圆形反滤回灌抽水两用井口装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种兼有自渗式地下水回灌和地下水抽水双重功能的两用井口装置，属于保水和用水交叉技术领域。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的快速发展，水资源供需矛盾日益突出。由于地下水的过度开采，许多省份已经形成了以城市为中心的大面积的地下水位区域下降漏斗，许多环境地质问题也就随之出现。面对上述问题，地下水人工补给是更为积极有效的策略，是维持地下水资源采补平衡的重要技术手段。同时，在枯水期，还需要抽取地下水以弥补地表水资源的不足。目前在地下水人工补给井灌为主的地区，关于如何提高井回灌质量和效率，达到抽水和回灌两用，是回灌井装置的主要改进方向之一。
[0003]目前井灌区传统的方法是抽水井和回灌井分离，抽水井仅能抽水，回灌井只能回灌，其工程造价较高，占地面积大。
[0004]另外，还存在一种“同井抽回两用系统”，是采用两根输水管线进行同井地下水的抽取与回灌，其中，一根水管伸入井中用于回灌，另一个水管连接地下水抽水动力装置用于取水。该技术存在的问题是:(I)无法利用同一水管实现地下水的回灌和抽取，导致成井口径较大，工程造价较高；(2)钻井直径和钻具之间的环空截面积较大，钻井效率低，同时又易引起地下含水层泥浆污染时间长、堵塞严重、洗井困难、单井出水量小、回灌困难等现象。因此在本领域提高井回灌质量和效率，达到抽水和回灌两用，一直是影响自渗回灌井规模发展的瓶颈。
[0005]中国发明专利201410367294.1、中国发明专利201410366307.3和中国实用新型专利201210332873.3提供三种具有过滤水中颗粒杂质功能的自渗式地下水回灌井口装置，这几种回灌井口装置的特点是:井口位于地面之上，井口外包土工织物反滤层，回灌水从多面渗入井口，能够明显提高回灌池过流能力、防淤抗冲能力，并延长了回灌池的使用寿命，同时易于施工和维护，并节省了砂石反滤料。但是这几种装置都有一个共同的问题，即只能用于地下水回灌的回灌井，而不能用作地下水抽水井。
[0006]中国发明专利201410568301.4提供井下电控抽水回灌装置，这种抽水回灌两用装置的特点是:外管上有竖向排列的阀口，环形步进电机位于外管与内基管形成的环形腔体内，环形电机转子套设在上内管可灵活转动，定子固定在外管内壁上，输出轴与环形螺纹管连接，通过输出轴调节螺纹管垂直向下运动；阀套装置包括阀环、阀管、堵头活塞，阀套装置用于开启和关闭阀口和下内基管上水口。通过环形步进电机控制阀套装置垂向运动调节抽水和回灌方式，并可精确连续调节回灌流量。但是这种装置存在一些问题，即如果控制不当容易产生共振且难以运转到较高的转速。并且当这种装置用作回灌井时，自身不具有过滤水中颗粒杂质的能力。
[0007]中国发明专利201410465428.3提供一种智能型地下水抽取及回灌装置，这种地下水抽水回灌两用装置的特点是:在抽水栗与导流管连接处还设有抽取回灌双用阀和止回阀，还设有液压栗、第一液压油缸和第二液压油缸，第一液压油缸和第二液压油缸分别与抽取回灌双用阀相连接，和设有控制阀，液压栗通过液压栗电缆与控制器相连接，电磁阀通过电磁阀控制电缆与控制器相连接，抽水栗通过抽水抽水栗电缆与控制器相连接，第一限位开关和第二限位开关分别与控制器的限位输入端相连接，在导流管设有水压传感器。减少了回灌含水层的气堵程度，使用稳定性好，同时通过抽取回灌双用阀可以调节回灌流量，控制准确性强，适用性好。但是这种装置存在一个问题，即液压油缸使用久了之后就会出现油缸内壁表面磨损，出现条状的沟痕，而且磨损是不均匀的；塞环磨损后，会导致开口间隙以及边间隙就会增大，弹力减弱，严密性下降。并且当这种装置用作回灌井时，自身不具有过滤水中颗粒杂质的能力。
【发明内容】
