本發(fā)明屬于市政工程領(lǐng)域，涉及一種地下淡水賦存和使用方法，特別涉及一種珊瑚礁砂地下淡水賦存和使用方法。。

背景技術(shù)：

海島由于與同緯度大陸地區(qū)相比，降水少、蒸發(fā)大且地形地貌特殊，因而可利用的徑流量少，地下水賦存條件差、利用困難。海島的淡水供應(yīng)主要來自常規(guī)水源供水、大陸引水和非常規(guī)水源供水三部分。常規(guī)水源包括地表水和地下水，對(duì)于陸域面積較小、地形地貌復(fù)雜或者氣候干旱的海島，地表徑流短小甚至沒有，地表水供應(yīng)則無法保證；而海島的環(huán)境水文地質(zhì)條件脆弱，地下水開采后難以得到補(bǔ)充，不能作為長期飲用水源。大陸引水受地域條件限制、持續(xù)消耗人力物力，海水淡化水等非常規(guī)水源則需要消耗大量能源。

我國南海地區(qū)正進(jìn)行著大規(guī)模的吹填造島建設(shè)，這些島嶼都是珊瑚砂島，珊瑚砂滲透性高，保水性差，雨水不能留存。而淡水是島礁上生產(chǎn)、生活必須用水，如果從大陸通過船只運(yùn)送淡水，成本高，水資源數(shù)量有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決遠(yuǎn)離大陸且雨水無法保留的海島的淡水資源供應(yīng)問題，提供一種珊瑚礁砂地下淡水賦存和使用方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種珊瑚礁砂地下淡水賦存和使用方法，其特征在于，包括以下步驟:

1)采用潛水員或水下機(jī)器人按照設(shè)計(jì)深度和范圍對(duì)珊瑚礁周圍進(jìn)行水下場(chǎng)地平整，形成集水區(qū)施工域。

珊瑚礁周圍設(shè)置有箱筒型基礎(chǔ)防波堤，箱筒型基礎(chǔ)防波堤包圍所述施工域。

2)在施工區(qū)域水下鋪設(shè)雙層復(fù)合土工膜。所述復(fù)合土工膜一端固定于原珊瑚礁上，一端則固定在箱筒型基礎(chǔ)防波堤上。

3)在鋪設(shè)的雙層復(fù)合土工膜上吹填一層鈣質(zhì)砂。

4)預(yù)制若干個(gè)集水井。所述集水井為一中空體。所述集水井的頂端安裝有井蓋。所述井蓋的上表面向中心凹陷。所述井蓋的中心是通往內(nèi)部的泄水孔。集水井的側(cè)壁和底部均設(shè)置孔洞，孔洞中填充低滲透性的材料。

圍繞原珊瑚礁沿安放若干個(gè)預(yù)制集水井。這些集水井放置在吹填的第一層鈣質(zhì)砂上，集水井頂部高出海平面，

5)繼續(xù)吹填鈣質(zhì)砂，使集水井埋入鈣質(zhì)砂中。鈣質(zhì)砂層的頂面形成地面。地面高度低于集水井的頂蓋。

6)在所述地面上鋪設(shè)路面。路面高度高于集水井的頂蓋。

7)設(shè)置給水系統(tǒng)。所述給水系統(tǒng)包括若干豎直抽水管和抽水管，以及水泵房及輸水管。若干抽水管均接入輸水管。每一根豎直抽水管的下端均從一個(gè)集水井的泄水孔插入集水井中。每一根豎直抽水管的上端均接入抽水管。

8)下雨后，雨水通過地表滲透進(jìn)入集水井，當(dāng)集水井中的水位高出地下水位后，集水井中的淡水通過集水井側(cè)壁和底面的孔洞向周圍鈣質(zhì)砂中滲透，排擠海水，使靠近集水井周圍的地下水逐漸淡化。

9)經(jīng)過長時(shí)間的滲透和排擠過程，整個(gè)珊瑚島礁周圍的水體逐漸變成淡水。

10)需要用水的時(shí)候，用連接輸水管的水泵從集水井中抽取地下水使用。。

本發(fā)明既能解決珊瑚礁鄰近海島的淡水問題，又不占用海島生產(chǎn)生活用地，將基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與吹沙填海相結(jié)合，建成后不需要消耗額外的能源或人力物力便能維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，與現(xiàn)有淡水資源供應(yīng)方式相比具有良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。且集水井既能集水又能蓄水，能保持淡水資源開發(fā)與利用的平衡，在遠(yuǎn)離大陸且無地表徑流的海島淡水資源的長期供應(yīng)上具有很大優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明不僅可用于以上情況，在存在地表徑流的海島，還可作為地表淡水供應(yīng)的補(bǔ)充，甚至可將珊瑚礁周圍海水淡化，使吹填的鈣質(zhì)砂適于種植，而收集的地下水也可用于灌溉。

