地下水回灌难题
地下水回灌试验方法
地下水回灌试验方法说实话地下水回灌试验这事儿,我一开始也是瞎摸索。
我试过那种简单直接的单井回灌方法。
就像你往一个大瓶子里倒水一样,我找了一口合适的井,想把水直接灌进去。
可是这中间遇到的麻烦可多了。
首先水源就讲究得很,不能有太多的杂质,不然一下子就把井给堵住了。
我第一次弄的时候,根本没太在意这个水的纯净度,结果可想而知,回灌没进行多少时间,就进行不下去了。
就好像你要往漏斗里倒水,结果水里全是沙子石块,一下就把漏斗口给堵死了。
后来啊,我学聪明了点。
在回灌之前,先把水进行了简单的处理,就是过滤那意思。
但还有其他问题呢,回灌的速度也很关键。
如果灌得太快,井下的压力就感觉不太对,它消化不了那么多水似的。
这就像你往一个小杯子里快速倒水,水很容易就满出来。
所以这个速度要慢慢摸索,我做了好多次不同速度的测试,最后大概摸索出一个合适的速度范围,但这个也不能说是完全固定的,每个地方的地质情况不一样可能速度要求也有点差别。
还有就是监测。
这部分可不能马虎,我之前一度忽视了这一块,导致实验数据不准确。
监测就好比是给这个回灌过程做体检,你得看看水位变化啊,水质是不是稳定。
这时候就得用到一些工具,像水位测量仪什么的。
每次回灌前、中、后都要测,才能准确把握情况。
我呀,有时候太累了,就偷懒少测了几次,结果就是数据乱了套,得重新来。
我还试过双井的回灌试验。
原理有点像连通器,一个井注水,另个井来观察变化,这样能大概了解一下周围的地下水情况和水的流动方向。
不过这里头两个井的间距很重要,我一开始没经验,间距设置得不合理,导致观测到的数据不太有代表性。
间距太近了,两个井相互干扰太大,就好像两个人挨得太近说话都听不清对方。
后来调整了距离之后,才得到比较不错的数据。
再说说多井回灌吧,这就更复杂了。
有点像织一张大网,每个井的角色都很重要。
在进行多井回灌的时候,我就确保不了每个井的回灌条件都均等了。
比如说有的井水源供应足,有的井供应不足,这个问题困扰了我很久。
武汉地区地下水回灌问题解决之道
五是回灌管道 问题。热源井之 间取水 和 回灌的实现需要通过输水管 网 , 其对 回 灌 的影响主要 由两个方面造成 , 一是设计 施工方面 的原 因, 目前设计的管道系 统有 的是同程系 统 , 有的是异程 系 统 , 在安装 过程 中管径 、 走向 、 长度 、 弯头等可能不完 全 同于理论计算 , 在使用过程 中更 由于实
井抽水 ,取水量 9 . mS , 、 33 / 4 6号井 联合 9 h
落到位 , 回灌十 分有利 ; 冲击钻进 成 对 而
稳 。因此在条件许可 的情况 下 , 回灌井 的 间距宜取大值 , 回灌井与抽水井之 间应保 持适 当距离 。另外 , 地铁 、 高层建筑基坑开 挖 降水 、 临近不 同时 间兴建 的水源 热泵 项
率 7. ~0%,其原 因就是 因为含水层 1% 1 2 0
厚 。由于地下含水层 的差异性以及周边地 下环境的影响 , 同一 场地下同样设计施工 的热 源井 ,其回灌量 和 回灌率不 一定相
同 , 时差异还 较大 , 有 例如 汉 口火 车站改
造项 目, 口试 验井 , 三 在进 行一抽 一灌试 验时 , 号试验井抽水 , 号井 、 2 1 3号井的回 灌量分别 为 3 . m3 、3 7 / ,回灌率 48 / 1. mS 7 h 5 h
相差 4. 2 %,其原 因主要 是地 层变 化 引 5
起。 湖北省地矿局项 目六 口热源井分成两 组分别进行一抽 两灌试验对 比 , 2号试验 井 抽水 ,取水量为 8 . m/, 、 4 2 3 13号井 联 0 h 合回灌 , 灌量为 6 .0 /; 回 9 mS 第二 组 5号 9 h
平衡 , 各井 回灌 的不一 致 , 实际 回灌量 使
地下水人工回灌方法及堵塞问题分析
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中, 以增 加地 下 水 的补 给 量 、调节 和 控 制地 下 水位 , 为 调解 与控 制 地 下水 储 作 量 的 一 项 重 要 措施 ,已在 城 镇 供 水 、农 田灌 溉 、盐 碱 化 土 壤 改 良 、污 染 控 制 、环 境 保护 以及 石 油 开发 等 领 域 得 到 广 泛 应 用 。 在 以地 下 水 作 为 供 水 水
在实 际 回灌 过 程 中, 通常 是 多种 堵 塞 同 时发 生 并相 互 作用 , 是 可 能在 不 只 同 时间 段和 不 同 空 间位 置 上, 致介 质 渗 透性 下 降 的主 导 堵塞 类 型有 所不 同。 导
灌 的 目的 、当地 的 自然地 理及 水 文地 质 条 件 。 地 下水 人 工 回灌 的 目的有 : 贮
一
系 列 生态 环 境 问题 产 生 , 工 农 业 生产 带 来 极 大危 害 。地 F回灌 可 以 水力 给
拦截海 水 人侵 , 少或 防 止地 下水 位 下 降, 制 或防 止地 面沉 降及 预 防地 震, 减 控 大
大加 快被 污 染地 下 水 的稀 释和 净 化 过程 , 充处 理 水 的峰 荷 , 大 地下 水 资源 补 扩 的储 存 量 。 因此 , 行 地 下 水 人 工 回灌 相 关 技 术 的研 究有 着 重 要 意义 。 进
