第五章 地下取水水源论证

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第 二 节 论 证 的 工 作 等 级 及 论 证 范 围
2、分类等级及其工作深度
综合考虑上述主要因素，将地下取水水源论
证的工作等级，按照其重要性拟分为一级（很重
要）、二级（重要）、三级（一般）。
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•地下水资源评价：地下水资源评价的基本原则、常用
的地下水水量计算方法、地下水水质评价方法等。
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含水层、隔水层
饱水带内的岩土层按含水性和透水性好坏，分为含水层 、隔水层。
第 一 节 概 述
含水层(aquifer)：指能够给出和透过相当数量水的岩层
V-- 渗透速度； I = h/L ，水力坡度 （渗透途径中单位长度的水头损失）； A -- 多孔介质垂直水流方向的总面积。
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稳定流：地下水运动要素（水头、渗透速度、
水力梯度、渗透流量等）不随时间变化而变化。
第 一 节 概 述

含水层介质特征：
第 一 节 概 述
美国Nebraska 剖面图
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第 一 节 概 述
（2）地下水开发利用状况；
图1、1986--2002年大连市城市地下水年开采量趋势图
3500 3000 2500 2000 开采量 1500 1000 500 0
1986
1987


可开采量：指通过技术经济合理的取水构筑物，在 整个开采期内，水量和动水位不超过设计要求，水质、 水温变化在允许范围内，不影响已建水源地的正常生产， 不发生危害性工程地质现象的前提下，单位时间从水文 地质单元中能够取得的水量。
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论 证 的 工 作 第等 二级 节 及 论 证 范 围
二、地下取水水源论证 第 一 节 概 述
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1、地下取水水源论证是在建设项目取 用水合理性分析的基础上进行的，通过合 理确定建设项目地下取水水源论证工作等 级及论证范围，分析以下内容：
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（1）区域(分析范围)水文地质条件：含水
层特征、地下水的补给、径流、排泄条件等；
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筒井（大口井）：井径2-5 m，深度：＜40 m。
第 一 节 概 述
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斜井：倾角20-40°，
斜长：50-200 m， 垂直深度一般 ＜100m。
第 一 节 概 述
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承压水：是充满在两个隔水层之间的含水层
中具有静水压力的重力水。
第 一 节 概 述
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地下水的补给、径流与排泄
第 一 节 概 述
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渗流的基本定律
- 达西定
第 一 节 概 述
律(线性渗透定律) 1856年法国工程师达西 (Darcy) Q = K (h/L) A V = K I 式中 ：K-- 渗透系数； Q-- 渗透流量；
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建设项目水资源论证
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第五章 建设项目地下取水水源论证
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概述
主 要 内 容
工作等级与论证范围(实例)
地下取水水源地可开采量的计算
地热水、矿泉水水量分析
注：可开采量精度要求依据《供水水文地质勘察规范》（GB 50027-2001）。
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第 二 节 论 证 的 工 作 等 级 及 论 证 范 围
二、水平年的确定
根据建设项目提出的实施计划和开 始取水的时间，结合实际资料的拥有程 度，确定现状水平年和规划水平年。
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第 一 节 概 述
泰斯公式－地下水流向井孔的平面非稳定流公式。
承压水完整井非稳定流运动
Q s (r , t ) W (u ) 4 T
Theis Curve
10
r2 u 4at
T a * u
1
当u≤0.01时，泰斯 公式可近似表达为雅柯布 （Jacob）公式：
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地表水和地下水）状况，开发利用现状分
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三、地下取水水源论证思路与程序
第 一 节 概 述
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地下取水水源论证的基本思路见 下图。
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第 一 节 概 述
地下取水水源论 证程序示意图
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地下水水质评价
取水的可靠性与可行性分析 实例一: 地下水
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一、地下取水的含义
地下取水是指建设项目利用取水建筑 物直接从地下取用水资源（含地热水、矿 泉水）。
美国灌溉井 美国Center-pivot 大型移动式喷灌机
第 一 节 概 述
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W(u)
0.1 0.01 1.00E-01
2.3Q 2.25at s lg 2 4 T r
1.00E+00
1.00E+01 1/u
1.00E+02
1.00E+03
1.00E+04
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地下水资源评价

