地下水取水法
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? 泉 室:适用于有泉水露头,且覆盖层厚度小于 5米
表9-1 地下水取水构筑物类型及适用范围
图9-1 潜水取水井类型
图9-2 承压水取水井类型
3. 管井(机井)
(1)管井的构成
管井直径一般在50~1000mm ,深度一般在200米以内,通常 由井室、井壁管、过滤器、沉砂管组成 ?井 室:保护井口、安装各种设备; ?井壁管:加固井壁、隔离含水层(钢、铸铁、钢筋混凝土、
越层补给、弹性释水 ?开采试验法:抽水试验(给定允许降深) ?理论解析法: ?数值模拟法:
2. 构筑物分类及适用条件
(1)地下水取水构筑物类型
地下水取水构筑物
管井 垂直式
大口井 水平式-渗渠 复合式-辐射井 地面式-泉 室
(2)地下水取水构筑物基本特点
? 管 井:井管从地面打到含水层,抽取地下水的井 ? 大口井:由人工开挖或沉井法施工,设置井筒以截取
(2)管井的建造
?钻井: ? 冲击钻进:适合于浅层松散岩石(最深约 300米) 一般回旋(正循环)钻进 ? 回转钻进 反循环钻进 岩心回转钻进
?安装:井管、填砾、封井 ?洗井:冲洗泥浆、形成反滤层
? 方法:活塞式、压缩空气式、联合式 ?抽水试验:测定抽水能力、了解抽水量与井内水位降深之
间的关系,监测水质等
浅层地下水的构筑物 ? 渗 渠:壁上开孔,以集取浅层地下水的水平管渠 ? 泉 室:集取泉水的构筑物
(3)地下水取水构筑物的适用条件 :
? 管 井:适用于含水层厚度大于4米,其底板埋藏 深度大于8米
? 大口井:适用于含水层厚度在5米左右,其底板埋 藏深度小于15米;渗透系数大于20m/d
? 渗 渠:适用于含水层厚度小于5米,渠底埋藏深 度小于6米,最适宜开采河床渗透水
? 井室类型
? 深井泵房:泵体和扬水管安装在管井内,泵座和电动机安 装在井室内;
? 深井潜水泵房:水泵和电动机安装在管井内,控制设备安 装在井室内;
? 卧式泵房:水泵和电动机安装在井室内; ? 地面式:便于维护管理,防水、防潮、通风、采光条件好 ? 地下式:便于总体规划,噪声小,防冻条件好。
? 井壁管
地下水补给地表水,垂直于地下水流向 无河流:网格或梅花状布置 ?山谷:开阔地带,垂直布井 ?山前平原(冲洪积扇):上部多大砾石,施工困难;下部多 细砂,渗透性较差。因此以中、中上部较佳。 ?其它:选择富水地段,垂直分布
(4)合理开采量的确定
合理开采量:补给(径流)量之和 合理开采量的确定 ?水量平衡法:径流、降水入渗、地表水补给、灌溉回归、
? 管井使用注意事项:
? 抽水设备的出水量应小于管井的出水能力,过滤器表面进 水流速小于允许进水流速
? 建立管井使用卡,逐日按时记录井的出水量、水位、出水 压力等信息
? 机泵应定期检修,要及时清理沉淀物,必要时进行洗井 ? 季节性供水的管井,停运期间应定期抽水,以防电机受潮
胶管 泥浆泵
挂钩 钻盘
胶管 泥浆泵
挂钩 钻盘
泥浆池
钻杆
钻头
一般回转钻进
泥浆池
钻杆
钻头
反循环回转钻进
(3) 管井(井群)的计算
? 管井的出水量 ? 理论公式法:稳定流-裘布依公式 非稳定流-泰斯公式 ? 经验公式法:利用Q-s抽水曲线回归经验公式
? 井群的相互干扰 ? 井群: ? 计算:理论法-根据势叠加原理 经验法-水位削减法
? 基本要求:足够的强度,内壁平整光滑,轴线不弯曲, 便于设备安装和管井清洗
? 材质:钢管、铸铁管、钢筋混凝土管 ? 适用井深:钢管适用任意井深,铸铁管适用于井深小于
250m,钢筋混凝土管适用于井深小于 150m的管井 ? 管径:井壁管内径应比水泵设备的外径大 100mm ? 钻进:分段钻进法与不分段钻进法的井壁管构造不同
(4)分段取水井
? 单层分段开采 ? 多层分段开采
(5)管井的维护
?验收: ?施工说明书:柱状图、构造说明、抽水试验、水质资料 ?使用说明书:使用、维护、适用取水设备,钻进岩心
?使用,要求:合理抽水量、使用记录、操作规范、卫生防护 ?增加出水量措施