l地 下 水 人 工回 灌 的 方 法 地 下 水人 工 补给 的方 法分 为 直接 和 间 接两 大 类 。直 接 方法 是 指 以完 成 人 工补 给 地下 水 为 直接 目的 的方 法 , 括地 面 入渗 法 、地 F 注 法 以及地 下径 包 灌 流调 节法 。间接 方 法 是 指 那些 除达 到 工程 设 施 本 身 兴建 的 目的 外,同时也 对 地 下 水储 量起 到补 充或 增 加 作用 的方法 。 目前 国 内外大 量 使用 的 直接 回 灌 方
地下水地源热泵回灌分析
地下水地源热泵回灌分析【摘要】本文对地下水地源热泵回灌分析,介绍了该技术的发展现状与应用过程中的具体措施,同时说明了水井堵塞显著增加地下水地源热泵的灌压,回扬对于减小系统灌压大有益处,尤其是对于回灌困难的系统。
【关键词】地下水地源热泵回灌一、地源热泵回灌技术的发展现状1、回灌方式及适用范围目前,地下水人工回灌类型一般有真空回灌、无压自流回灌和加压回灌。
(l)真空回灌又称负压回灌,利用真空虹吸作用,在具有密封装置的回灌井中,开泵扬水时,井管和管路内充满地下水,停泵,并立即关闭泵出口的控制阀门,此时由于重力作用,井管内水迅速下降,在管内的水面与控制阀之间造成真空,开启控制阀门和回灌水管路上的进水阀,水就迅速进入井管中,并克服阻力向含水层中渗透。
真空回灌适用于地卜水理层较深(静水位埋藏深度大于10m),含水层渗透性好的含水层。
由于回灌时,对井的滤水层冲击不强,冲浸适合老井。
(2)无压白流回灌(又称重力回灌),依靠自然重力进行回灌,即依靠井中回灌水位和静水位之差。
适用于低水位且含水层渗透性好的情况。
通过水分子同位素试验,一般地质条件下,回水层井壁截面积应为出水层截面积的四倍,方能保证井水全部自然回灌,即一出四回,因此这种回灌防范水井数量较多。
这一回灌方式是目前国内外应用最多的方式。
(3)加压问灌既适用于渗透性较差,地下水位高的含水层,也适用于低水位和渗透性好的地下含水层。
但是,由于增大,对井的过滤层和含砂层的冲击力较强。
目前加压回灌的方式一是通过回扬来增大回灌压力,另一方式是在井头安装加压装置来实现,后者在荷兰等欧美国家使用较多。
(4)同井回灌国内应用的同井回灌热泵系统是取水和回灌水在同一口井内进行,通过隔板把井分成两部分,一部分是低压(吸水)区,另一部分是高压(回水)区。
当潜水泵运行时,地下水从低压区被抽至井口换热器中,与热泵低温水换热,地下水释放完热量,再由同井返回到回水区。
在井中加装隔板来提高回灌压力,以改善回灌条件,使回灌水畅通返回地下含水层中。
发展水源热泵 解决地下水回灌是关键
发展水源热泵解决地下水回灌是关键发布日期:2015-08-13来源:水冷空调作者:水冷空调浏览次数:1003 核心提示:水冷空调网讯:浅层地温能作为一种新型能源,在我国近几年发展迅猛,其中以地源热泵和水源热泵为主,尤以水源热泵运行经济。
水水冷空调网讯:浅层地温能作为一种新型能源,在我国近几年发展迅猛,其中以地源热泵和水源热泵为主,尤以水源热泵运行经济。
水源热泵一般是以浅层的温度稳定的地下水为介质,通过抽水井和回灌井的水路循环实现热交换的一种节能环保的新兴技术。
据调查,在近20年来,地下水源热泵技术在西欧逐渐发展成熟,并于本世纪迅速推广到国内。
但是地下水源热泵系统的实际推广应用还面临地下水资源的保护、热短路、岩土层变形、冷热岛效应等一系列地下工程问题。
一、回灌问题是困扰我国地下水源热泵发展的瓶颈目前困扰我国地下水源热泵发展的瓶颈是回灌问题,一些水源热泵承包方不了解回灌井的钻井施工技术工艺,单纯地以供水井的水量衡量回灌量是不正确的。
在我国靠近山区的冲击扇上及盆地地区,卵、砾石及粗砂地层中孔隙度较大,成井后很容易回灌,且回灌使用效果永久。
许多地源热泵承包单位对水文地质条件和钻井施工工艺不了解,认为只要地下有水就能回灌,这是对回灌井认识不足。
由于前期投入非常大,在短时间内能够回灌,或在一年内就形成微量回灌,不但造成水资源的大量浪费,而且长期下去会引发局部地面沉降和地质灾害。
我们调查了大量的资料,在欧美一些发达国家对水源热泵所使用的地下水采用的处理方法是加压回灌和净化处理,这无意之中就加大了水源热泵的利用成本。
虽然我国水源热泵的发展迅猛,但是科学论证不到位,致使把水源热泵这一可再生资源的重复利用引入误区。
二、回灌井的施工简述回灌井的施工首先要搞清楚当地水文地质条件,然后根据第一眼井的物探结果或地下水埋深及地层含水结构进行成井,成井后根据水量、水温、静水位和动水位等确定其他井的合理布局。
回灌井成井工艺非常复杂,不能运用单纯的传统供水井施工工艺进行施工。
地下水人工回灌过程中多孔介质悬浮物堵塞实验
地下水人工回灌过程中多孔介质悬浮物堵塞实验的报告,600
字
人工回灌过程中多孔介质悬浮物堵塞实验报告
本次实验旨在探究地下水人工回灌过程中多孔介质悬浮物堵塞的效果。
实验内容是将一定量的悬浮物加入一定浓度的水溶液中,在不同的浓度之间的升降,观察此过程中多孔介质的渗透性变化。
实验具体流程主要分为三个步骤:
第一步,根据预先设定的材料,准备实验室,准备实验用具和试剂;
第二步,将相应比重的悬浮物溶解在水溶液中,搅拌至均匀,利用色谱仪进行检测,明确实验浓度;
最后一步,将悬浮液注入多孔介质,并随时观察多孔介质渗透性变化情况。
