[发明专利]一种分布式地下水库及其建造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水库及其建造方法，尤其涉及一种地下水库及其建造方法。

背景技术

对于处于严寒地区的露天煤矿开采区域来说，大风频繁，干旱少雨，沙物质沉积丰富，长期寒冷，使得土地极易发生沙漠化、植被极易受损。露天煤矿的开发，对原有的地下水运行系统造成影响，使得本已脆弱的生态环境更加恶化，水资源的保护利用已经成为限制矿区可持续发展的瓶颈问题。

目前，露天煤矿开采过程中，通过地质勘探，在剥离过程中，使得地下水成为矿井水，除少部分经处理后作为矿区生产生活用水使用外，大部分则经简单净化处理进行外排，形成巨大的水坑，一方面占用土地，另一方面，由于地表水蒸发量较大，大量的水资源被蒸发，造成了巨大的浪费，难以实现水资源的有效利用。

因此，有必要设计一种水库，容纳开采煤矿时流出的地下水，保护水资源，减小水的蒸发。

发明内容

本发明的目的是建造一种地下水库，容纳开采煤矿时流出的地下水，减小水的蒸发。

为实现上述目的，本发明采取了如下的技术方案：

本发明提供了一种分布式地下水库，包括多个位于地下的水库本体，其特征在于，还包括回灌水管道和连接管道。所述水库本体包括库底、坝体和水库填充物，所述水库填充物将由所述库底和所述坝体围成的半封闭区域填满。所述回灌水管道的下端位于所述水库填充物中，上端伸出至地面以上。多个所述水库本体之间由穿过所述坝体的所述连接管道连通。

优选地，所述水库填充物由上至下依次包括第一块状岩石层、过滤层和第二块状岩石层。所述第一块状岩石层和第二块状岩石层由块状的岩石堆积而成，所述过滤层包括活性炭和煤矸石，所述过滤层便能对从所述第一块状岩石层流下来的水进行过滤。

优选地，所述分布式地下水库还包括抽水管道和水泵。所述抽水管道的下端位于所述第二块状岩石层中，上端露出在地面以上并与所述水泵连接，所述水泵通过所述抽水管道将所述第二块状岩石层中的水抽出至地面以上。这样，即可将储存在所述地下水库中并经过自然过滤的水抽出作为生产生活用水加以使用。

优选地，多个所述水库本体分别位于地面下不同的高度处，多个所述水库本体之间由高到低依次通过所述连接管道串联。进一步优选地，所述连接管道的两端分别穿过两个所述水库本体最大容积90%水位处的坝体而与所述水库填充物连通。这样，当位于高位的水库本体中储存的水超过90%的警戒水位后，多余的水即可通过所述连接管道自动流至下面的水库本体中加以储存，从而尽可能多的将水储存在水库中。

优选地，所述连接管道的水流起始端外部覆盖过滤层，从而防止了所述连接管道被沙石堵塞。

本发明还提供了一种建造上述分布式地下水库的建造方法，包括：

（a）选取距离水源和地面配套水利工程最近且底部岩层防渗系数最大的区域作为所述分布式地下水库的建造地点，以所述底部岩层作为库底；

（b）在所述库底上建造坝体，坝体外部用混凝土层加固；

（c）连接管道穿过所述坝体将各个所述水库本体连通，对由所述坝体和所述库底围成的半封闭区域用水库填充物进行回填，同时设置回灌水管道，使其下端位于所述水库填充物中，上端伸出至地面以上。

优选地，所述水库填充物包括第一块状岩石层、过滤层和第二块状岩石层。在所述步骤（c）中，首先在所述库底铺设所述第二块状岩石层，随后在所述第二块状岩石层上部铺设所述过滤层，最后在所述过滤层上部铺设所述第一块状岩石层。

优选地，在所述水库填充物和地面之间设置抽水管道，所述抽水管道的下端位于所述第二块状岩石层中，所述抽水管道的上端露出在地面以上并与一个水泵连接。

优选地，多个所述水库本体位于地面下不同的高度处，多个所述水库本体之间由高到低依次通过所述连接管道串联。

优选地，在步骤（b）和步骤（c）中，在所述坝体的位于90%最大水库容积处开设管道过孔，所述连接管道通过所述管道过孔穿过所述坝体。

优选地，在步骤（a）和步骤（b）之间，还包括对所述库底的防渗设计。所述防渗设计包括：对底部岩层上涂布第一黑粘土层并压实；在所述第一黑粘土层上部铺设土工防渗布或土工防渗膜或混凝土层，并用第二黑黏土层压实。之所以选用黑粘土，是因为在采矿时很开采出很多的黑粘土，便于就地取材，同时黑粘土层的防渗效果较好，这样既降低了成本，又达到了防渗要求。