平原地下渗水深井修造方法
【专利摘要】本发明的一种平原地下渗水深井修造方法，涉及农林牧业生产领域及其国土生态环境领域，旨在解决平原地下水枯竭引起的生态环境问题；本发明由渗水深井(1)、蓄水田(2)、双层滤水网井盖(3)、筒顶球形滤水网(4)组成；在平原、高原或草原确定渗水位置，人工或机器钻成渗水深井(1)、蓄水田(2)建在渗水深井(1)周围，渗水深井(1)的井口安装双层滤水网井盖(3)后约高于蓄水田(2)内的地面，筒顶球形滤水网(4)的圆筒围住且罩住双层滤水网井盖(3)；下雨时，蓄水田(2)蓄积的洪水通过筒顶球形滤水网(4)的筒的侧面、球壳和双层滤水网井盖(3)过滤后流入渗水深井(1)，向地下持续渗水。
【专利说明】平原地下渗水深井修造方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及我国农村农业、林业、牧业生产领域及其土地生态环境领域的问题，旨在解决我国华北平原、长江中下游平原、草原或高原、沙漠绿化后等地下水枯竭引起土地生态环境恶劣的问题，根据广大农村使用机器掘井过度抽取地下水的现象，进行逆向思维，发明的利用雨水对地面以下泥土层持续渗透的一种平原地下渗水深井修造方法。
【背景技术】
[0002]2013年底，国家国土资源和环境保护部公布，我国华北平原由于农业灌溉和工业生产过渡开采使用地下水，不但使污水渗透土壤污染生态环境，而且使地下水位平均值，从1980年为地面下的2米下降到2013年为地面下15米以上；在长江，由于葛州坝、三峡等国家的大型水电工程大坝拦截长江水资源，使得长江中下游在2013年I月出现河床暴露，《人民日报》新闻报道，南京市区有一农民在长江河床种蔬菜的现象。
[0003]与本发明相近的发明及其技术，主要是100多年来，石油开采企业在采气采油过程中使用机器向地下注水的方法，以及煤矿企业在海平面下采煤的同时，也有利用机器向地下注水的技术。
[0004]到2013年底，根据《人民日报》上的新闻及有关报告，我国2万多条河流几乎均被不同程度的污染，枯水期流量减少，干旱灾害一年四季都在不同地区交叉发生。农业生产，特别是平原地区地下水缺乏，降水量减少，将会加剧华北平原和长江中下游平原、高原、草原等地的地下水减少，全国农村和城市人民生活和生产需要淡水将面临十分困难的难题。
[0005]为了解决这个难题，发明人在四川革命老区达州市明月江流域开展水土流失调查，进行保土治污蓄洪防旱研究与实践过程中，发现明月江流域，广大农民均在自己家里，请河南、山东、河北开采地下水的专业钻井队，使用机器钻井开采地下水不用，解放前使用和流传的无数水井，过去的水井几乎全部报销，井中淡水被污染，不能饮用。使得明月江流域几千年来洪水资源异常丰富的地区也出现干旱，缺水或无水可用。特别是承包农田以后，一方面秋收后，农民不在所拥有的冬水田蓄水，让田里干着，地下水减少，另一方面，生活用水、养殖用水、工业生产用水，都用机器掘井用抽水机取水使用，降低了地下水的水位。因此，地下水的水位下降，不仅是华北平原的问题，在华南、华东、西南、西东、云贵高原以及东北平原，都有这个应该引起全国人民高度重视的生态环境问题。
[0006]根据上述背景，发明了利用雨水和不使机器消耗电能、石油燃烧带动机器向地下注水的一种平原地下深井渗水工程及技术。
【发明内容】