实验结果表明,当悬浮物浓度提高时,多孔介质的渗透性也随之变得差,当悬浮物浓度提高至0.2g/L时,多孔介质的渗透性已经明显变差,失去了原有的渗透性,表明悬浮物的浓度会影响多孔介质的渗透性。
根据本次实验的结论,我们可以明确地下水人工回灌过程中多孔介质悬浮物会堵塞多孔介质,造成水流量减小、通量降低。
因此,在进行回灌过程前,需要提前考虑多孔介质悬浮物的分布情况,以避免发生堵塞。
经过本次实验,我们得出结论,多孔介质悬浮物堵塞是地下水人工回灌中易发生的一种现象,如果不及时采取对策,将会对回灌过程带来负面影响。
因此,我们必须采取有效的措施,避免发生多孔介质悬浮物堵塞等不良后果。
齐齐哈尔地区浅层地下水回灌问题的探讨
( 水力坡度 ) 作用下 , 整体 向井 内流动 , D两点 C 形成弧形曲线 , 即降落漏斗。 对于回灌完整井 , 当同灌开始时( 2 , 图 )虽 然井内压力整体增高 ,但并末达到回灌水 向含 水 层 整 体 流动 的 起 始压 力 ,此 时 潜水 面 以 } = 水
处, 随着径流速度 的减弱而 较远处淤积, 使
孔 隙 逐 渐 减 小 , 水 性 能逐 渐 减 弱 , 透 因而 应 增 加
有 效 过 水 断 面 , 缓地 下水 径 流 速度 , 增 大 减 如 径 , 加砾 料 厚 度 等 , 有 效 的 方法 应 为 大 口径 带 人 空气 产 生 气 阻— — 影 响 回灌 的正 常进 行 。 增 最
.
、
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I
地 下 水 在水 力 坡 度作 用 下 , 体 向 井 内流 动 ( 整 图 部 分粉 细 砂 颗 粒 ,而且 抽 水升 中也 可 积 淤 部 分 封饨 43 回 灌井 钻 孔 口径 不 小 于 1 m,管 外 填 + . O 1。当井内 A点( ) 泵头 ) 的水被抽 出时, A点 粉细砂 ,这样 使含水层中较远 的粉细砂进入 r 力降低 , 井管 内的水位下降。 此时井管 内的压力 砾料或井 【 , 1 使弗周 的孔隙逐渐增大。 J 而回灌外 砾 ,应增人与含水层的接触面积 ,增大过水断 白 降低井附近断面平均流速 , I 防止局部流速过 整体降低 ,对 B断面而 言整个断 面在水压 力 与此相反 ,是将井周的粉细砂逐渐冲向远 【 ,
1受 浅 层 地 下水 水 文 地 质 条件 限 制 阻 力 远 远 大 于 在 垂 南 方 』 的
径 流 阻 力 , 面
、
齐市地区地下 水分为第 四系上更新统孔 隙 潜水 与 中 、 更新 统 孔 隙承 水 两 类 。 州灌 下 因 水 只 允许 回灌 至 5 m 以上 潜 水 含水 层 , 本 次 0 故 只论 述 第 四 系上 更 新 统孑 隙潜 水 含 水层 。该 含 L 水层 厚 4 6 岩 性 以砾 砂 为 主 , 0 4 m. 富水 性 极 强 ,
地下水源热泵的回灌问题及其对策建议
➢ 去除水中的有机物
➢ 进行预消毒,杀死微生物,如常用氯消毒
含水层细颗粒介质重组
➢ 很难处理
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有效的管理与监控
回灌效果的监测 回扬清洗方法是预防和处理回灌井堵塞的有效方法之一 回灌井的维护与管理 采用化学的方法(加酸、消毒及氯化剂等)对回灌井进行周
期性的再生与处理
中心沉降(mm) 2760 744 2700 1100 1450 1140 420 750
沉降面积(km2) 1300 — 850 200 150 பைடு நூலகம்00 120 600
海水入侵
➢ 山东半岛海水入侵总面积已达643km2
➢ 大连、营口、锦州、葫芦岛市的沿海地区,海水入侵面积由 20世纪80年代初的50km2 ,发展到90年代的766km2
评价一个运行的地下水源热泵系统的优劣,应该首先 看它是否能100%的回灌地下水。必须符合《地源热泵系 统工程技术规范》(GB50366-2005)中5.1.1的规定
(1)地下水源热泵回灌的目的
➢ 保护地下水资源,避免出现地质灾害 ➢ 改善和提高浅层地能(热)的利用效率 ➢ 回灌保持含水层内的压力,维护浅层地能(热)的开采条件
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我国人口众多,淡水资源人均占有量为900m3,低于世界 平均水平的1/4,居世界第110位,被联合国列为13个典 型贫水国之一 。
600多个城市有300多个城市缺水 ,主要集中在北方 北方地区地下水供水量在总供水量占有较大的比例。
➢ 海河流域占66% ➢ 黄河中下游占60% ➢ 辽河流域占59%
(2)地下水源热泵回灌的问题与对策
地下水回灌技术现已成为诸多领域中的热门研究课题
➢ 水资源管理 ➢ 地热资源的开发与利用 ➢ 地下水源热泵技术
解决水源热泵回灌井回灌难的问题
回灌井应在施工前期,充分了解当地水文地质条件,进行勘察设计或找有经验的工程技术人员对含水层进行分析论证合理布局,根据地层的可钻性,合理选用钻进技术参数、钻头级配,采用与本区域地层相符合的滤水管、砾料、过滤网等材料,根据地质条件合理控制单位涌水量,达到最佳回灌效果,不要将抽水井和回灌井区别施工,所有的井都能抽灌自如,回灌井施工具有严格的要求,它是一种特殊的成井工艺,成井后要洗至水清砂净,水量不再增加,含砂量要符合国家标准—二十万分之一(用肉眼看不到)。
