取水工程课程设计2

《取水工程》课程设计

-30000m3/d地下水水源设计计算书

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1.题目

30000m3/d地下取水水源设计计算

2.目的

培养学生运用所学的水文地质和地下水取水工程的知识，解决实际问题的能力，进一步提高计算、绘图、使用规范、手册和技术资料的基本技能。

3.要求

⑴确定取水型式与构造、取水设备，确定井群布置的方案。

⑵计算书要文字简练，字体端正，计算正确，图表清晰美观。

4.资料

(1)水源地开采范围

长×宽=950×900

(2)地下水流向及水位

1.自北向南流动

2.静水位：10.00m

(3)含水层

性质：承压含水层岩性：粗砂夹砾石

埋深：52~73m（厚度为21m）渗透系数：K=53.2m/d 影响半径：R=180.5m 水质资料:符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）

(4)勘探试验井

井距：L

试=54.59m 井径：D

试

=300mm

(5)抽水试验资料

表1 抽水试验资料

1、取水型式的确定

根据室外给水规范GB50013-2006 5.2.2

地下水取水构筑物型式的选择，应根据水文地质条件，通过技术经济比较确定。管井适用于含水层厚度大于4m，底板埋藏深度大于8m；选择管井。

2、单井的设计计算

(1)涌水量曲线方程的确定

1）涌水量曲线方程类型判别

1#井图确法

2#井图确法

曲度值法曲度

两种方法判别结果比较表

2）涌水量曲线方程的确定 幂指数型：m

1

nS Q =；

()()

22lgs lgs 3lgs *lgQ lgs *lgQ 3m 1∑∑∑∑∑--=； ∑∑-

=lgs m

1

lgQ lgn *3；

1#井 0.89312.16S Q =；2#井 0.8859.550S Q =

为了安全稳定供水，取斜率较小的作为Q-S 曲线，即0.8859.550S Q =

(2)设计降深的确定

考虑供水安全和含水层埋藏条件，取S 设=1.3S max

设计降深及单井流量的确定S 设=1.3Sm max =1.3×4.68=6.084m 。

(3)单井出水量的推求

单井出水量0.885

9.550S Q ==47.207L/s=4078.7m 3/d

选取井径为300mm ，不需校核。

(4)井结构的设计 1）井径300mm 2）开孔口径500mm

3）井管材料的比选

由于设置井壁管的目的在意加固井壁、隔离水质不良或水头较低的含水层。井壁管应具有足够的强度，使其能够经受地层和人工填充物的侧压力，并且应尽可能不弯曲，内壁平滑、圆整以利于安装抽水设备和井的清洗、维修。一般情况下，钢管适用范围较广，井深不受限制，但成本较高，易受腐蚀。而铸铁管成本较低，不易受腐蚀，但井深不易超过150m 。 因此，选用铸铁管作为井壁管材料。

4）过滤器设计

根据供水管井技术规范GB50296-99 3.4.1

选择缠丝过滤器，填砾过滤器。

根据供水管井技术规范GB50296-99 3.4.2及3.4.3

选择不锈钢丝。

根据供水管井技术规范GB50296-99 3.4.4

所以过滤器长度为21m ，过滤器直径为300mm

根据供水管井技术规范GB50296-99 3.4.7 及3.4.8

缠丝过滤器的孔隙尺寸选择为含水层筛分颗粒组成中，过筛重量累计为50％时的最大颗粒直径.

根据供水管井技术规范GB50296-99 3.4.10 3.4.11及3.4.12

填砾过滤器D 50=6.5d 50 ，骨架缝隙尺寸采用D 10 ，滤料厚度宜为110mm ，滤料高度应超过过滤管的上端9m ，粘土封闭层为43m 。 根据供水管井技术规范GB50296-99

3f K 65v ==244m/d ；

=∏DL

Q 理

206m/d f 理

v DL

Q ≤∏,所以符合要求。 5）沉淀管

含水层埋深为52~73m （厚度为21m ），且含水层岩性为粗砂夹砾石，故泥沙相对较少，因此沉淀管长度取10m 。

6）井深

根据沉淀管和含水层埋深，可得井深为83m 。

3、井群的设计计算

(1)开采井数的确定 根据单井出水量，并考虑井群间互阻影响和备用井数确定为满足30000m3/d 水量而布置的开采井数则应布置的井数

84078

30000

≈==

Q Q n 总 根据室外给水规范GB50013-2006 5.2.7规定 选择备用井2口

(2)开采井的布置 1)开采井的影响半径

000r R lg R S S

r R Rlg

= 式中 R 、R0——设计井影响半径、试验所得影响半径； S 、S0——设计、试验时降深； r 、r0——开采井、试验井半径。

求的R=227m 2)开采井的布置

3)所布置开采井出水量减少系数

1~5计算

6~10计算

4)井群总的出水量与水量减少系数

59

.54lg

223

lg 59

.54223

R R αα=

；

59

.54lg

5

.111lg

59

.545

.111R R αα=

1~5计算