[0007]本发明专利旨在解决平原、高原和草原和绿化沙漠等地的地下水枯竭的问题，利用当代钻井技术钻井，修建蓄水池，蓄积雨水，利用所建地面下的深井持续不断地向地下泥土层渗透雨水，不断提高地下水水位的一种平原地下渗水深井修造方法。
[0008]本发明专利的目的是通过以下的技术方案实现的。[0009]本发明的一种平原地下平原地下渗水深井修造方法，其特征在于:本发明由渗水深井(I)、蓄水田(2)、双层滤水网井盖(3)、筒顶球形滤水网(4)组成；在平原、高原或草原确定渗水位置，人工或机器钻成有底无盖的圆筒形成的或其它形状的渗水深井(I)、蓄水田(2)建在渗水深井(I)周围，渗水深井(I)的井口安装有双层滤水网井盖(3)，安装这个井盖后约高于蓄水田(2)内土地表面，筒顶球形滤水网(4)由一个无下底面有上底面的圆筒和两个半球壳组成，圆筒的上底面开挖了一个圆形孔，圆筒侧壁和上底面及其两个半球球壳都钻有滤水孔，两个半球球壳连接形成一个可过滤洪水的空心球壳，圆筒围住双层滤水网井盖(3)，筒顶球形滤水网(4)的球壳的下部罩住双层滤水网井盖(3);下小雨时，蓄水田(2)蓄积洪水的深度与筒顶球形滤水网(4)的圆筒齐平时，洪水通过筒顶球形滤水网(4)的筒的侧面、空心球壳的下部和双层滤水网井盖(3)过滤后流入渗水深井(I)，下大雨时，蓄水田(2)蓄积洪水的水位可与蓄水田(2)的田壁齐平，洪水可由筒顶球滤水网(4)、双层滤水网井盖(3)过滤流入渗水深井(I)，向地下泥土层渗水，经过一次或几次雨后，蓄水田
(2)内积累淤泥时，可在雨后清除，远至泥土层较薄的位置，清除蓄水田(2)、双层滤水网井盖(3)、筒顶球形滤水网(4)中沉淀的淤泥和杂物，比较方便；应用本发明，在雨季和雨后，可向地表以下不断注水持续渗透，提高平原、高原、沙漠绿洲和草原地下水位。
[0010]所述渗水深井(I)，是用掘井机在平地地面往地下钻成的井，井的深度以钻至石质层为止，井壁无需使用其它建材处理。
[0011]所述蓄水田(2)，是在平原略低的位置，就地取材建成的蓄水设施，蓄水田(2)田壁周围用砖块或建筑废材建成，田壁的高约低于土地表面，有一个或几个进水口，蓄水田
(2)田壁内是低于土地表面适当深度的水池，便于蓄积雨水，蓄水田(2)内较低的位置为渗水井(I)的井口。
[0012]所述双层滤水网井盖(3)是用圆筒形水管和双层金属丝网制成的滤水网，其直径大于渗水深井(I)的直径，安装在渗水深井露出地面的井口的位置上。
[0013]所述筒顶球形滤水网(4)，是用金属材料或塑料材料制成有上底无下底的圆筒和两个半球形球壳合成，圆筒筒壁和两个半球的球壳钻有密密麻麻的进水孔，两个半球通过螺丝或金属线等固定成有孔空心球壳，滤水圆筒直径约为球壳直径的I / 4，球壳的直径约大于圆筒的直径，钻有进水孔的圆筒上底面和侧面成为滤水网，圆筒上底面钻有一圆孔，球壳放在圆筒上底面圆孔后的位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图
[0015]图2是本发明的渗水深井⑴示意图
[0016]图3是本发明的蓄水田⑵示意图
[0017]图4是本发明的双层渗水网井盖(3)示意图
[0018]图5是本发明的筒顶球形滤水网(4)示意图
[0019]图中标号说明
[0020]I渗水深井、2蓄水田、3双层滤水网井盖、4筒顶球形滤水网【具体实施方式】[0021]本发明的详细结构、应用原理、作用与功效，参见附图1至图4，通过如下的实施方案予以具体的说明。