附圖說明

圖1集水井群徑向剖面圖

圖2集水井群切向剖面圖

圖3集水井剖面圖

圖4集水井平面布置圖1

圖5集水井平面布置圖2。

圖中：珊瑚礁1、路面2、箱筒型基礎(chǔ)防波堤3、抽水管4、豎直抽水管401、集水井5、井蓋501、泄水孔5011、土工膜6、水泵7。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

一種珊瑚礁砂地下淡水賦存和使用方法，包括以下步驟:

1)參見圖1，采用潛水員或水下機(jī)器人按照設(shè)計(jì)深度和范圍對(duì)珊瑚礁1周圍進(jìn)行水下場(chǎng)地平整，形成集水區(qū)施工域。

珊瑚礁1周圍設(shè)置有箱筒型基礎(chǔ)防波堤3，箱筒型基礎(chǔ)防波堤3包圍所述施工域。

2)在施工區(qū)域水下鋪設(shè)雙層復(fù)合土工膜6。所述復(fù)合土工膜6一端固定于原珊瑚礁1上，一端則固定在箱筒型基礎(chǔ)防波堤3上。

3)在鋪設(shè)的雙層復(fù)合土工膜6上吹填一層鈣質(zhì)砂。

4)預(yù)制若干個(gè)集水井5。集水井5由工廠統(tǒng)一預(yù)制，如圖3所示，所述集水井5為一中空體。所述集水井5的頂端安裝有井蓋501。所述井蓋501的上表面向中心凹陷。即頂蓋中間低，四周高，坡度為4％，采用該頂蓋既能保證積水效率，又能減少淡水蒸發(fā)，還能方便施工和維修。所述井蓋501的中心是通往內(nèi)部的泄水孔5011。泄水孔5011用于插入垂直抽水管，使得集水井中的水可輸送到需要的位置。集水井5的側(cè)壁和底部均勻設(shè)置孔洞，孔洞中填充粘土等低滲透性的材料。使集水井中收集的雨水能滲出，淡化周圍的海水。

圍繞原珊瑚礁1沿安放若干個(gè)預(yù)制集水井5。這些集水井5放置在吹填的第一層鈣質(zhì)砂上，集水井5頂部高出海平面，

實(shí)施例中，這些集水井5可以如圖4那樣分布在環(huán)繞珊瑚礁1的兩個(gè)圓周上；也可以如圖5那樣分布在珊瑚礁1的周圍，并呈點(diǎn)陣狀分布(6行、6列)。

5)繼續(xù)吹填鈣質(zhì)砂，使集水井5埋入鈣質(zhì)砂中。鈣質(zhì)砂層的頂面形成地面。地面高度低于集水井5的頂蓋501。優(yōu)選地，為防止管道堵塞同時(shí)避免顆粒物進(jìn)入影響水質(zhì)，豎直抽水管下端應(yīng)安裝濾網(wǎng)。豎直抽水管與水平抽水管的連接宜為可拆卸，便于移開集水井頂蓋對(duì)集水井進(jìn)行定期清理和維修。

6)在所述地面上鋪設(shè)路面。路面高度高于集水井5的頂蓋501。實(shí)施例中，可采用用粘土、瀝青或者水泥砂漿等滲透性小的材料在吹填路面上進(jìn)行找坡，坡度為4％。

7)設(shè)置給水系統(tǒng)。所述給水系統(tǒng)包括若干豎直抽水管401和抽水管4，以及水泵房及輸水管。若干抽水管4均接入輸水管。每一根豎直抽水管401的下端均從一個(gè)集水井5的泄水孔5011插入集水井5中。每一根豎直抽水管401的上端均接入抽水管4。

8)下雨后，雨水通過地表滲透進(jìn)入集水井5，當(dāng)集水井5中的水位高出地下水位后，集水井5中的淡水通過集水井側(cè)壁和底面的孔洞502向周圍鈣質(zhì)砂中滲透，排擠海水，使靠近集水井周圍的地下水逐漸淡化。

9)經(jīng)過長時(shí)間的滲透和排擠過程，整個(gè)珊瑚島礁周圍的水體逐漸變成淡水。

10)需要用水的時(shí)候，用連接輸水管的水泵7從集水井5中抽取地下水使用。。