工程降水中人工回灌综合技术

建筑工程降水往往伴生水资源浪费和地面变形等环境问题,人工回灌是解决这些问题的有效手段之一。影响工程降水中人工回灌的条件有回灌场地水文地质条件、回灌水源水质和水量及回灌方案的经济可行性等因素。就工程降水中出现的问题,提出资源补充型回灌和应力稳定型回灌方法,并给出了适用条件; 根据工程降水水质特点及现有的地下水人工回灌相关水质标准,提出工程降水回灌水质的控制指标主要为悬浮物、浊度、一般污染性指标、微生物指标及重金属等。针对目前人工回灌在工程中存在的可回灌性低的问题,进行了影响入渗速率因素研究,为今后开展促渗关键技术提供理论支持。     

地下水人工回灌对控制上海地面沉降的作用及其对地下水污染的影响

控制上海地面沉降措施是压缩地下水开采量、人工回灌及调整地下水开采层次等综合作用的结果。人工回灌对地下水水质仅有点状污染,而对区域地下水水质基本无影响。     

人工回灌过程中地下水微生物群落变化

人工回灌过程中,回灌水的注入使目的含水层地下水环境发生变化,微生物条件也会随之改变,从而影响地下水环境质量及水文地球化学作用。以上海市某人工回灌试验场为例,在分析人工回灌过程中水化学演化特点的基础上,应用DGGE技术对场地回灌过程中地下水中的微生物群落结构变化进行研究,为评价人工回灌对地下水水质安全的影响提供科学的理论依据。结果表明:人工回灌作用使目的含水层地下水中的Eh值及DO质量浓度升高,分别由64.0 mV、1.12 mg/L升至534.4 mV、1.44 mg/L;同一位置处微生物群落结构与原始地下水状态的相似性随时间降低;同一时刻距离回灌井越远的监测井的微生物群落结构越接近于原始地下水状态。随着回灌的进行,目的含水层地下水中优势菌属(种)共有7种,其中Rubrivivax gelatinosus和Candidatus Accumulibacter phosphatis clade IIA str.的反硝化能力以及Rhodoferax ferrireducens对Fe³⁺的还原能力,对地下水水化学组分产生影响。     

试论深层地下水人工补给--SPD人工补给系统

本文提出了一种新的深层地下水回灌方式——SPD人工补给系统，并通过室内沙槽浑水模拟试验，对该系统和常规的直接井回灌法作了比较。研究结果表明，利用该系统补给深层地下水，具有回灌水质要求低、补给速度快、补给量多、不易淤堵等特点，是深层地下水人工补给的一条有效的新途径。     

人工回灌对地下水水质影响的室内模拟实验

人工回灌过程中的水岩相互作用机制较为复杂,目前有关评价人工回灌过程对地下水化学场影响范围和影响程度的研究还十分缺乏。以上海市某人工回灌试验场为例,采用室内模拟实验手段,对人工回灌过程中地下水主要溶质组分的变化趋势及其相关水岩反应进行分析。实验结果表明:回灌过程中,地下水的主要离子成分主要受混合作用、阳离子交换吸附作用及含水层矿物相(方解石、白云石、钾长石)溶解作用的影响;受回灌过程中地下厌氧环境向好氧环境发展的影响,含水介质中的As、Cr、Fe等元素存在溶出趋势,回灌后As-Fe元素的变化量表现出较好的相关性;随着回灌时间的增加,地下水水质的影响范围逐渐扩大,其水化学类型由初始的Cl-HCO3-Na型逐步向Cl-HCO3-Na-Ca型转变。     

河南兰考地区地热回灌影响因素分析及对策

地热回灌是保障地热资源可持续开发利用的关键环节之一。本文结合河南兰考地区热储层地质条件、水质特点、地热井井管材质,开展了室内腐蚀观察实验和PHREEQC地球化学模拟软件分析,从化学沉淀趋势、地热水腐蚀性和钻井成井工艺方面分析了回灌效果的影响因素,并从地热水水质处理、地热井井管材料选择、钻井与成井工艺优化、回灌温度、项目选址等方面提出提高回灌效果的建议。     

人工回灌引起地下水中酚污染的探讨

地下水资源的保护,是直接关系到人民健康和工农业生产的大问题。自一九六六年上海市开展人工回灌地下水以来,虽缓和了地面沉降,但也影响到地下水水质。影响程度的大小,取决于回灌水质的好坏、灌井的布局、回灌的工艺、灌量的大小、贮存时间的长短等因素。现用回灌水源虽经净化处理,但仍有有机物、有害物质存在,因之,在回灌井周围不同程度的污染了地下水。其中以酚的污染较为突出,往往超过饮用水水质标准。自一九七四年开展地下水中酚的污染监测工作以来,承蒙兄弟单位大力协助,在此一并感谢,因系统资料积累较少,仅就现有资料谈一些初步看法。     

太原市地下水人工回灌的初步分析

针对太原市地下水开发利用所引起的严重问题,文中提出用人工回灌解决这一问题的设想.并指出汾河泾流和汾河水库汛期弃水有1.77亿m~3,另有兰村以下的各支流洪水、及城市污水和雨水,都可作为回灌水源;作为回灌库址,西山古交区、兰村至三给地垒、三给地垒至小店约有9.12亿m~3的库容。通过拦河闸坝和打回灌孔,便可解决地下水的回灌问题.文中还对回灌涉及到的煤矿突水、水质、下游供水、河道堵塞,含水层泥沙淤积等问题,提出了见解和措施.     

