具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例提供一种地下水水位自控制阻隔系统，图1示出了本实施例的地下水水位自控制阻隔系统的结构示意图，该地下水水位自控制阻隔系统可以应用于图4所示出的地下水污染阻隔系统。地下水污染阻隔系统包括由沿污染区边缘插入地下不透水层的阻隔墙4所围成的阻隔区13和地下水水位自控制阻隔系统。

参照图4，阻隔区13内储存有内部地下水，阻隔区13外储存有外部地下水，在一种可选的实施方式中，地下水污染阻隔系统进一步包括设置于阻隔区13内的第一储存池5和雨水储存池6，阻隔区13用于将污染地下水阻隔在阻隔区13内，第一储存池5用于储存净化水，雨水储存池6用于收集并储存雨水，第一储存池5和雨水储存池6的数量不止一个，例如图4所示出的第一储存池5的数量为4个，雨水储存池6的数量为2个，其具体的数量可以依据实际情况进行灵活调整。

参照图1，本实施例的地下水水位自控制阻隔系统包括水位监测单元1和水位控制单元2。

水位监测单元1用于监测阻隔区13内的内水位与外水位。

如图2所示，当内水位持续低于外水位超过预设第一时长时，水位监测单元1生成第一水位调节信号，水位控制单元2用于根据第一水位调节信号从阻隔区13外抽取外部地下水注入至阻隔区13内以使内水位与外水位的水位差缩小。

如图3所示，当内水位持续高于外水位超过预设第二时长时，水位监测单元1生成第二水位调节信号，水位控制单元2用于根据第二水位调节信号从阻隔区13内抽取内部地下水排放至阻隔区13外以使内水位与外水位的水位差缩小。

在一种可选方式中，为了避免频繁地进行水位调节，只有当内水位持续低于外水位超过预设第一时长或当内水位持续高于外水位超过预设第二时长才进行水位调节。其中，预设第一时长和预设第二时长可以是相同时长，也可以是不同时长，例如，在本实施例中，预设第一时长和预设第二时长可以都设置成48小时，或也可以根据实际情况设定，例如，在雨季时，为了尽快调整阻隔区的内水位避免雨水大量聚集，可以将预设第一时长适当缩短，从而加快水位调节，此时预设第二时长也做相应调整。

在一种可选的实施方式中，地下水污染阻隔系统还包括设置于阻隔区13内的内部监测井7和设置于阻隔区13外的外部监测井8，其中，内部监测井7和外部监测井8的数量不止一个，围绕阻隔区13的每个面进行设置至少一个外部监测井，例如图4所示出的外部监测井8在阻隔区外的数量为4个；内部监测井7也可以根据阻隔区13的大小进行设置，例如图4所示出的内部监测井7的数量为5个，其具体的数量可以依据实际情况进行灵活调整。

本实施例的地下水水位自控制阻隔系统还包括净化单元3，水位监测单元1包括多个水位监测器12，至少一个水位监测器12设置于内部监测井7内，至少一个水位监测器12设置于外部监测井8内，因此，水位监测器12的数量与内部监测井7和外部监测井8的数量有关，即每个内部监测井7和每个外部监测井8可以配置一个水位监测器12。

净化单元3用于净化处理从阻隔区13内抽取的内部地下水以得到净化水并将净化水储存至第一储存池5内，水位控制单元2还用于根据第二水位调节信号从第一储存池5抽取净化水排放至阻隔区13外以使内水位与外水位的水位差缩小，在一种可选的实施方式中，净化单元3包括净水器。本实施例抽出地下水进行水位调节，污染地下水在抽出过程中经净化单元净化，一定程度上实现了地下水污染的修复。

水位控制单元2还用于根据第一水位调节信号从雨水储存池6内抽取雨水注入阻隔区13内以使内水位与外水位的水位差缩小，采用雨水调节内部水位，减少外部地下水抽出，有效避免外部地面沉降。

在一种优选方式中，水位监测单元1还用于判断内水位与外水位的水位差，具体地，当内水位低于外水位且内水位与外水位的水位差持续大于预设第一水位差超过预设第一时长时，水位监测单元1生成第一水位调节信号，当内水位与外水位的水位差小于预设第三水位差时或当内水位与外水位相等时停止从阻隔区外抽取外部地下水注入至阻隔区内；当内水位高于外水位且内水位与外水位的水位差持续大于预设第二水位差超过预设第二时长时，水位监测单元1生成第二水位调节信号，当内水位与外水位的水位差小于预设第四水位差时或当内水位与外水位相等时停止从阻隔区内抽取内部地下水排放至阻隔区外。

水位控制单元2根据第一水位调节信号从雨水储存池6内的抽取雨水注入内部监测井7内，若将雨水储存池6内的全部雨水注入至阻隔区13内，内水位仍低于外水位，则从外部监测井8内抽取外部地下水注入至阻隔区13内，以使内水位与外水位的水位差小于预设第三水位差或内水位与外水位相等。