[0008]为了解决上述瓶颈问题，本发明提供了一种自渗式反滤回灌抽水两用装置，该装置能够解决同时具有抽水和回灌功能的问题，并且具有施工简便、造价低廉、回灌高效、控制沉降效果好等优点。
[0009 ]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
该种圆形反滤回灌抽水两用井口装置，所述的井口装置包括回灌井盖和抽水装置。其特征是:
所述的回灌井盖由井口顶盖、抽水装置固定环梁及固定于井盖外侧的土工织物反滤层组成。所述的井口顶盖为呈空芯、无底的圆柱体，由井口顶盖上部和埋于河底或渠底地面以下的井口顶盖下部组成，井口顶盖整体为空芯无底圆柱体;所述的井口顶盖上部顶面中间有一圆形孔口，孔口由设置抽水装置固定环梁环绕;所述的抽水装置固定环梁位于井口顶盖上部顶面中间，为圆形，是由井口顶盖上部顶面中间圆形孔口周边面板局部加厚而成，并与井口顶盖上部连成一体，用于连接固定抽水装置中的水栗支架;所述的井口顶盖上部的顶面(抽水装置固定环梁之外部分)、侧面均设有圆形进水口；所述的井口顶盖下部侧面为不透水体;所述的土工织物反滤层设置于井口顶盖外侧并与空芯无底圆柱体的形状相吻入口 ο
[0010]所述的抽水装置由抽水栗、水栗水管、水栗支架和水栗阀门组成，所述的抽水栗一般为潜水栗，根据实际抽水量和扬程选定;所述的水栗水管应与潜水栗匹配，由直管和弯管组成，直管底部与潜水栗连接、顶部与弯管连接，并由支架顶面水管约束环固定，而弯管用于连接直管和水栗阀门；所述的水栗支架通过预埋于抽水装置固定环梁上螺栓固定于井盖上部，用于固定水栗水管和支撑水栗阀门，水栗支架为钢架，由支架底钢板支架、斜支撑、支架顶面组成，支架顶面由支架顶面斜梁、支架顶面水管约束环和支架顶面边梁组成，形成可以约束水栗水管和支撑水栗阀门的框架结构；所述的水栗阀门是用于控制出水和检修使用，连接水栗水管弯管和出水管，选用普通的闸阀即可。
[0011]由于设置了空芯圆柱体型的回灌井盖，并在井口顶盖上部外侧、顶部均设有圆形进水孔口，在井口装置外形尺寸不变的情况下使得进水孔口面积占井盖外侧表面积达到25%，进水孔口面积大大提高，从而提高的回灌效率;圆形进水孔口不仅工艺性好，而且使得井盖刚性好;井盖下部为不透水体，可防止雨洪初期、小流量的、水质相对较差的地表水回灌含水层。
[0012]所述的空芯体为圆柱体，此方案由于圆柱体的圆面，可进一步减少水流或沙石对井盖的冲击，使井口装置的寿命进一步提高。。
[0013]所述的井口顶盖上部露出河底或渠底地面的高度为0.2?0.5m，由此可使得井口装置适合的河流范围更广，而且获得最好的回灌效果，同时提高井口装置的稳固性。
[0014]由于在回灌井口上预留了圆形孔口和用于固定环梁，可以在回灌井口上安装潜水栗，使回灌井变为抽水井，实现将回灌和抽水两功能合为一体。
[0015]圆形反滤回灌抽水两用井当作回灌井使用时，当水流经过圆形反滤回灌抽水两用井时，水从回灌井口上部的顶面、侧面渗入回灌井口内，以垂向流方式进入回灌井，再以水平流方式进入含水层，实现地下水回灌。
[0016]圆形反滤回灌抽水两用井当作抽水井使用时，通常河中无水，打开水栗阀门，接通电源，潜水栗开始工作，将水吸入潜水栗栗壳内，并在叶轮离心力的作用下，将水通过水栗水管、水栗阀门及出水管排出，实现抽水;当需要停止抽水时，先关闭水栗阀门，再关闭潜水栗电源，停止抽水。
[0017]对比现有技术，本发明的有益效果在于:
本发明的原理和安装结构简单，将地下水回灌和地下水抽水合二为一。同普通回灌井相比，本发明具有过滤水中颗粒杂质的反滤功能和地下水抽水功能；同普通抽水井相比，本发明具有地下水回灌功能；同已有“同井抽回两用系统”相比，本发明回灌时能够过滤水中颗粒杂质。
[0018]本发明的主要特点是:
圆形反滤回灌抽水两用井当作回灌井，自身具有过滤水中颗粒杂质和地表水回灌的双重功能，井盖的顶面、