做回灌试验时,要满足72小时回灌,回灌井水位上下波动值应稳定在20mm左右,既能满足永久性回灌。
如果回灌水位持续上涨,即不能成为永久性回灌,应找出原因,进行修复。
什么叫永久性回灌,有些单位1个月回扬数次,设备也能运行,大量水资源被浪费,这不叫永久性回灌,应尽快修复。
实现永久性回灌井应该是每半年或一年回扬1次,但每次回扬不超过3小时,使用周期越长,回扬次数越短,且回灌量越来越大。
回扬的目的是将回灌井的氧化物、菌类排除井外,防止堵塞。
那么为什么有些回灌井当时回灌效果非常好,时间长了回灌就困难了呢,经分析,原因如下:1、使用单位对操作技术人员没有进行专业培训;2、使用过程中,一个井中下入两套管,容易产生气堵;3、做井坑时,没有保护好井孔,掉进泥砂;4、雨水及污水进入井内;5、运行中各井互用,个别井涌砂;6、长期放置和使用前没做回扬,井内产生氧化物及菌类。
一种“专利”产品,用于回灌井的分流器,解决了回灌难的问题。
它安装在潜水泵管静水位30mm左右,实现在一个井中抽灌自如,既能对回灌井回扬不提泵,还能以强大的射流帮助自动洗井,更能有效的保护电机,增加使用寿命。
由于是一种自动装置,不增加任何成本,特别是对水泥管井及井径小的回灌井更适合安装使用。
基坑工程长期地下水回灌控沉应注意的几个问题
研究现状与不足
1
目前对于基坑工程长期地下水回灌控沉的研究 尚不充分,还存在一些问题亟待解决。
2
现有研究主要集中在地下水回灌控沉技术方面 ,对于回灌控沉效果及长期影响的研究较少。
3
在实际工程中,对于地下水回灌控沉的管理和 维护也存在不足,容易导致工程安全隐患和环 境污染问题。
水文条件
01
地下水位
地下水位的高低直接影响长期地下水回灌控沉的效果,水位过高会增
加回灌的难度和成本,而水位过低则可能导致地下水补给不足。
02
降雨量
降雨量对地下水位有重要影响,尤其是对于雨水较多的地区,降雨会
补给地下水,增加回灌的难度和成本。
03
水质
水质的好坏对长期地下水回灌控沉也有影响,如水中含有大量的悬浮
反思与建议
03
04
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1. 在工程实施前应充分 了解地质条件和水文条 件,以便更好地设计回 灌方案
2. 加强对回灌设备的维 护和管理,确保设备正 常运行,提高回灌效果
3. 在回灌过程中应加强 监测,及时发现异常情 况并采取措施处理,确 保工程安全
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长期地下水回灌控沉的几个问题
地下水回灌量与回灌速度的确定
回灌量确定
在基坑工程中,长期地下水回灌控沉的回灌量应根据地质勘察报告、基坑规模、 周边环境等因素综合考虑,合理确定。
回灌速度控制
回灌速度应适当控制,避免过快或过慢,影响控沉效果。应根据地质条件、水源 情况等因素综合考虑,合理确定回灌速度。
定期对回灌水源进行水质监测,确保水质符合相关标准和规定。
井点回灌的应急方案
井点回灌的应急方案一、总则。
咱就说,这井点回灌要是出了岔子,可不能干瞪眼,得有个应对的法子。
这个应急方案就像是咱们的锦囊妙计,专门为解决井点回灌过程中的突发状况而准备的。
二、可能出现的问题及应对措施。
# (一)回灌井堵塞。
1. 发现问题。
要是发现回灌量突然变得超级少,或者回灌压力不正常地升高,那十有八九就是回灌井堵塞了。
这就好比人喝水的吸管被堵住了,水就很难流进去。
2. 应急处理。
得赶紧停掉回灌设备,可不能让它继续干耗着。
然后呢,把回灌管从井里小心地拔出来。
接着,用高压水枪伸进井里去冲一冲。
这就像是给堵住的下水道用强力水流冲开一样。
如果堵塞得比较厉害,还可以往里面加点专门的疏通剂(要是适合井下环境的那种哦)。
在疏通的过程中,要时不时地检查一下回灌管,把上面附着的脏东西清理干净。
等感觉井里通顺了,再把回灌管插回去,重新启动回灌设备,慢慢调整回灌量和压力,就像小心翼翼地给病人喂药一样,先少来点,看看情况。
# (二)回灌水源不足。
1. 发现问题。
当回灌井老是“喝不饱”,回灌量一直达不到正常水平,而且附近的水源地(比如水池、水箱之类的)水位下降得很明显,那就是水源不足的问题了。
2. 应急处理。
赶快去寻找其他的水源补充。
如果附近有其他的水井或者储水设施,可以临时用管道把水引过来。
这就好比从邻居家借点水来应急。
同时,要检查一下水源的供应系统,看看是不是有哪里漏水了,就像检查家里的水管有没有沙眼一样。
如果有漏水的地方,赶紧修。
要是实在找不到足够的水源,就得考虑调整回灌的策略了。
可以先减少一些不必要的回灌点的回灌量,优先保证重要区域的回灌,就像在粮食不够的时候,先保证老人和孩子有饭吃一样。
# (三)回灌水质变差。
1. 发现问题。
要是发现回灌井里冒出来的水变得浑浊、有异味或者有奇怪的颜色,那肯定是水质变差了。
这就好比本来喝的清水突然变成了脏水,肯定有问题。
2. 应急处理。
马上停止回灌,把回灌井里已经被污染的水抽出来一些。
如何解决施工现场的地下水位过低问题
如何解决施工现场的地下水位过低问题现场施工过程中,地下水位过低会给工程施工带来一定的困扰,甚至影响施工的正常进行。
因此,解决施工现场地下水位过低问题显得尤为重要。
下面将介绍几种可行的解决方法。
1. 土壤改良法地下水位过低往往与土壤的渗透性有关,采用土壤改良法可以增加土壤的渗透能力,从而提高地下水位。
常见的土壤改良方法包括深松土地、加入有机质和粘土等措施。
深松土地是通过机械设备将地下土层进行松弛,增加其孔隙度和渗水性能,使地下水得到很好的补给。
而添加有机质和粘土则可以增加土壤的保水性和维持水位。
2. 地下水回灌法地下水回灌法是将周边区域的地下水引入施工现场,提高地下水位的方法。
具体操作是通过井点将周边地下水抽取到施工现场,然后通过管道系统将地下水回灌到地下。
这样可以有效解决施工现场地下水位过低的问题。
3. 集水回灌法集水回灌法是利用人工设备集中收集降水,然后将收集到的雨水回灌到施工现场的地下。
这种方法可以增加施工现场地下水位,并且也具有良好的环境保护效果。
4. 减少排水口数量在施工现场布置时,通过减少排水口数量,可以减少地下水流失的情况,从而提高地下水位。
此外,可以采用增加堰堤高度、增设挡水墙等措施,有效减少排水口的数量,达到提高地下水位的目的。
5. 水源补给对于长期施工的工程项目,地下水位过低可能并不是一个短期内即可解决的问题。
这时,可以采用水源补给的方式,通过水泵将水源引入施工现场的地下。
这种方法需要有持续的水源供给,但对于一些需要长时间施工的工程项目来说,是一个可行的解决方案。
综上所述,解决施工现场地下水位过低问题,可以采用土壤改良法、地下水回灌法、集水回灌法、减少排水口数量以及水源补给等多种方法。
具体应根据施工现场的实际情况来选择相应的解决方案。
这样可以保证施工进程的顺利进行,减少地下水位过低给工程带来的不利影响。
地下水保护工程的关键难题与解决方案
地下水保护工程的关键难题与解决方案1. 引言地下水作为我国重要的水资源之一,其保护工作日益受到重视。
然而,在地下水保护工程实践中,面临着诸多难题。
本文将对地下水保护工程的关键难题进行梳理,并提出相应的解决方案,以期为我国地下水保护工作提供参考。
2. 地下水保护工程的关键难题2.1 地下水污染治理难题随着工农业的发展,地下水污染问题日益严重,污染源多样,污染途径复杂,治理难度大。
2.2 地下水资源过度开发难题不合理的开发利用导致地下水位下降、水质恶化、生态环境受损等问题。
2.3 地下水监测与管理难题缺乏完善的地下水监测网络,监测数据不足,难以准确把握地下水状况。
2.4 法律法规与政策执行难题地下水保护相关法律法规不健全,政策执行力度不足。
3. 解决方案3.1 地下水污染治理策略1) 加强污染源控制,提高污染物排放标准。
2) 推广清洁生产技术,减少污染物产生。
3) 开展地下水污染修复技术研究,提高修复效果。
3.2 地下水资源合理开发与保护策略1) 实施节水措施,减少地下水开发需求。
2) 优化水资源配置,合理分配地表水和地下水。
3) 加强地下水补给区保护,提高地下水自然补给能力。
3.3 地下水监测与管理改进措施1) 建立健全地下水监测网络,提高监测能力。
2) 完善地下水信息管理系统,实现数据共享与分析。
3) 强化地下水应急预案,提高应对突发污染事件的能力。
3.4 法律法规与政策执行加强1) 完善地下水保护相关法律法规,提高法律效力。
2) 加强政策宣传与培训,提高政策执行力。
3) 建立健全监管体系,加强对地下水保护工作的监督。
4. 结论地下水保护工程面临诸多难题,通过实施地下水污染治理、合理开发与保护、监测与管理改进以及法律法规与政策执行加强等策略,有望缓解地下水保护工作中的难题,为我国地下水资源的可持续利用提供保障。
高中地理地下水及难点解析专题辅导
地下水及难点解析一、地下水地下水按埋藏条件的不同,可分为潜水与承压水。
(一)潜水1. 概念:埋藏在第一个隔水层之上的地下水。
2. 补给:大气降水和地表水补给。
3. 特点:①有一个自由水面;②分布区与补给区基本一致;③埋藏较浅,受气候影响大,流量不稳定;④易受污染。
4. 排泄方式:①水平排泄:露出为地表水或泉水;②垂直排泄:蒸发。
5. 环境问题:①不合理灌溉,造成土壤盐渍化;②过量开采,造成潜水水位下降而形成地下水漏斗区,地面下沉,沿海地带可能引起海水入侵。
(二)承压水1. 概念:埋藏在上下两个隔水层之间,承受一定压力的地下水。
2. 补给:大气降水和地表水通过潜水补给。
3. 特点:①承受一定压力;②分布区与补给区常不一致;③埋藏较深,受气候影响小,流量稳定;④不易受污染,水质比较好。
4. 排泄方式:水平排泄,在排泄区转化为潜水和泉水。
5. 环境问题:污染或过量开采后不易恢复。
二、难点解析1. 潜水的下渗条件有哪些?对于潜水,主要有哪些不合理的利用方式?潜水就是在第一个隔水层之上的地下水,它的补给主要是直接的地面下渗。
有利于潜水下渗的条件通常要考虑三个方面:一是降水,要求降水强度小、时间长;二是地面的坡度,要求地面坡度平缓;三是植被,要求有良好的植被覆盖。
对潜水的不合理利用主要有两个方面:一是不合理的灌溉方式——漫灌,造成潜水水面上升,水分被蒸发但水中的盐分积留在土壤中,形成土壤的盐渍化(次生盐碱化),这一现象在干旱、半干旱区的灌溉农业区容易出现。