?下降原因:水位下降、过量开采、水井变化、泵管不配 ?增加措施:洗井法(钢丝刷、活塞、压缩空气、干冰
第十章 地下水取水工程
1. 水源选取与合理开采量
(1)水源的选取
?取水地段与范围 ?取水井的井位与布置 ?开采量的确定
(2)一般原则
?水质好、不易受污染的富水地段 ?靠近用水户 ?施工、运行河维护方便 ?地质条件好
?水文地质条件:补给好、渗透强、富水地段
(3) 布置要点
布置在补给区的中、下游,渗透性能较好的地段 ?平原地区,有河流:地表水补给地下水,平行于河岸
?管井施工步骤
钻凿井孔
物探测井
冲孔换浆
粘土封闭
围填砾料
井管安装
洗井
抽水试验
管井验收
? 钻凿井孔
? 冲击钻进法: ? 利用钻头的冲击力钻凿井孔 ? 仅适用于松散岩层 ? 机械设备简单;效率低、速度慢
? 回转钻进法: ? 利用钻头旋转的切削、挤压、研磨破碎作用钻凿井孔 ? 既适用于松散岩层,也适用于基岩 ? 机械设备较复杂;效率高、速度快 ? 分为一般回转钻进、反循环回转钻进和岩心回转钻进
水泥、塑料、木制等)。 ? 钻进方式:分段钻进(接头重叠3~5米,用水泥封填)
不分段钻进 ?过滤器:井管进水段,用以集水和保持填砾和含水层的稳定
? 构成:过滤骨架和过滤层 ? 种类:钢筋骨架、圆(条)孔、缠丝包网、填砾石、水泥 ?沉砂管:沉积涌入井管内的细小砂粒,一般 2~10米长
图9-3 管井构造示意图
等)、真空井法、爆破法、酸处理法、换泵或管
? 管井验收资料
? 施工说明书:管井地质柱状图,过滤器和填砾规格,井位 座标及井口标高,抽水试验记录,水质分析资料,过滤器 安装、填砾、外围封闭施工记录
? 使用说明书:最大开采量和选用抽水设备的型号规格,使 用维护注意事项
? 钻进的岩样:名称、Biblioteka Baidu度、埋藏深度
图9-4 管井分段钻进示意图
? 过滤器
? 进水孔眼:数量多,进水性能良好,强度较高 ? 孔隙率:取决于管材的强度,各种管材允许孔隙率为:
钢管30%~35% 铸铁管18%~25% 钢筋混凝土管10%~15% 塑料管10% ? 反滤层的形成:充填法,洗井法
图9-5 过滤器类型
图9-6 过滤器周围反滤层的形成
表9-1 地下水取水构筑物类型及适用范围
图9-1 潜水取水井类型
图9-2 承压水取水井类型
3. 管井(机井)
(1)管井的构成
管井直径一般在50~1000mm ,深度一般在200米以内,通常 由井室、井壁管、过滤器、沉砂管组成 ?井 室:保护井口、安装各种设备; ?井壁管:加固井壁、隔离含水层(钢、铸铁、钢筋混凝土、
越层补给、弹性释水 ?开采试验法:抽水试验(给定允许降深) ?理论解析法: ?数值模拟法:
2. 构筑物分类及适用条件
(1)地下水取水构筑物类型
地下水取水构筑物
管井 垂直式
大口井 水平式-渗渠 复合式-辐射井 地面式-泉 室
(2)地下水取水构筑物基本特点
? 管 井:井管从地面打到含水层,抽取地下水的井 ? 大口井:由人工开挖或沉井法施工,设置井筒以截取
(2)管井的建造
?钻井: ? 冲击钻进:适合于浅层松散岩石(最深约 300米) 一般回旋(正循环)钻进 ? 回转钻进 反循环钻进 岩心回转钻进
?安装:井管、填砾、封井 ?洗井:冲洗泥浆、形成反滤层
? 方法:活塞式、压缩空气式、联合式 ?抽水试验:测定抽水能力、了解抽水量与井内水位降深之
间的关系,监测水质等
浅层地下水的构筑物 ? 渗 渠:壁上开孔,以集取浅层地下水的水平管渠 ? 泉 室:集取泉水的构筑物
(3)地下水取水构筑物的适用条件 :
? 管 井:适用于含水层厚度大于4米,其底板埋藏 深度大于8米
? 大口井:适用于含水层厚度在5米左右,其底板埋 藏深度小于15米;渗透系数大于20m/d
? 渗 渠:适用于含水层厚度小于5米,渠底埋藏深 度小于6米,最适宜开采河床渗透水
? 井室类型
? 深井泵房:泵体和扬水管安装在管井内,泵座和电动机安 装在井室内;
? 深井潜水泵房:水泵和电动机安装在管井内,控制设备安 装在井室内;
? 卧式泵房:水泵和电动机安装在井室内; ? 地面式:便于维护管理,防水、防潮、通风、采光条件好 ? 地下式:便于总体规划,噪声小,防冻条件好。
