钻探深度相同;
S4、将压裂工具放入压裂竖井内,并从下向上逐步进行压裂,向上压裂的过程中压裂工具的压力泵压力逐渐减小,直至压裂竖井的压裂段被完全压裂;
S5、根据步骤S4对若干压裂竖井进行逐个压裂,压裂竖井形成的基岩裂隙只能延展至水库边界竖井之间形成的垂向裂隙界面,水库边界内被压裂的岩石形成裂隙储水库;
S6、在裂隙储水库的地表修建拢水收集渠,将降水导流至压裂竖井并渗入裂隙储水库;
S7、选择裂隙储水库中合适的压裂竖井下入井管、滤水管,将其改造成取水井,水库下部的存水从滤水管进入到取水井内。
所述的压裂工具采用压力泵清水压裂,钻孔工具采用水文钻机。
Claims (5)
1.一种大气降水存储地下水库***,包括覆盖山区某区域或海岛的完整基岩,其特征是:完整基岩的上表面通过设置若干边界竖井形成水库边界,该水库边界的下端靠近完整基岩的底部,水库边界内的岩石被压裂形成裂隙储水库,裂隙储水库的中部设有取水井;裂隙储水库内的基岩裂隙的间隙从下向上逐渐变小;所述水库边界上的若干边界竖井沿设计的边界布置。
2.根据权利要求1所述的一种大气降水存储地下水库***,其特征是:完整基岩及周边的地表建有将降水导流至压裂井并渗入裂隙储水库的拢水收集渠。
3.根据权利要求1所述的一种大气降水存储地下水库***,其特征是:所述的取水井内设有水泵、泵管,泵管和供水管网连接。
4.一种大气降水存储地下水库***的建造方法,其特征包括以下步骤:
S1、测绘出完整基岩的形状和占地面积,规划出储水库的体积;
S2、根据规划,用钻孔工具沿着规划的储水库水平边界在完整基岩上表面钻探出若干边界竖井,垂向钻探深度控制在完整基岩体以内,避免打穿完整基岩体,随后在边界竖井之间进行定向压裂,使规划边界垂向形成裂隙界面,作为水库边界;
S3、使用钻孔工具在水库边界内的岩石表面向下钻出若干压裂竖井,若干压裂竖井均匀布置于岩石表面,压裂竖井的钻探深度和边界竖井的钻探深度相同;
S4、将压裂工具放入压裂竖井内,并从下向上逐步进行压裂,向上压裂的过程中压裂工具的压力泵压力逐渐减小,直至压裂竖井的压裂段被完全压裂;
S5、根据步骤S4对若干压裂竖井进行逐个压裂,压裂竖井形成的基岩裂隙只能延展至水库边界竖井之间形成的垂向裂隙界面,水库边界内被压裂的岩石形成裂隙储水库;
S6、在裂隙储水库的地表修建拢水收集渠,将降水导流至压裂竖井并渗入裂隙储水库;
S7、选择裂隙储水库中合适的压裂竖井下入井管、滤水管,将其改造成取水井。
5.根据权利要求4所述的大气降水存储地下水库***的建造方法,其特征是:所述的压裂工具采用压力泵清水压裂,钻孔工具采用水文钻机。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111334029.XA CN113895852B (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 大气降水存储地下水库***及建造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111334029.XA CN113895852B (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 大气降水存储地下水库***及建造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113895852A CN113895852A (zh) | 2022-01-07 |
CN113895852B true CN113895852B (zh) | 2023-06-20 |
Family
ID=79193968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111334029.XA Active CN113895852B (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 大气降水存储地下水库***及建造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113895852B (zh) |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1086569A (zh) * | 1992-10-31 | 1994-05-11 | 合肥工业大学 | 地表水与地下水相互转化新技术 |
CN1194146C (zh) * | 2003-02-21 | 2005-03-23 | 孙继勇 | 海水入侵后地下水资源的综合治理方法 |
CN102787833B (zh) * | 2012-08-16 | 2015-04-15 | 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 | 一种基岩水井水力压裂增水的方法及其***装置 |
CN103806500B (zh) * | 2012-11-14 | 2015-07-15 | 北京泰宁科创雨水利用技术股份有限公司 | 一种雪山融水的收集利用装置 |
CN103225497B (zh) * | 2013-04-16 | 2015-07-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | 微波原位汽化地层水并驱替稠油的开采方法 |
CN104533519B (zh) * | 2014-12-12 | 2017-04-12 | 中煤第三建设(集团)有限责任公司三十六工程处 | 立井井筒通过强含水厚岩层时涌水水害的治理方法 |
CN106285584B (zh) * | 2015-05-15 | 2021-01-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种活跃边底水稠油油藏转驱的多元化利用开发方法 |