解决的办法是采用合理的灌溉方法,推行喷灌、滴灌节水型技术,或采取雨季的淋溶。
二是过度抽取地下水,造成地面沉降、建筑物倒塌、海水倒灌等问题。
解决方法是停止过度开采、节约用水、雨季回灌。
2. 地下都是岩石,地下水储存在哪里呢?地下除了较为疏松的土壤处,都是岩石,但是岩石是有裂隙的,地下水就储存在岩石的裂隙中,并且也有水位,从水位高处流向水位低处。
但岩石的裂隙有大小,所以储水的能力也就不同。
地下水回灌工程存在问题及优化解决
地下水回灌工程存在问题及优化解决1、应用中需解决的问题水源热泵空调系统由于其所具有的节能环保等特点,近年来该项技术在引入到我国后,应用发展较快。
我公司通过对多个施工项目的总结和跟踪并对河南、山东、河北、北京等地的调研,认为热泵主机运行效果稳定过关,但在利用管井采灌地下水方面,如回灌井结构、回灌工艺方法、地面回灌装置、运行维护管理等方面还存在着问题,会影响到水源热泵的正常使用,应当引起高度重视。
其问题如下:1.1灌井的地面装置不科学,井口、管路没有密封,回灌过程会使空气随着水一起灌到含水层,造成气相堵塞,破坏人工回灌的进行,时间一长,使井的使用年限降低,甚至会使管井报废。
另外有的井由于井身结构不合理或使用操作不当,新井在使用一段时间后回灌量逐渐减少,甚至完全阻塞不能回灌,致使大量地下水在机组提取温度后白白流失。
1.2管井的井身结构不合理,有的回灌井仍采用开采井的单网滤水管或桥式、水泥管等滤水管结构,在采、灌双向水流的冲击作用下,过滤层砾料排列顺序破坏,造成井水上砂。
1.3操作方法不当,缺乏定期的排污和回扬,致使回灌水中所含有的粘土颗粒、结垢物等逐步淤塞过滤层,影响井的透水性能。
有的或采或灌只有单一性能(如两眼采灌对井中仅一眼井下泵),冬、夏二季长期如此,根据我们的经验,这样操作使用结果不仅不能合理利用地下储能作用而且会使单纯的回灌井造成气阻,物理和生物化学堵塞,长期使用会使回灌井报废。
针对以上问题,我们认为水源热泵技术的关键是管井的采、灌技术。
只有达到地下水灌采平衡,才能实现真正意义上的节能效果,节约地下水资源和运行费用。
2. 采(灌)水目的层的选择依采灌井的作用而言,应尽力加大井的出水量,一般出水量和回灌量是成正比的,即出水量增加则回灌量也相应增加。
水温是充分发挥热泵机组效能的关键指标。
所以,在设计井时应在19-23℃范围内选取富水性强、渗透性好的含水层成井。
在河南、津京、河北、山东及江浙地区都分布有第四系冲击相、河湖相松散沉积层。
地下水回灌
上述工作做好了,哪些井适宜作取水井,哪些井适宜作回灌井,井的最佳配置方案也就出布局可按单排式、双排式、组团式。如何布局最合理,要综合考虑与运行工况(单供热或冷热双供)相适应、井间干扰不严重、不发生冷量积累及热短路三个方面,做到水量、水温、投资三者兼顾。
七是施工技术。热源井不同于农业井,要求成井工艺更好,施工质量更高。为此,我们组建了一支专门建造热源井的钻井队伍,做到统一培训,统一调度,统一技术标准,统一热源井测试项目,统一进行可行性评价,保证打一眼成一眼,干一处成一处,切实经得起时间的检验。
五是单井适宜取水量与回灌量的测试计算技术。首先我们推导出了根据一次降深的抽水试验及含水层深度计算Q—S关系的公式。然后对每眼井都结合洗井进行简易抽试,绘出该井的Q—S关系曲线,便可从曲线上查出适宜降深的井的出水量。根据不同砂层的等压回灌率也可很容易地计算出适宜升幅的井的可回灌量,进而计算出合理的抽回井数比。
上述工作做好了,哪些井适宜作取水井,哪些井适宜作回灌井,井的最佳配置方案也就出来了。
七是施工技术。
地下水源热泵系统的热源是从水井或废弃的矿井中抽取的地下水。经过换热的地下水可以排入地表水系统,但对于较大的应用项目通常要求通过回灌井把地下水回灌到原来的地下水层。最近几年地下水源热泵系统在我国得到了迅速发展。但是,应用这种地下水热泵系统也受到许多限制。首先,这种系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。因此在决定采用地下水热泵系统之前,一定要做详细的水文地质调查,并先打勘测井,以获取地下温度、地下水深度、水质和出水量等数据。地下水热泵系统的经济性与地下水层的深度有很大的关系。如果地下水位较低,不仅成井的费用增加,运行中水泵的耗电将大大降低系统的效率。此外,虽然理论上抽取的地下水将回灌到地下水层,但目前国内地下水回灌技术还不成熟,在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度,从地下抽出来的水经过换热器后很难再被全部回灌到含水层内,造成地下水资源的流失。
回灌试验应对措施
回灌试验应对措施
回灌试验是一项非常重要的地下水利工程试验,它可以用来测试井或水文地质的性质。
然而,在进行这种试验时,也可能会遇到一些问题,这就需要采取一些应对措施来解决。
首先,如果在回灌试验过程中发现水位上升过快,可以考虑减小回灌流量,或者加快排水速度,以便使水位稳定在可控范围内。
其次,如果在试验中出现泥沙混入的情况,可以采取清理井口和滤网的方法,以保证水质的纯净度。
另外,如果在试验中发现水位下降过快,可以考虑进行加压输水,或者调整回灌流量,以保持水位的稳定。