[0022]实施本发明的技术方案，可利用现有石油钻井技术和民用水井修建技术，民用水井是靠机械和工人消耗动能提升井水，必备水缸、水桶等盛水器皿；与钻井取水相反，本发明在钻井以后就获得渗水深井(I)，在渗水深井(I)上方盖上双层滤水网井盖(3)，避免固体物质如垃圾、谷物、桔杆、泥土等从井口落入井内堆积，减少渗水深井(I)的深度，唯一解决本发明的关键问题，是将每次下雨后流向江河的洪水截住，通过双层滤水网井盖(3)，流入渗水深井(I)向泥土层渗透，其基本的技术方案就是想办法把下雨时不能渗透在地面下经地表夹带泥砂流走的洪水蓄积起来，避免下雨多少，流走多少，雨停地干的现象，因而需要因地制宜修建可蓄积雨水的一种新型水利设施，这种水利设施与水库、塘、堰的功能不同，不是为了蓄水抗旱，而是为蓄水向地下渗透，由此发明蓄水田(2)，且在蓄水田(2)内钻有一个或几个渗水深井(I)。渗水深井(I)还可用建筑垃圾中的砖块、瓷块、水泥预制板建成，仍旧具有种植养殖的功能，下雨时，接纳土地周围流来的洪水成为临时蓄水的水池。
[0023]参见图1，图1是本发明的结构示意图，其特征在于:本发明由渗水深井(I)、蓄水田(2)、双层滤水网井盖(3)、筒顶球形滤水网(4)组成；在平原、高原或草原确定渗水位置，人工或机器钻成有底无盖的圆筒形成的或其它形状的渗水深井(I)、蓄水田(2)建在渗水深井(I)周围，渗水深井(I)的井口安装有双层滤水网井盖(3)，安装这个井盖后约高于蓄水田(2)内土地表面，筒顶球形滤水网(4)由一个无下底面有上底面的圆筒和两个半球壳组成，圆筒的上底面开挖了一个圆形孔，圆筒侧壁和上底面及其两个半球球壳都钻有滤水孔，两个半球球壳连接形成一个可过滤洪水的空心球壳，圆筒围住双层滤水网井盖(3)，筒顶球形滤水网(4)的球壳的下部罩住双层滤水网井盖(3);下小雨时，蓄水田(2)蓄积洪水的深度与筒顶球形滤水网(4)的圆筒齐平时，洪水通过筒顶球形滤水网(4)的筒的侧面、空心球壳的下部和双层滤水网井盖(3)过滤后流入渗水深井(I)，下大雨时，蓄水田(2)蓄积洪水的水位可与蓄水田(2)的田壁齐平，洪水可由筒顶球滤水网(4)、双层滤水网井盖(3)过滤流入渗水深井(I)，向地下泥土层渗水，经过一次或几次雨后，蓄水田(2)内积累淤泥时，可在雨后清除，远至泥土层较薄的位置，清除蓄水田(2)、双层滤水网井盖(3)、筒顶球形滤水网(4)中沉淀的淤泥和杂物，比较方便；应用本发明，在雨季和雨后，可向地表以下不断注水持续渗透，提高平原、高原、沙漠绿洲和草原地下水位。
[0024]参见图2，图2是本发明的渗水深井(I)示意图，其特征在于:渗水深井(1)，是用掘井机在平地地面往地下钻成的井，井的深度以钻至石质层为止，井壁无需使用其它建材处理。
[0025]参见图3，图3是本发明的蓄水田(2)示意图，其特征在于:在平原略低的位置，就地取材建成的蓄水设施，蓄水田(2)田壁周围用砖块或建筑废材建成，田壁的高约低于土地表面，有一个或几个进水口，蓄水田(2)田壁内是低于土地表面适当深度的水池，便于蓄积雨水，蓄水田(2)内较低的位置为渗水井(I)的井口。
[0026]参见图4，图4是本发明的双层滤水网井盖(3)示意图，其特征在于:用圆筒形水管和双层金属丝制成的滤水网，其直径大于渗水深井(I)的直径，安装在渗水深井(I)露出地面的井口的位置。