CN105696996B (zh) * | 2016-01-29 | 2018-12-11 | 太原理工大学 | 一种干热岩地热人工热储的建造方法 |
CN105952432B (zh) * | 2016-05-27 | 2018-05-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种超低渗致密油藏体积压裂水平井准自然能量开发交错布井方法 |
CN106481328B (zh) * | 2016-09-23 | 2018-12-25 | 太原理工大学 | 一种利用颗粒状干冰建造干热岩人工热储的方法 |
CN106351660B (zh) * | 2016-09-23 | 2018-12-04 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种用于煤炭开采区域对地下水资源进行调控的方法 |
CN206129244U (zh) * | 2016-09-29 | 2017-04-26 | 江苏省水利科学研究院 | 一种煤矿水资源分区预开采*** |
CN107044289B (zh) * | 2017-06-22 | 2019-09-03 | 中国矿业大学 | 一种钻孔注浆封堵覆岩导水裂隙主通道的水害防治方法 |
CN108468567B (zh) * | 2018-01-18 | 2019-09-24 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 利用基岩弯曲带构建煤矿连通式地下水库的方法 |
CN108678722B (zh) * | 2018-07-06 | 2024-03-15 | 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 | 一种多井联合干热岩人工热储建造***及建造方法 |
CN109209481A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-15 | 中国矿业大学(北京) | 一种采空区周围发育裂隙注浆汇水方法 |
CN109339149A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-02-15 | 卫振海 | 珊瑚岛礁地下淡水集水设施建造方法 |
CN109469472B (zh) * | 2018-12-19 | 2020-12-11 | 四川共拓岩土科技股份有限公司 | 一种离子型稀土矿原地浸取开采方法 |
CN111577229A (zh) * | 2019-02-18 | 2020-08-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种高压水射流径向喷射复合压裂开发干热岩的方法 |
CN213390326U (zh) * | 2019-12-02 | 2021-06-08 | 赵清鑫 | 防治水旱灾害的集雨网络设施 |
-
2021
- 2021-11-11 CN CN202111334029.XA patent/CN113895852B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113895852A (zh) | 2022-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100516380C (zh) | 基坑潜水与承压含水层一井分层联合降水的方法 | |
CN102865103B (zh) | 一种矿井地下水的分布式利用方法 | |
CN104633996B (zh) | 一种水源热泵回灌技术方法 | |
CN109441450A (zh) | 一种覆岩水文地质条件扰动下煤水双资源矿井开采模式 | |
US10233595B2 (en) | Hard pavement construction method for natural groundwater recharge | |
CN108301866B (zh) | 近距离煤层群开采邻近层卸压瓦斯定向钻孔阻截抽采方法 | |
CN102862775B (zh) | 一种矿井地下水的分布式存储方法 | |
CN205260041U (zh) | 一种水平旋喷冻结法支护结构 | |
WO2020098727A1 (zh) | 珊瑚岛礁地下淡水集水设施建造方法 | |
CN201099918Y (zh) | 泄水井 | |
CN117145007A (zh) | 一种基于气囊的全注半抽式淡水地下储采井 | |
CN201495621U (zh) | 泄水井 | |
CN113027522B (zh) | 一种煤矿疏水同层回灌方法 | |
CN113895852B (zh) | 大气降水存储地下水库***及建造方法 | |
CN112715083A (zh) | 一种矿山复垦中沉陷区底部蓄提水方法 | |
CN111910665A (zh) | 一种急倾斜条带状互层复合地层基坑的降水处理方法 | |
CN208152063U (zh) | 一种超高渗透系数砂卵地层地下水控制*** | |
CN114109394B (zh) | 隧道浅埋软弱围岩高压旋喷桩法地表加固的桩长确定方法 | |
CN106049508B (zh) | 一种坑塘型洼地土石方填筑结构及施工方法 | |
CN101003973A (zh) | 一种人工岛准预压地基处理方法 | |
CN211080391U (zh) | 岩溶消落洞侧壁取水*** | |
CN204899930U (zh) | 暗挖地铁洞内超前疏干井 | |
CN114351653A (zh) | 一种海岸吹填地基及其排盐方法 | |
CN202610818U (zh) | 基坑预制混凝土管沉管降水结构 | |
CN111236140A (zh) | 一种珊瑚岛地下淡水水库及其构建方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |