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1、1998年第4期工程勘察37地下水人工回灌与再利用武晓峰唐杰(清华大学北京100084)【提要】本文介绍了目前国际上地下水人工回灌与再利用的基本情况;分析和总结了管井堵塞的主要原因和相应的解决措施;对人工回灌中的地下水质保护问题进行了简要的阐述。【关键词】人工回灌再利用管井水质【Abstract】Theworldwidesituationsofartificialrechargeandreusingofgroundwaterareintroduced.Mainreasonsandcorrespondingrem
2、edialmeasuresoftubewellcloggingareanalyzedandsummarized.Theprotectionofgroundwaterqualityinartificialrechargeisbrieflystated.【Keywords】artificialrechargereusetubewellwaterquality1引言方式:一种是在透水性较好的土层上修建沟、众所周知,我国的人均水资源只有世界渠、塘等蓄水建筑物,利用水的自重进行回平均水平的1/4,总体上是一个水资源严重灌
3、;另一种方式就是井灌。前者是人工回灌缺乏的国家。在总量不足的情况下,我国的的最简单形式。后者适合于地表土层透水性水资源还存在着时空分布严重不均的特点。较差,或地价昂贵,没有大片的土地用于蓄南水北调、引黄济青、引滦入津、北水南调水,或要回灌承压含水层,或要解决寒冷地等一系列已建和将建的调水工程必将成为解区冬季回灌越冬问题等等情况。Pyne在决我国水资源空间分布不均的有力措施,但1989年第一次使用了“含水层贮存和回用”这些调水工程普遍存在着工程投资巨大,供(AquiferStorageandRecovery,简称
4、ASR)水和需水难以同步协调的问题。虽然耗资巨一词,现在对地下含水层的人工回灌和再利大,却难以充分发挥工程的全部效益,其中用国际上通称为ASR技术,其基本过程如一个主要的原因就是因为我国的汛期分布在下:时间上非常接近,各地在汛期都存在着不同收集(雨水、废水)→预处理→回灌→程度的弃水。因此,如何针对我国水资源时抽取→再利用(饮用、灌溉等)间分布不均的特点,有效地解决汛期余水的通过透水性良好的土层人工回灌潜水含贮存和再利用,最大限度地发挥当地资源的水层已有了很长的历史。而人工回灌在最近效益,除了在有条件的地区修建
5、地表水库进二十几年里才取得了长足的发展,在提供饮行拦蓄之外,在没有合适的地形条件建地表用水和进行高标准废水处理方面积累了很多水库的地方,或是工程造价太高,或是蒸发经验。Dillon等人统计出当前10个国家中70损失大而地下含水层条件较好的地区,修建多个人工回灌地下水的事例,回灌能力从每地下水库,利用人工回灌贮存地下水,以备年几千方到几百万方不等,在有资料可查的后用是一个值得重视的手段。40例中的38例在技术上是可行的。其中美2国外地下水回灌和利用情况国、以色列、荷兰居于世界领先地位。加拿一般而言,人工回灌地下水
6、主要有两种大、日本、澳大利亚、印度等国都在发展自38工程勘察1998年第4期己的ASR技术。特别值得一提的是,尽管这水井堵塞的原因和主要的处理措施归纳为下些工程中的大多数属于这些国家的水资源机面6种情况。构,但在美国已出现了私人公司积极参与的(1)悬浮物堵塞注入水中的悬浮物含情况,因为在提供饮用水方面,ASR比之地量过高会堵塞多孔介质的孔隙,从而使井的面贮存和处理更加经济合算。回灌能力不断减小直到无法回灌,这是注水除了雨水回灌之外,若能利用土壤的自井堵塞中最常见的情况。因此通过预处理控净能力,处理和贮存废水,对
7、解决干旱、半制注水井中悬浮物的含量是防止注水井堵塞干旱地区的环境保护和水资源紧缺问题可以的首要因素。在回灌灰岩含水层的情况下,控起到一举两得的作用,因此废水的回灌和再制悬浮物在30mg/L以内是一个普遍认可的利用也是ASR中的一个重要方面。标准。60～70年代,人工回灌曾在我国风行一(2)微生物的生长注入水中的或当地时,主要是为了补给地下水,缓解供水紧张,同的微生物可能在适宜的条件下在注水井周围时也是东南沿海城市防止地面沉降和海水入侵迅速繁殖,形成生物膜,堵塞介质孔隙,降的主要措施。没有得到广泛推广的主要原因是
8、低含水层的导水能力。防止生物膜的形成,主注水井常常发生淤填。要通过去除水中的有机质或者进行预消毒杀总结世界各国地下水回灌的实例,死微生物的手段来实现。在多数用氯消毒的Dillon等人指出,ASR技术主要被用于以下情况下,典型的余氯值是1～5mg/L。9个方面。(3)化学沉淀当注入水与含水层介质●增加地下水资源量或地下水不相容时,可能引起某些化学反应,●降低地下水中的盐分不仅可能因形成的
