第十一章地下水资源的开发、祥解.ppt

第十一章地下水资源的开发、保护与管理§11.1地下水资源的开发 一、水源地的选择 水源地的选择，对于大中型集中供水水源地来说，就是选择取水地段；对小型分散供水水源地来说，则是解决某几眼水井具体位置的问题。 在选择集中供水水源地的位置时，一般应考虑以下技术和经济方面的条件 从技术角度考虑 为满足水量要求和节省建井投资的目的，供水水源地（或开采地段）应尽可能选择在含水层层数多、厚度大、渗透性强、分布广、具有调节能力、水量丰富、水质良好的地段。 为增加开采补给量，保证水源地的长期均衡开采，水源地应尽可能选择在可以最大限度拦截区域地下径流的地段，接近补给水源和能充分夺取各种补给量的地段。 为保证水源地投产后能按预计开采动态正常运转，避免过量开采产生的各种生态环境负效应，在选择水源地时，要从区域水资源综合平衡观点出发，尽量避免出现工业和农业用水之争、供水与矿山排水以及上下游之间的矛盾，新建水源地应尽量远离原有的取水或排水点，减少互相干扰。 为保证取出水的质量，水源地应选择在不易引起水质污染（或恶化）、便于保护的地段上。 从经济角度考虑 在满足水量、水质要求的前提下，为节省建设投资，水源地应尽可能靠近供水区 为降低取水成本，水源地应选择在地下水浅埋或自流地段； 河谷水源地要考虑供水的淹没问题；人工开挖的大口径取水工程，则要考虑井壁的稳固性。 当存在多个水源地方案选择时，应加强多个方案分析比较，从中优选最佳的水源地。 基本原则 水量大（汇水处、径流带）、不争水（远离其它水源地）、易取水（埋藏浅）、不污染（远离污染源）、不危害地段（环境地质问题）。 二、取水建筑物的类型和适用条件 取水建筑物类型的选择，主要决定于含水层（带）的空间分布特点以及含水层（带）的埋藏深度、厚度和富水性能；同时也与设计需水量大小，预计的施工方法，选用的抽水设备类型等因素有关。 地下水取水建筑物大致可分为垂直的（井）和水平的（渠）两种类型。 三、 取水建筑物的合理布局 取水建筑物的合理布局，是指在水源地的允许开采量和取水范围确定之后，以何种技术上、经济上合理的取水布置方案，才能最有效地和最少产生有害作用的开采地下水。 （一）管井的合理布局 1、管井的平面布局 直线布井方式，主要适用于傍河水源地，可沿河布置一排或两排的直线井群，井位交错布置。 梅花形布井方式，主要适用于远河的潜水及多个含水层的地下水开采地段。 扇形布井方式，在基岩地区，由于岩石富水性极不均匀，地下水多是网状及脉状等窄条带径流，为了最大限度的截取地下水，常根据径流带的宽窄，在横截面上布置了3-5成群呈扇形的井群，对水源地开采。 平均布井方式，主要应用了面状分布，均质的松散含水层，井与井之间，通常采用等距排列的平均布井方法。 需要指出的是：在岩层导、储水性能分布极不均匀的基岩裂隙水分布区，水井的平面布局主要受富水带分布位置的控制，应该把水井布置在补给条件最好的强含水裂隙带上，而不必拘束于规则的布置形式。 过滤器长度可按下列原则确定： 过滤器合理长度可根据设计出水量、含水层性质和厚度、水位降深及技术经济等因素确定。冶金勘察总公司试验资料表明，过滤器适用长度不宜超过30m。 含水层厚度小于30m时，在设计动水位以下的含水层部位，全部下过滤器；含水层厚度大于30m时，可根据试验资料确定。 过滤器一般设在含水层中部，厚度较大的含水层，可将过滤管与井壁间隔排列，在含水层中分段设置，以获得较好的出水效果。多层承压含水层，应选择在含水性最强的含水段安装过滤器；岩性为均质的潜水含水层，应在含水层底部的1/2—1/3厚度内设过滤器。 大厚度含水层中的分段取水一般是采用井组形式，每个井组的井数决定于分段（或分层）取水数目。一般多由2～3口水井组成，井组内的3个孔可布置成三角形或直线形。 由于分段取水时在水平方向的井间干扰作用甚微，所以其井间距离一般采用3～5m即可；当含水层颗粒较细，或水井封填质量不好时，为防止出现深、浅水井间的水流串通，可把孔距增大到5～10m。 分段取水设计时，应正确决定相邻取水段之间的垂向间距（如图10.4中的a段），其取值原则是：既要减少垂向上的干扰强度，又能充分汲取整个含水层厚度上的地下水资源。 表10.3列出了在不同水文地质条件下分段取水时，垂向间距（a）的经验数据。如果要确定a的可靠值，则应通过井组分段（层）取水干扰抽水试验确定。 在透水性较好（中砂以上）的大厚度含水层中分段（层）取水，既可有效开发地下水资源，提高单位面积产水量，又可节省建井投资（不用