水文地质勘查技术 地下水资源开发保护与管理 1 地下水资源的开发.ppt

湖南工程职业技术学院 HUNAN VOCATIONAL COLLEGE OF ENGINEERING 湖南省示范性（骨干）高等职业院校 湖南工程职业技术学院环境地质工程专业教学资源库 水文地质勘查技术 ——地下水资源开发 地下水资源的开发 一、水源地的选择 二、取水构筑物的类型和适用条件 三、取水建筑物的合理布局 四、管井的设计 五、洗井方法与管井腐蚀、堵塞和结垢的防治 对于大、中型集中供水水源地，就是选择取水地段的具体位置；对于小型分散供水水源地，则是选定水井布置的具体位置。 集中式水源地位置的选择，一般应考虑水文地质条件、技术和经济条件： 1、水源地应尽可能选在含水层透水性好、厚度大、层数多、分布广的地段 2、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能最大限度拦截区域地下径流的地段，或接近补给水源，能充分夺取各种补给量的地段。 3、在选择水源地时，应尽量远离原有的取水或排水点，减少互相干扰，避免新旧水源之间、工业和农业用水之间、供水和矿山排水之间产生矛盾。 4、为保证水源地出水的质量，水源地应选择在不易引起水质污染及恶化的地段。 5、为了减少因开采地下水后引起的不良环境地质问题，水源地应选在不易引起地面沉陷、塌陷、地裂缝、滑坡等有害地质作用的地段。 6、在选择水源地时，还应从经济、安全和扩建前景方面加以考虑。 一、水源地的选择 取水构筑物 1、垂直取水建筑物，如井、孔等 2、水平取水建构物，如渗渠、廊道等 3、斜井 4、联合取水工程 取水构筑物类型的选择，主要决定于： 1、含水层（带）的空间分布特点及含水层（带）的埋藏深度、厚度和富水性能 2、设计需水量大小、预计的施工方法及选用的抽水设备类型等因素有关。 二、取水构筑物的类型和适用条件 管井 大口井 复合井 辐射井 渗渠 取水建筑物的合理布局：主要指取水井平面和剖面上的布置（排列）形式及井间距与井数的确定等。 一）水井的平面布局 1、在地下径流条件良好地区，为充分拦截地下径流，水井应布置成垂直地下水流向的井排形式。 2、在地下径流平缓的平原区，当开采量以含水层的储存量或垂向入渗补给量为主时，则开采井群一般布置成网格状、等边三角形、梅花形、圆形等形式。 3、在岩层导、储水性能很不均匀的基岩裂隙分布区，水井的平面布局主要受富水带分面位置的控制，应把水井布置在补给条件最好的强含水裂隙带上。 4、农田灌溉水井的布局，应均匀分布在整个灌区。 二）水井的垂向布局 对于厚度不大（小于30m）的松散含水层和大多数基岩含水层，一般采用完整井（在整个含水层取水）。对于厚度大（大于30m）的含水层或含水组，可采用完整井取水或采用非完整井取水，或分段分层取水。 三、取水建筑物的合理布局 5-10m 3-10m 三）井数和井间距的确定 取水段范围确定后，井数主要决定于该地段的地下水允许开采量或设计总需水量和井间距离，以及单井出水量。 1、集中式供水水井的数量与井间距 一般采用解析法井流公式或数值法计算确定。 优选出水量和指定点水位降深均满足要求、井数最少、井间干扰强度不超过要求（一般要求水量减少系数小于20%—25%），建设投资和开采成本最低的布井方案，即技术、经济最合理的井数与井距方案。 对于面状分布的水源地，井数的确定除考虑布井方案能否满足设计需水量，还应考虑中心点的水位是否超过设计的允许水位降深。 例： 2、分散式农田灌溉供水井的井数和井间距 农田灌溉供水井的布局，主要是确定合理的井间距离。主要原则是：单位面积上的灌水量必须与该围内地下水的可开采量相均衡。 （1）单井灌溉面积法： 计算单井保浇面积F（亩）：F=（QT t η）/W 如果按正方网状布置水井，则水井间距离D（m）应为： D=(667F)1/2=[（667QT t η）/W]1/2 如水井按等边三角形布排列，设等边三角形的边长为R，且井间距D=2R。 井间距离D的计算式为： D=2R=[2F/(3)1/2]1/2=[（1334QT t η）/(W (3)1/2)]1/2 整个灌区内应布置的水井数n为：n=A*β/F （2）开采模数法： 首先，计算1km2上的平均井数N为： N=Mb/（QT*t） 合理的井间距离D： 按正方网状布置，则D为：D=1000/(N)1/2 = 1000 [(QT*t）/ Mb]1/2 按等边三角形排列，则井距D为：D=1000[2/(3)1/2]1/2*[(QT*t）/ Mb]1/2 （3）根据抽水（或开采）试验确定井距 生产管井的结构与勘探阶段抽水试验钻孔结构相似，井身基本结构和各部分的功相同，即由井壁管、滤水管（过滤器）和沉淀管三部分组成。