[0027]参见图5，图5是本发明的筒顶球形滤水网(4)示意图，其特征在于:用金属材料或塑料材料制成有上底无下底的圆筒和两个半球合成，圆筒筒壁和两个半球的球壳钻有密密麻麻的进水孔，两个半球通过螺丝或金属线等固定成空心有孔球壳，滤水圆筒直径约为球壳直径的I / 4，球壳的直径约大于圆筒的直径，钻有进水孔的圆筒上底面和侧面成为滤水网，圆筒上底面钻有一圆孔，球壳放在圆筒上底面圆孔后的位置就形成了筒顶球形滤水网⑷。
[0028]应用本发明的平原地下水深井渗水工程，施工简单，工序简便，容易操作、使用效果明显，经济、环保，所有材料，节能环保，无毒附作用，工程投资少，见效快，可在全国城乡所有地方普及，充分利用雨季多余的雨水，持续地向地下渗水，有利于提高全国各地的地下水位，改变全国各地土地安全与土地生态环境。
[0029]实施例1，如图1所示，在某地100平方米(I公亩)的面积内，地面下土质层有
0.1米至30米不等，现以平均有土质层15米计算，已知这里每立方米泥土中平均含地下水5升。1980年初地下水水位平均在地面下0.5米，到2013年底地下水水位平均在地面下24米，问在地面下一次将地下水水位从地面下0.5米降至地面下24米，当地居民应该从地下取水多少？
[0030]显然，根据《数学》课程中的立体几何知识，首先计算出一次取出地下水的水的容积，求出地下土质层失去地下水的体积是多少立方米，然后用失去地下水的土质层总体积数乘以每立方米泥土含地下水的容量，就计算出了居民从这里取了多少地下水的水量。
[0031]解:用Iitl表示地下水的初始位置，用Ill表示地下水的最后位置，数值的大小用负数表示。已知Iitl=-0.5米，h^-24米，由此求得地下水位降低的高度差
[0032]Δ J1=K0-K1= (-0.5 米)-(-24 米)=23.5 米。
[0033]所以，在这里面积为100平方米的范围内，地下水从地面下0.5米降至地面下24米,失去地下水的土质层总体积
[0034]V上=S.Ah=IOO 米 2X23.5 米=2350 米 3。
[0035]因为每立方米的土含地下水的容积Vci=S升/米3=5立方分米/米3，又I米2=100平方米，I米3=1000立方分米，所以V。水=0.005立方米/米3。
[0036]由此求得这里失去地下水的总体积
[0037]V水=V0水.V土 =0.005 立方米 / 米 3X235O 米 3=11.75 米 3 ~I2 方。
[0038]或者，由密度公式知每立方的土含地下水的质量
[0039]m0=l千克/立方分米X 5立方分米/米3=5千克/米3。
[0040]即每立方米的土质中含有地下水5千克。
[0041]因此，在这里面积为100平方米的区域内地下水以地面下0.5米降至地面下24米，可取地下水总量
[0042]Mi6=Hi0.V±=5 千克 / 米 3X235O 米 3=10了50 千克=10.75 吨。
[0043]答:农民在I公亩的地面下每次取10.75吨地下水，就可以使地下水从地面下0.5米降至地面下24米的位置。
[0044]实施例2科普宣传，在缺水干旱地区不宜取地下水，为什么？
[0045]由实施例1，知在每立方米含5升地下水的土质层中，对每100平方米面积范围内取地下水，地下水位显著降低。
[0046]在每立方米含10升地下水的土质层中，从100平方米面积内取地下水，要使地下水降低水位23.5米，只需取地下水21.5吨。
[0047]在每立方米含20升地下水的土质层中取100平方米面积内的地下水，使地下水降低水位23.5米，只需取地下水43吨。