近三十年天津市地热大规模开发热储动态特征研究

天津是我国较早大规模开发深层地热的地区之一,经过30多年的持续开采回灌,对深部热储特征有无影响,是否引起了资源枯竭、水质恶化以及热储温度下降等环境问题,一直是社会关注的焦点。本文系统收集了1992年以来天津市地热开发过程中的不同热储层热水开发利用量、回灌量、水位、水质、水温等近30年的时间序列监测资料,通过垂向及横向对比,对地热持续开发30年来天津市不同地区不同热储层的热水动态特征进行了分析。结果表明,天津市各热储层地热流体的主要化学组分基本稳定,多年来无明显变化,地热采灌系统尾水回灌不会从根本上改变地热流体的原始化学特征,但深大断裂作为热流通道引起的顶托补给,会对上层热储水质造成一定的影响;随着近年来天津市回灌工作力度不断加大,大部分热储水位下降幅度减缓或出现回升,热储的温度没有明显的升高或降低的趋势,但回灌井热储段经过非供暖期的恢复无法达到最初的温度,呈逐年下降趋势。未来持续采灌条件下,回灌井筒的“冷堆积”及采灌井的优化调配应是重点关注的问题。     

地下水人工回灌堵塞问题研究进展

地下水人工回灌堵塞问题的产生与回灌水质、入渗介质的矿物成分及颗粒组成特征等多种因素有关,通常根据成因将堵塞分为物理堵塞、化学堵塞和生物堵塞3种类型。大颗粒悬浮物的物理堵塞效应与机理的研究比较成熟,但对于中间颗粒,尤其是胶体颗粒物的堵塞作用机制的研究还相对比较薄弱;化学堵塞的机理复杂,影响因素众多,水文地球化学模拟技术在化学堵塞机理的研究中显示了良好的应用前景;生物堵塞主要由回灌水中细菌和藻类等微生物的繁殖和代谢导致,大量的研究集中在细菌方面,对藻类引起的堵塞问题研究尚不深入;多种堵塞的相互作用过程和作用机理是目前研究的难点问题。堵塞预测的方法主要包括3种:①指标法(如MFI、悬浮物浓度、浊度、AOC、BFR等),简单实用,但不能对堵塞演化过程进行描述或对堵塞程度进行定量表达;②经验公式法,受特定场地的条件限制,难以直接推广和利用;③解析公式法,对堵塞机理的表达更加科学、合理,但模型的建立与求解难度较大。通过合理的水质预处理技术和合理的回灌工艺,可以有效延迟堵塞发生的时间、减缓堵塞累积的程度。开发快速、高效、简单的堵塞处理技术对于延长工程使用寿命和降低经济成本具有重要的现实意义。     

东营市城区地热储人工回灌条件及分区研究

地热水资源开发利用往往伴生诸多环境地质问题,人工回灌是解决这些问题的有效和重要手段。影响人工回灌效果的主要因素有地质构造复杂程度、回灌水源类型,热储厚度、渗透性能、储水能力,地热水头大小及溶气状况等。就东营市城区馆陶组、东营组地热水资源的人工回灌条件进行了论述,并利用综合方法开展了分区评价,划分出回灌条件好区、较好区、一般区和较差区。对该区地热水资源人工回灌的可行性进行了讨论,提出了建议。     

再生水地表回灌补给地下水的水质安全保障体系

把城市污水净化处理为符合回灌标准的再生水并安全回灌补给地下水, 对于实现污水资源化、含水层恢复、缓解我国水资源供需矛盾和环境污染态势具有重要意义.针对再生水回灌地下水存在的水质安全问题, 通过理论分析、系列实验和技术集成形成了再生水地表回灌补给地下水的水质安全保障体系及关键技术.该安全保障体系包括场地选择与勘查、高效低成本的再生水处理技术、土壤—含水层系统数学模型和回灌方案设计技术、水质监控系统、安全评价技术以及回灌管理法规等.这些要素相互依赖、相互作用, 构成一个完整的体系.郑州郊区示范工程证实了该水质安全保障体系的可行性.2年示范工程表明, 处理的再生水水质达到《城市污水再生利用地下水回灌水质》(GB/T 19772-2005)标准, 优于场地背景地下水水质, 补给含水层后的地下水基本达到《地下水质量标准》(GB/T 14818-1993)Ⅲ类水标准.建议有关政府部门把再生水利用及回灌补给地下水, 纳入水资源开发利用及环境保护规划的整体框架中, 尽快制定或完善再生水回灌补给地下水的相关法律、法规和标准体系, 建立再生水回灌许可证制度, 有序推进再生水回灌工程.      