最后,在进行回灌试验时,还应选择合适的试验参数和设备,以确保试验的可靠性和精度。
同时,还需要加强对试验过程的监控和管理,以便及时发现和解决问题,确保试验的顺利进行。
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地下水人工回灌堵塞问题研究进展
第24卷 第9期2009年9月地球科学进展A D V A N C E S I NE A R T HS C I E N C EV o l.24 N o.8S e p.,2009文章编号:1001-8166(2009)09-0973-08地下水人工回灌堵塞问题研究进展*杜新强1,2,冶雪艳1,路 莹1,迟宝明1,4,S t e f f e n B i r k2,杨悦锁1,3(1.吉林大学环境与资源学院,吉林 长春 130026;2.奥地利格拉茨大学地球科学院,施蒂利亚州 格拉茨 8010;3.英国卡蒂夫大学地球海洋与行星科学学院,威尔士 卡蒂夫 C F103Y E;4.防灾科技学院,北京 101601)摘 要:地下水人工回灌堵塞问题的产生与回灌水质、入渗介质的矿物成分及颗粒组成特征等多种因素有关,通常根据成因将堵塞分为物理堵塞、化学堵塞和生物堵塞3种类型。
大颗粒悬浮物的物理堵塞效应与机理的研究比较成熟,但对于中间颗粒,尤其是胶体颗粒物的堵塞作用机制的研究还相对比较薄弱;化学堵塞的机理复杂,影响因素众多,水文地球化学模拟技术在化学堵塞机理的研究中显示了良好的应用前景;生物堵塞主要由回灌水中细菌和藻类等微生物的繁殖和代谢导致,大量的研究集中在细菌方面,对藻类引起的堵塞问题研究尚不深入;多种堵塞的相互作用过程和作用机理是目前研究的难点问题。
堵塞预测的方法主要包括3种:①指标法(如M F I、悬浮物浓度、浊度、A O C、B F R等),简单实用,但不能对堵塞演化过程进行描述或对堵塞程度进行定量表达;②经验公式法,受特定场地的条件限制,难以直接推广和利用;③解析公式法,对堵塞机理的表达更加科学、合理,但模型的建立与求解难度较大。
通过合理的水质预处理技术和合理的回灌工艺,可以有效延迟堵塞发生的时间、减缓堵塞累积的程度。
开发快速、高效、简单的堵塞处理技术对于延长工程使用寿命和降低经济成本具有重要的现实意义。
关 键 词:地下水人工回灌;堵塞;含水层储存与回采中图分类号:P641 文献标志码:A1 地下水人工回灌堵塞问题的研究意义1.1 地下水人工回灌的研究意义近20年来,我国地下水开采量平均以25亿m3/a的速度增加,每年约有240亿m3的地下水超量开采,由此引发的区域性地下水位下降、地面沉降、海水入侵、湿地萎缩、地表植被破坏等一系列环境地质问题十分突出[1],严重影响和制约着经济社会的和谐发展。
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五是单井适宜取水量与回灌量的测试计算技术。首先我们推导出了根据一次降深的抽水试验及含水层深度计算Q—S关系的公式。然后对每眼井都结合洗井进行简易抽试,绘出该井的Q—S关系曲线,便可从曲线上查出适宜降深的井的出水量。根据不同砂层的等压回灌率也可很容易地计算出适宜升幅的井的可回灌量,进而计算出合理的抽回井数比。
二是化学堵塞的防治技术。化学堵塞主要是铁、锰、钙、镁造成的堵塞。其中铁、锰物质可以造成快速堵塞。铁、锰在地下水中处于还原环境,无色透明,在每个地方每一眼井中含量各不相同。首先要快速判别其是否超标,如果证实铁、锰超标,一定要在供回水管路及热源井设计中使水与空气隔绝,防止氧化。
三是气相堵塞的防治技术。在回灌水中有大量的细小的气泡,极易造成砂类土孔隙的堵塞。我们采取了一套少产气、多排气、易透气、减流速、巧回扬的防治措施,效果很好。
土壤埋管式热泵系统在冬季供热过程中,栽热介质从地下收集热量,再通过系统把热量带到室内。夏季制冷时系统逆向运行,即从室内带走热量,再通过系统将热量送到地下岩土中。因此,土壤埋管式热泵系统保持了地下水热泵利用大地作为冷热源的优点,同时又不需要抽取地下水作为传热的介质。它是一种可持续发展的建筑节能新技术。1998年美国能源部颁布法规,要求在全国联邦政府机构的建筑中推广应用地下耦合热泵供热空调系统。为了表示支持这种节能环保的新技术,美国总统布什在他的得克萨斯州的宅邸中也安装了这种地源热泵空调系统。但这种地源热泵系统对土壤换热器的材质及地质结构的要求比较高,同时埋设换热器需要较大的场地,系统投资也较其它方式要高,所以这种系统一般应用于面积比较小的居住类单体建筑,在大型工程中应用相对困难。
这项技术的要点可简单概括为以下七个方面:
一是固相堵塞的防治及物探技术。该成果破解了固相堵塞的成因,研究了泥砂防御屏障的机理,发明了双极双表电法测井技术,做到了每井必测,对各层含水层的岩性及深度都能准确测出。针对有可能在井中发生渗透破坏的特殊地层(流土性土、管涌性土、接触冲刷地层等)采取相应的处理措施。
二是化学堵塞的防治技术。化学堵塞主要是铁、锰、钙、镁造成的堵塞。其中铁、锰物质可以造成快速堵塞。铁、锰在地下水中处于还原环境,无色透明,在每个地方每一眼井中含量各不相同。首先要快速判别其是否超标,如果证实铁、锰超标,一定要在供回水管路及热源井设计中使水与空气隔绝,防止氧化。