? 井壁管
地下水补给地表水,垂直于地下水流向 无河流:网格或梅花状布置 ?山谷:开阔地带,垂直布井 ?山前平原(冲洪积扇):上部多大砾石,施工困难;下部多 细砂,渗透性较差。因此以中、中上部较佳。 ?其它:选择富水地段,垂直分布
(4)合理开采量的确定
合理开采量:补给(径流)量之和 合理开采量的确定 ?水量平衡法:径流、降水入渗、地表水补给、灌溉回归、
? 管井使用注意事项:
? 抽水设备的出水量应小于管井的出水能力,过滤器表面进 水流速小于允许进水流速
? 建立管井使用卡,逐日按时记录井的出水量、水位、出水 压力等信息
? 机泵应定期检修,要及时清理沉淀物,必要时进行洗井 ? 季节性供水的管井,停运期间应定期抽水,以防电机受潮
胶管 泥浆泵
挂钩 钻盘
胶管 泥浆泵
挂钩 钻盘
泥浆池
钻杆
钻头
一般回转钻进
泥浆池
钻杆
钻头
反循环回转钻进
(3) 管井(井群)的计算
? 管井的出水量 ? 理论公式法:稳定流-裘布依公式 非稳定流-泰斯公式 ? 经验公式法:利用Q-s抽水曲线回归经验公式
? 井群的相互干扰 ? 井群: ? 计算:理论法-根据势叠加原理 经验法-水位削减法
? 基本要求:足够的强度,内壁平整光滑,轴线不弯曲, 便于设备安装和管井清洗
? 材质:钢管、铸铁管、钢筋混凝土管 ? 适用井深:钢管适用任意井深,铸铁管适用于井深小于
250m,钢筋混凝土管适用于井深小于 150m的管井 ? 管径:井壁管内径应比水泵设备的外径大 100mm ? 钻进:分段钻进法与不分段钻进法的井壁管构造不同
(4)分段取水井
? 单层分段开采 ? 多层分段开采
(5)管井的维护
?验收: ?施工说明书:柱状图、构造说明、抽水试验、水质资料 ?使用说明书:使用、维护、适用取水设备,钻进岩心
?使用,要求:合理抽水量、使用记录、操作规范、卫生防护 ?增加出水量措施
?下降原因:水位下降、过量开采、水井变化、泵管不配 ?增加措施:洗井法(钢丝刷、活塞、压缩空气、干冰
第十章 地下水取水工程
1. 水源选取与合理开采量
(1)水源的选取
?取水地段与范围 ?取水井的井位与布置 ?开采量的确定
(2)一般原则
?水质好、不易受污染的富水地段 ?靠近用水户 ?施工、运行河维护方便 ?地质条件好
?水文地质条件:补给好、渗透强、富水地段
(3) 布置要点
布置在补给区的中、下游,渗透性能较好的地段 ?平原地区,有河流:地表水补给地下水,平行于河岸
?管井施工步骤
钻凿井孔
物探测井
冲孔换浆
粘土封闭
围填砾料
井管安装
洗井
抽水试验
管井验收
? 钻凿井孔
? 冲击钻进法: ? 利用钻头的冲击力钻凿井孔 ? 仅适用于松散岩层 ? 机械设备简单;效率低、速度慢
? 回转钻进法: ? 利用钻头旋转的切削、挤压、研磨破碎作用钻凿井孔 ? 既适用于松散岩层,也适用于基岩 ? 机械设备较复杂;效率高、速度快 ? 分为一般回转钻进、反循环回转钻进和岩心回转钻进
水泥、塑料、木制等)。 ? 钻进方式:分段钻进(接头重叠3~5米,用水泥封填)
不分段钻进 ?过滤器:井管进水段,用以集水和保持填砾和含水层的稳定
? 构成:过滤骨架和过滤层 ? 种类:钢筋骨架、圆(条)孔、缠丝包网、填砾石、水泥 ?沉砂管:沉积涌入井管内的细小砂粒,一般 2~10米长
图9-3 管井构造示意图
等)、真空井法、爆破法、酸处理法、换泵或管
? 管井验收资料
? 施工说明书:管井地质柱状图,过滤器和填砾规格,井位 座标及井口标高,抽水试验记录,水质分析资料,过滤器 安装、填砾、外围封闭施工记录
? 使用说明书:最大开采量和选用抽水设备的型号规格,使 用维护注意事项
? 钻进的岩样:名称、Biblioteka Baidu度、埋藏深度
图9-4 管井分段钻进示意图
? 过滤器
? 进水孔眼:数量多,进水性能良好,强度较高 ? 孔隙率:取决于管材的强度,各种管材允许孔隙率为:
钢管30%~35% 铸铁管18%~25% 钢筋混凝土管10%~15% 塑料管10% ? 反滤层的形成:充填法,洗井法
图9-5 过滤器类型
图9-6 过滤器周围反滤层的形成