地下水回补(Managed aquifer recharge, MAR)技术

项目负责人:郑焰

项目简介


地下水回补是采用人工措施将地表水或其他水源的水注入地下来补充地下水,以达到增加地下水资源量、缓解地下水位持续下降、净化水质、遏制海水入侵和其他生态环境效益的目的,又称地下水人工补给、地下水回灌。这是一系列有目的地将水储存到适宜的含水层中的技术方法,并采用一系列风险管控措施确保人体健康不受损害,改善生态环境,补给水的回采常用于解决季节性水资源短缺和水质净化,以此来获得可观的社会和经济效益。

技术优势

项目有四大创新


a 通过增加水资源长期储量和季节性调配能力,使水资源的价值由低变高;
b 利用MAR技术可以在丰水期将水收集起来不仅可以在枯水季节时加以利用,而且还可以减少洪灾发生的可能性;
c 在城市居民生活和工业生产过程中,产生了大量的生活污水和工业废水,这些污水和废水经过污水处理厂处理后变为再生水,然后再通过MAR技术可以将再生水转化为水资源加以利用,达到变废为宝的目的;
d 在城市居民生活和工业生产过程中,常常对用水的温度和室内温度有一定的要求,而这种技术为其提供了一种高效率、低能耗、资源循环利用的一种手段,不仅可以降低生产成本,还可以实现可持续利用。

项目攻克了系列技术难题,包括:


a 与地表水库相比,地下含水层,能储存大量水资源,且不因水库损坏造成垮堤渗漏情况,因此地下水回补可以有效增加水资源的储存量和安全性;
b MAR技术遏制地面沉降甚至可以使原本沉降的地面逐渐抬高,从而减少因地面沉降或因不均匀沉降引起的地裂缝或地表建筑物的损毁等环境地质问题的发生;
c MAR技术将地表过剩的淡水储存到地下来抬高地下水位,随着水位的不断抬升淡水压力不断增加,形成的淡水屏障不仅可遏制海水入侵,还可将其地下咸水逐渐驱离,恢复为淡水;
d 由于水资源储存于地下,与地表水资源相比,可以有效避免强烈的地表蒸发造成的水资源浪费,并且受人类活动的影响较小;
e 可以有效避免因蚊虫等生物所携带的有害微生物或病毒进入水中繁殖传播疾病或因藻类等浮游生物的爆发造成水体污染;
f 地表水在向含水层入渗运移的过程中,部分有害物质可被含水层吸附,从而有效改善水质;
g 回补水进入含水层后,通过储蓄过程一系列天然生物地球化学反应,水质可进一步改善,满足法规要求的相关饮用水标准,增强公众对再生水转化为自来水的信心和接受程度;
h 由于含水层的保温性能较好,可用于进行工业生产用水的温度调节,以实现水热资源的调节和循环利用,用于空调的地源热泵技术就是基于此技术发展起来的一种新型节能环保空调技术。

技术成熟度


成熟,目前世界各地基于不同目的的工程项目已经建设发展了60余年,技术水平相对成熟,并在很多国家和地区取得了可观的经济、社会和自然效益。