一种喀斯特山区水资源的利用方法

技术领域

本发明属于水资源利用技术领域，具体是一种喀斯特山区水资源的利用方法。

背景技术

喀斯特地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称，又称岩溶地貌。受喀斯特地区溶蚀、侵蚀作用的影响，喀斯特地区山多坡陡，土层瘠薄，土壤贮水保水能力弱，岩石裂隙、漏斗、地下溶洞极为发育，地表降雨极易快速转移到地下深处，开采利用极为困难。

为了合理利用喀斯特山区的水资源，中国专利文献CN103882908B记载了一种喀斯特山区水资源的利用方法，包括建立坡面集雨系统；修建提水工程开发喀斯特皮下水和上层滞水；建立屋面集雨系统；充分结合喀斯特地区水资源及地理现状，通过有效合理的方法，提高水资源的利用率。

对于上述的坡面集雨，通常需要修建引流通道，以达到将雨水收集后输送至指定位置进行储存的目的，由于引流通道裸露于坡面，在降雨时坡面上的泥沙等杂质易随雨水流入引流通道内堆积，导致引流通道引流能力降低甚至堵塞；且引流通道距离较长，对其整体进行泥沙等杂质清理难度较大，导致引流通道引流能力随使用年限增加而不断削弱。

发明内容

本发明的目的是提供一种喀斯特山区水资源的利用方法，解决泥沙等杂质进入引流通道堆积，导致其引流能力降低甚至堵塞，以及引流通道清理难度大，导致引流能力随使用年限增加而不断削弱的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种喀斯特山区水资源的利用方法，包括如下步骤：

步骤1：进行地质、地形、降水量的调查与评估，了解区域的雨水资源情况和水文条件；

步骤2：规划集雨点位、引流路线以及储水位置，并分别在集雨点位设置雨水收集设施，按照引流路线设置引流通道，在储水位置设置蓄水池，将雨水收集设施与引流通道连通，引流通道与蓄水池连通；

步骤3：在引流通道上设置多个杂质处理点，以杂质处理点为分割点，将引流通道分为若干引流段，在杂质处理点设置杂质处理设施，并通过杂质处理设施将前后相邻引流段连通；

步骤4：在杂质处理设施旁设置杂质堆积池，使杂质堆积池与杂质处理设施连通，定期对杂质堆积池内杂质进行清理；

步骤5：将蓄水池内收集的雨水进行管理和利用。

进一步，引流路线规划为多条，将同一引流路线上的雨水收集设施通过引流通道串联，并规划汇聚点使引流通道在汇聚点进行汇聚，且汇聚点与蓄水池之间不再设置雨水收集设施。

进一步，在汇聚点处设置雨水收集设施，通过雨水收集设施将多条引流线路对应的引流通道进行汇聚。

进一步，引流通道由多条独立的引流沟渠组成，同一引流段内的引流沟渠前后端与前后相邻的杂质处理设施连通，且各引流沟渠与杂质处理设施连通处高度相同。

进一步，相邻杂质处理点之间的距离至少为50米，且相邻杂质处理点之间的高度差至少为5米。

进一步，杂质堆积池内杂质进行清理的频率与降雨次数和降雨量呈正比。

进一步，在引流沟渠两侧设置防护凸缘，防护凸缘沿引流沟渠布置。

进一步，降雨时，对各雨水收集设施的雨水收集量进行统计，并与蓄水池的雨水存储量进行比对，同时通过杂质处理设施对通过的雨水流量进行监测，对当各雨水收集设施的雨水收集量小于蓄水池的雨水存储量时，无需对引流通道进行检查；当各雨水收集设施的雨水收集量大于蓄水池的雨水存储量时，对引流通道进行检查，及时排除引流通道异常。

进一步，蓄水池内收集的雨水管理包括过滤、沉淀和水质监测；蓄水池内收集的雨水利用包括农田灌溉、饮用水补给和景观用水。

采用上述方案有以下有益效果：

1、本发明，通过在引流通道上设置多个杂质处理点，并利用杂质处理设施对引流通道内的泥沙进行分段处理，将各段引流通道内随雨水流动的泥沙等杂质储存到杂质处理点处，降低了引流通道引流能力降低甚至堵塞的几率，只需定期对杂质处理设施处的泥沙等杂质进行清理即可，降低了引流通道清理难度，从而使引流通道常年保持其引流能力，提升喀斯特山区水资源的利用率。

2、本发明，通过将雨水收集设施收集雨水汇聚到一条引流线路上的方式，降低引流通道的铺设成本，同时，汇聚后的雨水流量更大，能够高效的通过引流通道进入到蓄水池内进行储存。

3、本发明，通过将引流通道划分为多条独立的引流沟渠，由于喀斯特山区地形复杂，雨水通过杂质处理设施后能够根据下一引流端的地形自主选择适宜的引流沟渠进行引流，促使每个引流能够高效的将雨水引流。

4、本发明，通过对比雨水收集量和雨水存储量判断引流通道是否存在异常，由于在引流通道上设置有多个杂质处理设施，基于杂质处理设施通过的雨水流量能够快速定位异常的引流段具体位置，由此降低后期引流通道维护成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明喀斯特山区水资源的利用方法实施例的流程图；

图2为本发明喀斯特山区水资源的利用方法实施例的引流通道设置位置示意图；

图3为本发明喀斯特山区水资源的利用方法实施例的杂质处理设施设置位置示意图；

图4为本发明喀斯特山区水资源的利用方法实施例的杂质处理设施结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：引流沟渠1、杂质堆积池2、杂质处理设施3、进水口4、排水口5、凸缘6、处理池7、挡块8、盖板9、排料口10、雨水收集设施101、引流通道102、杂质处理设施103、蓄水池104。