水位控制单元2根据第二水位调节信号从第一储存池5内抽取净化水排放至阻隔区13外，若将第一储存池5内的全部净化水注入至阻隔区13外，内水位仍高于外水位，则持续从内部监测井7抽取内部地下水由净化单元3净化处理后排放至阻隔区13外，以使内水位与外水位的水位差小于预设第四水位差或内水位与外水位相等。

本实施例中的预设第一水位差和预设第二水位差可以是相同水位差，也可以是不同水位差，预设第三水位差和预设第四水位差可以是相同水位差，也可以是不同水位差，例如，在本实施例中，预设第一水位差和预设第二水位差可以设置为1米，预设第三水位差和预设第四水位差都可以设置为0.1米，当然，本领域技术人员也可以根据实际情况设定。

本实施例中，水位监测单元1在判断内水位持续低于或高于外水位超过预设时长的基础上，进一步判断内水位与外水位的水位差，使得水位监测单元在生成水位调节信号更加精确。

本实施例通过设置用于监测阻隔区的内水位与外水位的水位监测单元和用于根据水位调节信号调节内水位和外水位的水位控制单元，有效控制了内外水压平衡，降低了地下水压力对阻隔系统的破坏，延长了阻隔系统的使用寿命，保证了阻隔系统的稳定性。

在一种可选方式中，如图5和图6所示，阻隔区13内的裸露地表以及第一储存池5和雨水储存池6都铺设具有防水阻隔功能材料构成底部防水层11，阻隔墙4可以是具有防水阻隔功能材料构成的墙体，本领域技术人员可以根据实际情况选用，在本实施例中，底部防水层11为HDPE(一种由高密度聚乙烯树脂为原料生产的防水阻隔型材料)土工膜，阻隔墙4为内嵌HDPE土工膜水泥土墙。

在一种可选方式中，第一储存池5加装盖膜10，能够有效防止污染物通过空气扩散；雨水储存池6还设置有溢流口9，当雨水储存池6储存满后，多余的雨水通过溢流口9流出，其中，溢流口9的数量其数量可以依据实际情况进行灵活调整，例如本实施例中，每个雨水储存池6设置有一个溢流口9。

在一种可选方式中，内部监测井7用以监测阻隔区13内的地下水位，当内水位低于外水位时作为注水井，当内水位高于外水位时作为抽水井；外部监测井8用于监测阻隔区13外的地下水位，当内水位低于外水位且收集的雨水不能满足水量要求时可作为抽水井以补充阻隔区13内的地下水。

本实施例的地下水污染阻隔系统应用于以下情形：

(1)阻隔区13内水位低于外水位

该种情形一般发生在雨季，阻隔区13域地表覆盖有一层土工膜，降水难以渗入到阻隔区13内部地下水层，阻隔区13外部地下水位随降水而抬升，造成阻隔区13内水位低于外水位。阻隔区13内部降水收集至雨水储存池6，雨水储存池6充满后，多余的雨水通过溢流口9排到外部。具体地，水位监测单元1检测到内外水位在48小时内持续低于外水位，且内外水位差持续大于1米则生成第一水位调节信号，水位控制单元2根据第一水位调节信号将雨水储存池6内雨水注入至内部监测井7。若雨水储存池6满足不了回灌量，则通过外部监测井8将外部地下水抽至内部监测井7，最终实现阻隔区13域内外水力平衡。

(2)阻隔区13内水位高于外水位

该种情形一般发生在旱季，阻隔区13域地表覆盖有一层土工膜，区域内地下水通过蒸腾作用损失量较少，外部地下水通过补给外部地表水及蒸腾作用使其水位降低，造成阻隔区13内水位高于外水位。具体地，水位监测单元1检测到内外水位在48小时内持续高于外水位，且内外水位差持续大于1米则生成第二水位调节信号，水位控制单元2根据第二水位调节信号将内部地下水抽出，经净化单元3处理后排入第一储存池5。若第一储存池5满足不了抽出量，内部地下水通过第一储存池5间相互抽注，循环经过净化单元3处理，经过一定时间处理监测达标后排往外部，最终实现阻隔区13域内外水力平衡。

由于阻隔区外的地下水是开放性的，受水力补给、降水等自然因素影响，人工难以干预，因此，通过本实施例的地下水污染阻隔系统抽出/回灌阻隔区的内外地下水调控内外水位差，实现了阻隔区内外水压平衡，有效降低了地下水压力对阻隔墙体的破坏，延长了阻隔墙的使用寿命；通过收集雨水，采用雨水调节内部水位，减少外部地下水抽出，有效避免外部地面沉降；通过对第一储存池加装盖膜有效防止污染物通过空气扩散；通过净化单元净化内部污染地下水，一定程度上实现了地下水污染修复。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。