利用地下水坝形成人工地下水库是人类开发利用水资源的一种重要方法。地下水坝也称“地下截流坝”。
释义与特点利用地下水坝形成人工地下水库是人类开发利用水资源的一种重要方法。地下水坝也称“地下截流坝”。
与地面水坝相比,地下水坝及其所形成的人工地下水库具有如下特点:
①可以较容易地用灌浆法或板桩法建成;
②便于分期施工,可收到边施工边开放利用的效益;
③水坝破损后不存在水灾问题;
④没有淹没损失问题,蒸发量很少,其水温、水质的年变化小,适于工业与生活用水。但是库水形成时间较长,且蓄水与取水措施都较复杂。1
类型因地形地质条件的不同,地下水坝的型式也是多种多样的。以下是一些典型的坝例。
透水廊道式地下水坝19世纪中期,在欧洲等地,由于工业的发展,城市饮用水的需求量也日益增加。为了获得丰富而干净的饮用水,除了利用泉水和凿井取水外,还发明了一种用当时称之为“地下水坝”的取水方法。这种取水方法,就是在河床附近的砂砾石层中,开凿可以渗水的廊道,然后用管道将汇集于廊道中的经过天然过滤了的渗水引至用户所在地。
河谷式地下水坝这种地下水坝多建于山间盆地、河谷地,或者在滨海河流古河道带。典型的坝例是日本宫古岛上的皆福坝。宫古岛的下部地层为泥岩,泥岩层以上几乎全是多孔质珊瑚礁石灰岩。降雨后,雨水则直接渗入地下,而且存在地下水盐化和地下水迅速入海等问题,为了解决这些问题,最有效的开发方式就是建造地下水坝,即在地下筑一道截水墙,拦蓄入海的地下水,抬高地下水位,形成地下水库。
沙漠地下水坝关于取用地下水,中国有丰富的经验。西汉时,中国新疆地区就成功地利用“坎儿井”引地下水灌溉。现在,人们可用现代化技术建造地下水坝,更有效地利用地下水。 海拔6000m以上的天山山脉冰河中,每年有丰富的融水。乌鲁木齐人民早巳利用长达数千公里的地下水管,接送天山冰河的融水至市区作为饮水等用,但因水量不稳定,费尽心力引来的地下水往往就在沙漠中消失无遗。 实际上,沙漠并非一个无限深的透水层。在沙漠中,由于冰河周期性融解,造成“湖泊诞生与消失”现象反复出现,致使地层呈现湖底部分土壤层(为不透水层)及砂砾层(为透水层)重复交叠的现象,这就为建地下水坝创造·了条件。地下水坝的设计就是在不透水层上用混凝土或粘土垂直建一同形挡水墙,然后用上述的地下水管将从天山接引而来的融水贮藏于透水的砂砾层中,并能从地面以水井方式取水用于饮水或灌溉,其水量可达60万立方米。1
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刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院