三是气相堵塞的防治技术。在回灌水中有大量的细小的气泡,极易造成砂类土孔隙的堵塞。我们采取了一套少产气、多排气、易透气、减流速、巧回扬的防治措施,效果很好。
六是井的合理布局与优化配置。井的布局可按单排式、双排式、组团式。如何布局最合理,要综合考虑与运行工况(单供热或冷热双供)相适应、井间干扰不严重、不发生冷量积累及热短路三个方面,做到水量、水温、投资三者兼顾。
七是施工技术。热源井不同于农业井,要求成井工艺更好,施工质量更高。为此,我们组建了一支专门建造热源井的钻井队伍,做到统一培训,统一调度,统一技术标准,统一热源井测试项目,统一进行可行性评价,保证打一眼成一眼,干一处成一处,切实经得起时间的检验。
六是井的合理布局与优化配置。井的布局可按单排式、双排式、组团式。如何布局最合理,要综合考虑与运行工况(单供热或冷热双供)相适应、井间干扰不严重、不发生冷量积累及热短路三个方面,做到水量、水温、投资三者兼顾。
上述工作做好了,哪些井适宜作取水井,哪些井适宜作回灌井,井的最佳配置方案也就出来了。
四是热源井过滤器设计技术。为减小铁质堵塞,我们首选非金属井管,并设计出了符合规范要求的垫筋、包网、填砾过滤器。为减小滤网堵塞,延长井的寿命,滤网必须要与砂层粗细相匹配,能粗则粗。为此,我们开发出了专门用于包网、填砾过滤器的设计软件,只要输入砂层的颗分特征值,选用何种填砾、何种滤网网目才能达到既能防砂增水又能延长井的使用寿命的最佳效果,可以立即计算出来。
这项技术的要点可简单概括为以下七个方面:
一是固相堵塞的防治及物探技术。该成果破解了固相堵塞的成因,研究了泥砂防御屏障的机理,发明了双极双表电法测井技术,做到了每井必测,对各层含水层的岩性及深度都能准确测出。针对有可能在井中发生渗透破坏的特殊地层(流土性土、管涌性土、接触冲刷地层等)采取相应的处理措施。
地表水热泵系统的一个热源是池塘、湖泊或河溪中的地表水。在靠近江河湖海等大体量自然水体的地方利用这些自然水体作为热泵的低温热源是值得考虑的一种空调热泵的型式。当然,这种地表水热泵系统也受到自然条件的限制。此外,由于地表水温度受气候的影响较大,与空气源热泵类似,当环境温度越低时热泵的供热量越小,而且热泵的性能系数也会降低。一定的地表水体能够承担的冷热负荷与其面积、深度和温度等多种因数有关,需要根据具体情况进行计算。这种热泵的换热对水体中生态环境的影响有时也需要预先加以考虑。
五是单井适宜取水量与回灌量的测试计算技术。首先我们推导出了根据一次降深的抽水试验及含水层深度计算Q—S关系的公式。然后对每眼井都结合洗井进行简易抽试,绘出该井的Q—S关系曲线,便可从曲线上查出适宜降深的井的出水量。根据不同砂层的等压回灌率也可很容易地计算出适宜升幅的井的可回灌量,进而计算出合理的抽回井数比。
上述工作做好了,哪些井适宜作取水井,哪些井适宜作回灌井,井的最佳配置方案也就出来了。
七是施工技术。热源井不同于农业井,要求成井工艺更好,施工质量更高。为此,我们组建了一支专门建造热源井的钻井队伍,做到统一培训,统一调度,统一技术标准,统一热源井测试项目,统一进行可行性评价,保证打一眼成一眼,干一处成一处,切实经得起时间的检验。
地下水源热泵系统的热源是从水井或废弃的矿井中抽取的地下水。经过换热的地下水可以排入地表水系统,但对于较大的应用项目通常要求通过回灌井把地下水回灌到原来的地下水层。最近几年地下水源热泵系统在我国得到了迅速发展。但是,应用这种地下水热泵系统也受到许多限制。首先,这种系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。因此在决定采用地下水热泵系统之前,一定要做详细的水文地质调查,并先打勘测井,以获取地下温度、地下水深度、水质和出水量等数据。地下水热泵系统的经济性与地下水层的深度有很大的关系。如果地下水位较低,不仅成井的费用增加,运行中水泵的耗电将大大降低系统的效率。此外,虽然理论上抽取的地下水将回灌到地下水层,但目前国内地下水回灌技术还不成熟,在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度,从地下抽出来的水经过换热器后很难再被全部回灌到含水层内,造成地下水资源的流失。
地下水回灌难题成为地源热泵技术克星admin 2012年02月02日 来源:慧聪网 字体:(大 中 小) 点击:108
地下水蕴含有丰富的地热能资源,地下水源热泵是开发利用浅层地热能最经济的一种工程措施,凡在地下水源热泵适宜的地区利用地下水换热方式无疑应是首选方案。地下水同时又是一种可再生能力有限的自然资源,在取用了它的热能之后必须通过回灌再把它送回地下,与地温进行热交换后再次抽出来取用其热能,循环往复,地下水就成了一种利用浅层地热能的取之不尽用之不竭的良好媒介。
然而地下水取水容易回灌难已成为各地利用地下水源热泵最大的制约瓶颈,困扰着浅层地热能的开发利用。为解决这一世界性难题,潍坊市星河地下水热资源研究所与国内知名的热泵企业紧密合作,大力攻关,针对全国各种不同的地质条件进行试验研究,历经五年的时间,终于破解了地下水回灌的难题。2011年4月25日,国家住建部组成专家组对该成果进行了鉴定,一致认为该研究成果“内容丰富,资料详实,技术水平达国内领先水平,在地下水回灌、双极双表法测井技术等方面达国际先进水平。”现已在全国各地三十多处地下水源热泵工程中运用该技术,全部做到了全回灌。