实施例一

如附图1-4所示：一种喀斯特山区水资源的利用方法，包括如下步骤：

步骤1：进行地质、地形、降水量的调查与评估，了解区域的雨水资源情况和水文条件。

具体的，包括收集现有数据：收集已有的地质、地形和降水量的相关数据；包括地质调查、地形测量、气象观测站的气象数据、降水量记录等。这些数据来源可以是科研机构、气象部门、地质勘测单位等。

地貌与地质调查：进行地貌和地质的实地调查，通过采样和观测来收集数据；包括地表形态的测量和记录、地质剖面的观测和描述、岩石和土壤样品的采集等。

地形测量与数字高程模型(DEM)生成：使用GPS测量仪、航空摄影、遥感数据技术，进行地形的测量与记录；提供地形的高程、坡度、流域边界等信息，通过DEM生成与分析软件，生成数字高程模型，进一步分析地形特征，如流域分析、地形指数计算等。

气象数据收集：收集降水量的气象数据，包括长期的降雨记录、降雨频率、降水强度等。通过气象观测站的监测数据或气象部门提供的数据来获取。

基于上述的数据即能够获取该地区是否适宜通过雨水收集进行水资源的利用，以及规划雨水收集的位置和线路等。

步骤2：规划集雨点位、引流路线以及储水位置，并分别在集雨点位设置雨水收集设施101，按照引流路线设置引流通道102，在储水位置设置蓄水池104，将雨水收集设施101与引流通道102连通，引流通道102与蓄水池104连通。

具体的，引流路线规划为多条，将同一引流路线上的雨水收集设施101通过引流通道102串联，并规划汇聚点使引流通道102在汇聚点进行汇聚，且汇聚点与蓄水池104之间不再设置雨水收集设施101。优选在汇聚点处设置雨水收集设施101，通过雨水收集设施101将多条引流线路对应的引流通道102进行汇聚。

例如附图2所示，雨水收集设施101设置的数量为六，引流路线规划为三条，每一条引流线路上通过引流通道102串联有两个雨水收集设施101，并利用海拔最低的雨水收集设施101为汇聚点，将各雨水收集设施101收集的雨水在此雨水收集施舍内汇聚，之后通过引流通道102直接引流至蓄水池104内，从而大幅度减少了引流管道的铺设。

步骤3：在引流通道102上设置多个杂质处理点，以杂质处理点为分割点，将引流通道102分为若干引流段，在杂质处理点设置杂质处理设施3，并通过杂质处理设施3将前后相邻引流段连通。

优选相邻杂质处理点之间的距离至少为50米，且相邻杂质处理点之间的高度差至少为5米，以满足雨水的正常引流需求。

为了提升各引流段的引流能力，将引流通道102分为多条独立的引流沟渠1组成，在引流沟渠1两侧设置防护凸缘6，防护凸缘6沿引流沟渠1布置，同一引流段内的引流沟渠1前后端与前后相邻的杂质处理设施3连通，且各引流沟渠1与杂质处理设施3连通处高度相同。

如附图3所示，本实施例设置有三条独立的引流沟渠1，引流沟渠1与杂质处理设施3的连接处分别位于杂质处理设施3的两侧以及其顶部。

步骤4：在杂质处理设施3旁设置杂质堆积池2，使杂质堆积池2与杂质处理设施3连通，通过引流沟渠1杂质堆积池2形成包围结构，将杂质处理设施3包围在中间。

定期对杂质堆积池2内杂质进行清理，杂质堆积池2内杂质进行清理的频率与降雨次数和降雨量呈正比。

步骤5：将蓄水池104内收集的雨水进行管理和利用，具体的，蓄水池104内收集的雨水管理包括过滤、沉淀和水质监测；蓄水池104内收集的雨水利用包括农田灌溉、饮用水补给和景观用水。

为了便捷的对引流通道102进行维护，降雨时，对各雨水收集设施101的雨水收集量进行统计，并与蓄水池104的雨水存储量进行比对，同时通过杂质处理设施3对通过的雨水流量进行监测，对当各雨水收集设施101的雨水收集量小于蓄水池104的雨水存储量时，无需对引流通道102进行检查；当各雨水收集设施101的雨水收集量大于蓄水池104的雨水存储量时，对引流通道102进行检查，及时排除引流通道102异常。

在需要排出引流通道102异常时，通过对比各杂质处理设施3监测的雨水流量，能够快速确定雨水流量急剧减少的引流段位置，从而快速的对引流通道102异常进行排出。

实施例二

如附图4所示，本实施例提供一种具体的杂质处理设施3结构，杂质处理设施3包括嵌设在土壤内的处理池7，处理池7侧面设置有进水口4和排水口5，通过进水口4与前端引流沟渠1连通，通过排水口5与后端引流沟渠1连通，处理池7侧面设置排料口10，排料口10与杂质堆积池2连通，与进水口4相邻的排料口10的高度低于进水口4，与排水口5相邻的排料口10的高度低于排水口5，且处理池7中部开固定连接有挡块8，挡块8两侧为弧形结构。

前端的引流沟渠1将雨水输送至处理池7后，首先被挡块8所阻挡缓冲，泥沙等杂质受重力沉淀，而雨水翻过挡块8后通过排水口5进入到后端的引流沟渠1，继续向蓄水池104方向引流，而泥沙等杂质堆积在处理箱底部一定量后则通过排料口10排放至杂质堆积池2内。

为了对通过杂质处理设施3的雨水量进行监测可在进水口4或者排水口5处设置流量传感器进行监测，同时在处理池7顶部设置盖板9，避免外界杂质进入到处理池7内。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。