第 一 节 概 述
对地下水资源的数量、质量、时空分布特征和开 发利用条件作出科学的、全面的分析和估计，称为地下 水资源评价。它是地下水资源合理开发和管理的基础。 任何目的的供水，都对水的质量有一定的要求，没 有质量也就谈不上数量。所以地下水资源评价包括数量 评价和质量评价二方面 。
第 二 节 论 证 的 工 作 等 级 及 论 证 范 围
等级划分参考指标
分类指标
工业取水（万m3/d） 生活取水（万m3/d）
地质条件
一级
≥1 ≥5
复杂
二级
0.3~1 1~5 中等
三级
≤0.3 ≤1 简单
≤50 （或有潜力区）
开发利用程度（%）
≥70 (或超采区)
50~70 (或平衡区)
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四、应具备的基本知识
•地下水的储存：岩土的空隙、地下水在岩土中的储存
形式、岩土的水理性质、地下水基本类型和特征。
第 一 节 概 述
•地下水运动：达西定律、地下水的稳定流运动、地下
水的非稳定流运动。
•地下水动态与预报：地下水的动态和均衡、地下水
动态的影响因素、常用的地下水动态预报方法。
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第 二 节 论 证 的 工 作 等 级 及 论 证 范 围
一般以水源论证时最近的年份作为现状 水平年，通常要避免特枯或特丰水年，以接 近于多年平均情况的年份为最好。 对于规划水平年，除考虑建设项目的实 施计划和服务年限外，还应考虑国民经济发 展规划、流域或区域水资源规划等的水平年， 便于资料的引用和成果的协调一致 。
• 非均质各向异性
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完整井与非完整井
第 一 节 概 述
根据揭露含水层的程度和进水条件可分为完整井和非 完整井。 完整井：水井打穿整个含水层，而且在含水层的厚 度都下了滤水管。 非完整井：水井只打穿部分含水层，或者只在部分 含水层中下了滤水管，其余下封闭管的，叫非完整井。
均质：K在岩层中处处相等，不随空间变化。
非均质：K在岩层中随空间位置变化而改变。
各向同性介质：K不随渗流方向改变。
各向异性介质：K随水流方向改变。
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可任意组合成四种介质：
• 均质各向同性
第 一 节 概 述
• 均质各向异性
• 非均质各向同性
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裘布依公式
为地下水流向井孔的平面稳定流公式。
第 一 节 概 述
1、潜水完整井稳定流运动
s0 (2 H s0 ) Q 1.366 K lg R / r0
2、承压水完整井稳定流运动
( H h0 ) Ts0 Q 2 T 2.73 ln R / r0 lg R / r0
和评价；
（4）计算确定水源地地下水的可开采量；
（5）分析取水水源的可靠性，取水对周边水资
源状况和环境的影响，以及取水井布设的
合理性及可能受到的影响等。
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2、要求在分析范围内水资源（包括
第 一 析的基础上，遵循水资源合理配置的原则， 节 避免取水水源工程的重复建设，相互袭夺。 概 述
。 隔水层(aquifuge) ：指不能给出也不能透过水，或给出 与透过水的数量很小的岩层。
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潜水：埋藏在地表以下，饱水带中第一个稳定
分布的隔水层之上，具有自由水面的重力水。
第 一 节 概 述
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第 二 节 论 证 的 工 作 等 级 及 论 证 范 围
三、论证范围的确定
论证范围的确定，应以满足区域水 资源合理配置、用水户对水量和水质的 要求，并便于查明水文地质边界条件为 原则。 1、确定的步骤 2、确定的方法
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第 二 节 论 证 的 工 作 等 级 及 论 证 范 围
1、确定的步骤
（1）根据水文地质条件、取水量和分析范 围内地下水资源调查评价的成果等实际要求， 确定地下取水水源地开发利用的目标含水层组；
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（3）对论证范围内地下水数量与质量进行计算
第 一 节 概 述
通过现场简易试验， 通过现场勘探和试验 水文地 或利用类比资料、 确定，满足建立地下 通过室内试验和现 质参数 经验资料确定，并 水资源评价模型要求。 场简易试验确定。 以经验值为主。 地下水资 详细评价，提交C级或 初步评价，提交D D级可开采量。 源评价 级可开采量。 开采建议 开采方案建议。 水源地方案比较。 初步估算，提交D 级可开采量。 开采建议。
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第 二 节 论 证 的 工 作 等 级 及 论 证 范 围
不同等级的技术要求
类别
水文地质 条件分析
等级
一级 二级 三级 查明含水层特征，地 基本查明含水层特 概略分析含水层特 下水的补给、径流、 征，地下水的补给、征，地下水的补给、 排泄等。 径流、排泄等。 径流、排泄等。
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取水构（建）筑物包括：管井、筒井 （大口井）、水平集水工程、斜井等。
第 一 节 概 述
新疆坎尔井 黄石公园老忠实泉
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《建设项目水资源论证》课程源自管井:井径150-600mm，深度：20300m
第 一 节 概 述
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工作等级和工作深度
水平年的确定
论证范围的确定
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第 二 节 论 证 的 工 作 等 级 及 论 证 范 围
一、工作等级
1、确定工作等级要考虑的主要因素：
（1）首先要考虑建设项目取用地下水的 水量及水质的要求； （2）水文地质条件的复杂程度； （3）地下水资源本身条件和地下水开发 利用程度（超采区、平衡区、和尚有潜力 区）。
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994 年 份
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2.5
700
晋祠泉流量
2 1.5
600
500
400
1
300
200
1亿m3/a
0.5 100
0 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94