城市水循环 2要点.ppt

城市水循环技术及科技创新 古代：我国是世界上开发利用地下水最早的国家之一，早在相当于我国仰韶文化的母系氏族公社时期，据浙江余姚河姆渡村遗址发掘推测，距今约5700年前，我们的祖先就已经采用凿井取水。到了距今2000多年前的春秋战国时代，随着生产力的发展，凿井技术有了进一步提高，在四川自贡一带已有深达数百米的盐井，这可算是世界上在岩石中开凿的首批深井。汉武帝时，在今陕西渭北高塬上修筑了我国最早的井渠结合农田灌溉典范“龙首渠”。驰名中外的新疆“坎儿井”，至今仍不失为开发山前倾斜平原地下水的有效措施之一。 一、地下水水源地选择： 地下水水源地的选择，对于大中型集中供水，关键是确定取水地段的位置与范围；对于小型分散供水，则是确定水井的井位。 它关系到建设投资，也关系到是否能保证水源地长期的经济和安全运转，以及避免产生各种不良的环境地质问题。 集中式供水水源地的选择 选择时，既要充分考虑能否满足长期持续稳定开采的需水要求，也要考虑它的地质环境和利用条件。 1．水源地的水文地质条件 (1)首选条件:取水地段含水层的富水性。 (2)其次:补给条件 3．水源地的经济、安全性和扩建前景 (1)在满足水量、水质要求的前提下，为节省建设投资，水源地应靠 近用户、少占耕地； (2)为降低取水成本，应选在地下水浅埋或自流地段； (3)河谷水源地要考虑水井的淹没问题； (4)人工开挖的大口井取水工程，要考虑井壁的稳固性。 (5)当有多个水源地方案可供比较时，未来扩大开采的前景条件，也 是必须考虑的因素之一。 (1)以上集中式供水水源地的选择原则 (2)在基岩山区，由于地下水分布极不均匀，水井布置主要取决于 强含水裂隙带及强岩溶发育带的分布位置； (3)此外，布井地段的地下水水位埋深及上游有无较大的汇水补给面 积，也是必须考虑的条件。 类型:管井、大口井、辐射井、复合井和渗渠 类型:管井、大口井、辐射井、复合井和水平渗渠 管井 定义：俗称机井，是地下水构筑物中应用最广的一种，适用于任何岩性与地层结构。 分类：按其过滤器是否贯穿整个含水层，分为完整井与非完整井。 管井构造 (1）井室 作用：安装水泵，并维护其正常运行。 水泵类型：深井泵、潜水泵和卧式水泵 井室的形式：地上式、地下式。 (2）井管（井壁管） 作用：在于加固井壁、隔离水质不良或水头较低的含水层 材料：钢、铸铁、钢筋混凝土、石棉水泥、塑料等材料制成。 要求：钢管一段不受井深限制，铸铁和钢筋混凝土管的应用深度一般不能大于150～200m。 直径：井管的应按水泵类型、吸水管外形尺寸等确定，其内径一般应大于水泵下部最大外径lOOmm。 (3）过滤器 过滤器的作用、组成与类型 作用：是保持水井取得最大出水量，延长使用年限。 组成：过滤器由过滤骨架和过滤层组成。 C、填砾过滤器：是可以上各种过滤器为骨架，用填与含水层颗粒组成一定级配关系的砾石层，以人工反滤层加大井管外围的渗透性能，其过滤器骨架的进水孔尺寸应等于所填砾石的平均粒径，它适用于各种砂、砾、卵石含水层，是最好的一种过滤器。 D、笼状砾石过滤器和筐状砾石过滤器，用于井径较大的浅井。 E、贴砾过滤器，用胶结材料将规定级配的石英砂，粘结在穿孔骨架上制成，具良好的透水、滤水性，对解决粉、细颗粒的涌砂和深井填砾不匀的效果较好。 管井施工 (1)钻孔 方法：冲击钻进和回转钻进。 冲击钻进：冲击钻进使用的钻具包括有冲击钻头、加重钻杆、钻杆、冲击筒、捞砂筒、钢丝绳及其接头等。冲击钻进时，钻头通过钢丝绳、加重钻杆或钻杆等下入钻孔孔底后，借助钻机的冲击机构或人力将钻头提离孔底一定高度，再使其自由落下，直接冲击孔底岩石；当钻具中连接有冲击简时，将钻具上部提起一定高度，再使其自由落下撞击钻头颈部。这两种方式都是对岩石施加冲击动载而使之破碎。如此循环反复，钻孔不断加深。为保证钻孔呈圆形，钻头每冲击一次转动一个角度。使用一字、工字或十字形碎岩钻头进行全孔底冲击破碎钻进时，每进尺0．1~0．5m的孔段后，将钻头提至孔外，下入捞砂筒捞取钻孔内的岩屑；使用抽筒、打筒、洛阳铲和抓斗等钻头时，随着冲击破碎岩石，岩屑便进入钻头内腔，提钻后清除。 管井施工 回转钻进：回转(正循环)钻进、反循环钻进和岩心回转钻进——根据泥浆流动方向或钻头类型分。 回转钻进共同点：泥浆循环护壁去屑、适用于各种岩层。 泥浆护壁：主要原理是将钻渣利用泥浆带出,并保护孔壁不致坍塌、降温、润滑回转钻进不同点：(正循环钻进)是用吸泥泵将泥浆由沉淀池沿钻杆腹腔从钻头压入工作面上，在与岩屑混合后沿井壁和钻杆的环状空间上升至地面泥浆池内。(反循环)则反之，泥浆由沉淀池沿井壁和钻杆的环状间流入井底，泥浆的回流依