北京市深井人工回灌现状调查与前景分析

北京市地下水人工回灌研究始于1965年。1981年开始生产性深井人工回灌。由于种种原因，至1999年底实际回灌单位由64个缩减至13个。其间累计回灌量为10734.37×104t。据调查，停灌原因主要有回灌单位停产、转产、回灌井被占，回灌井阻塞，泵改调频，单位搬迁和改换制冷设备等。本文通过对北京市三十几年来地下水人工回灌工作的总结，分析了人工回灌在近年来发展停滞的原因，并对其在城市可持续发展建设中的节水潜力和今后的发展前景作出了论述。     

人工回灌条件下的水岩作用室内实验研究

人工回灌过程中所发生的水岩作用是影响含水层地下水环境质量的重要因素。本次采用室内实验技术对人工回灌过程中的水文地球化学作用和各主要离子的来源进行了分析。结果表明：人工回灌过程中地下水中的Na＋不仅受混合作用的影响,还伴随有相应的阳离子交换反应和含Na矿物的溶解反应等,而且回灌过程对原始地下水中的Na＋、Cl-有稀释作用;K＋主要受到钾长石矿物溶解的影响;人工回灌过程中存在石膏、方解石等矿物组分溶解,并且介质中的含锰矿物和含铁矿物发生了溶解反应。     

基于现场试验研究的浅层地下水人工回灌影响因素分析

近年来上海工程性地面沉降引起的地面沉降漏斗严重影响了周边地区生命线工程的建设及运营安全,浅层地下水人工回灌技术在工程性地面沉降防治中的应用已受到关注。通过现场试验研究,对浅层地下水人工回灌试验中影响回灌量的各因素,包括回灌井结构、回灌井压力以及回灌井使用时间等进行了分析探讨。     

福州地热田人工回灌模式的探讨

采用人工回灌方法是保持地热田长久不竭,长期利用的必要技术手段,通过运用地热中心带回灌模式对福州地热田进行回灌试验．总结了福州地热田人工回灌特点,并对影响回灌的各种因素进行分析探讨。     

太原市兰村泉域地下水的利用及管理

通过对太原市兰村泉城内兰村、西张、枣沟三大水源地地下水开采量、水位、水质的分析，阐述了因地下水超采造成泉域内大范围的地下水位下降，部分地区形成地下水降落漏斗，从而导致水质污染、地面沉降等问题。进而提出了分质供水、优质优用的供水方式和做好人工回灌，限制地下水开采量等防范措施。     

地下水人工回灌气相堵塞特征的试验研究

地下水人工回灌可以高效地利用雨季丰沛的水量来缓解地下水过量开采造成的海水入侵、泉水断流等环境水文地质问题,但回灌堵塞一直是制约人工回灌效率的关键问题。针对雨洪水回灌携带的大量气泡问题,设计室内砂柱试验模拟装置,利用曝气水进行人工回灌,定时记录试验过程中测压管读数及出流流量,利用达西定律计算各层渗透系数,研究气相堵塞的发展过程和规律。结果表明:回灌过程中由于气相堵塞导致含水层渗透系数随时间呈指数衰减,气相堵塞主要发生在介质浅表层（0~30 cm）,且随时间有向下发展的趋势,堵塞速率随深度的增加逐渐减小,在回灌过程中适时停灌进行排气有利于减小气相堵塞对回灌效率的影响。     

北京地区地下水人工回灌简介

北京地区开展人工回灌有了近50年的历史,经历了试验和工程实施阶段。试验阶段包括深井、砂石坑、大口井回灌等试验,工程实施包括城市雨洪利用和再生水回灌利用等。     

沉积盆地砂岩热储回灌试验研究——以山东禹城市为例

禹城市为东营组热储地热资源开采利用集中区,因地热资源集中开采及地热尾水的直接外排,造成了水化学污染、热污染及热储层压力下降等一系列地质环境问题。本次在禹城市地热资源开发利用现状调查的基础上,在禹城市栖庭水岸开展地热回灌试验研究,回灌模式为自然同层对井回灌。根据本次回灌试验取得的数据,对回灌量与回灌压力关系、回灌对热储层水质影响、回灌对热储层温度影响规律进行了分析研究并根据拟合回灌量与水位升幅关系曲线计算了最大回灌量。分析结果表明:回灌量随压力的增大而增大,单位回灌量随回灌压力的增大呈减小趋势;回灌井因灌入了矿化度比其自身地热水矿化度高的水源,所以回灌后采集的回灌井地热水矿化度比回灌试验之前高,但因采灌井开采热储层属于同层热储,故回灌对热储层水质影响小;本次试验采灌井间距较大,故回灌对热储层温度无影响;计算确定该回灌井最大回灌量为70 m~3/h。本次回灌试验研究为禹城市地热资源可持续开发利用提供了依据。