[0048]由此可见，在缺水干旱地区，取地下水用于生产，一次取几十吨，每天取几次地下水用于生产和生活，干旱时加速开采地下水，会极大地影响当地地下水的水位。
[0049]实施例3技术创新，在缺水干旱地区利用雨水向地下渗水，也容易提高地下水的水位。
[0050]向地下水位在地面下24米的位置，利用本发明渗水86吨，可使地下水的水位提高到地面下0.5米，还可使该地面积为I公亩的地面下地下水的含量由每立方分米含5升增加到每立方米含40升。
[0051]实施本发明的有益效果，首先应该发动所有在校学生，利用科学技术普及活动和科学知识普及活动，通过计算地下水含量得失对地下水位影响及其变化关系，让广大民众知道这个简单的科学原理，避免科盲、文盲、法盲无视国家环境保护法规和国家国土安全法规，滥采乱采地下水资源，造成地下水枯竭。
[0052]由此可见，应用本发明，是改变我国华北、华东、西北的平原、高原、草原、沙漠绿化绿洲地下水水位最有效的技术方案，是全国各地进行生态文明建设，改变恶劣的土地生态环境，应该大力推广和广泛应用的一项技术发明和实用技术，投资小，见效快。
【权利要求】
1.本发明的一种平原地下渗水深井修造方法，其特征在于:本发明由渗水深井(I)、蓄水田(2)、双层滤水网井盖(3)、筒顶球形滤水网(4)组成；在平原、高原或草原确定渗水位置，人工或机器钻成有底无盖的圆筒形成的或其它形状的渗水深井(I)、蓄水田(2)建在渗水深井(I)周围，渗水深井(I)的井口安装有双层滤水网井盖(3)，安装这个井盖后约高于蓄水田(2)内土地表面，筒顶球形滤水网(4)由一个无下底面有上底面的圆筒和两个半球壳组成，圆筒的上底面开挖了一个圆形孔，圆筒侧壁和上底面及其两个半球球壳都钻有滤水孔，两个半球球壳连接形成一个可过滤洪水的空心球壳，圆筒围住双层滤水网井盖(3)，筒顶球形滤水网(4)的球壳的下部罩住双层滤水网井盖(3);下小雨时，蓄水田(2)蓄积洪水的深度与筒顶球形滤水网(4)的圆筒齐平时，洪水通过筒顶球形滤水网(4)的筒的侧面、空心球壳的下部和双层滤水网井盖(3)过滤后流入渗水深井(I)，下大雨时，蓄水田(2)蓄积洪水的水位可与蓄水田(2)的田壁齐平，洪水可由筒顶球滤水网(4)、双层滤水网井盖(3)过滤流入渗水深井(I)，向地下泥土层渗水，经过一次或几次雨后，蓄水田(2)内积累淤泥时，可在雨后清除，远至泥土层较薄的位置，清除蓄水田(2)、双层滤水网井盖(3)、筒顶球形滤水网(4)中沉淀的淤泥和杂物，比较方便；应用本发明，在雨季和雨后，可向地表以下不断注水持续渗透，提高平原、高原、沙漠绿洲和草原地下水位。
2.根据权利要求1，所述铜顶球滤水网(4)用金属材料或塑料材料制成有上底无下底的圆筒和两个半球形球壳合成，圆筒筒壁和两个半球的球壳钻有密密麻麻的进水孔，两个半球通过螺丝或金属线等固定成空心有孔球壳，滤水圆筒直径约为球壳直径的I / 4，球壳的直径约大于圆筒的直径，钻有进水孔的圆筒上底面和侧面成为滤水网，圆筒上底面钻有一圆孔，有孔球壳放在圆筒上底面钻有圆孔的位置。
【文档编号】E03B3/32GK103835333SQ201410089017
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】李术勋, 刘思雨, 李季倬, 鲁昌霖, 蒋佩文, 代林玲, 李雪凤, 张云帆 申请人:李术勋