地下水取水构筑物解读.ppt

5. 地下水取水构筑物及其开发利用 ? 卵石层、砂层等松散，具有众多 相互连通的孔隙，透水性能较好 的岩层叫 透水层 ，也称 含水层 。 ? 粘土和花岗岩等结构紧密，透水 性极差叫 不透水层 ，也称 隔水层。 5.1 地下水源概述 埋藏在地面下第 一个隔水层上的地下 水叫 潜水， 有自由表 面； 两个不透水层间 的地下水叫 层间水 ； 具有自由水面的层间 水称无压地下水；承 受有压力的层间水称 承压地下水 ； 地下水分类 地下含水层的类型与特点 ? 潜水含水层开采方便，但容易受到污染。在城市化地 区一般不能用作饮用水水源。 ? 承压含水层，由于不透水层的隔离，水质相对潜水含 水层较好，是城市供水的主要水源。上海第一承压含 水层已经受到污染。 ? 深层地下水通常补给条件不太好，开采之后不能得到 充分补给，容易耗竭。 ? 部分深层地下水可能含盐量偏高，不适于作为饮用水 水源。 不同位置、类型的地下水的开发方式 不同的地下水取水构筑物 的选择，是根据所在位置 含水层的情况决定的。 管井 ： 井管从地面打到含 水层，抽取地下水的井； 大口井 ： 由人工开挖或沉 井法施工，设置井筒，以截 取浅层地下水的构筑物； 渗渠 ： 壁上开孔，以集取 浅层地下水的水平管渠； 地下水取水构筑物分类 ? 管井 ： 适用于含水层厚度大于 5 米，其 底板埋藏深度大于 15 米的场合 ； ? 大口井 ： 适用于含水层厚度在 5 米左右， 其底板埋藏深度小于 15 米场合； ? 渗渠： 仅适用于含水层厚度小于 5 米， 渠底埋藏深度小于 6 米场合； 地下水取水构筑物的适用条件 管井直径一般在 50 ～ 1000mm ，深 度一般在 200m 以内，由井室、井壁管、 过滤器、沉淀管组成。 井室 ：用以安装各种设备的空间； 井壁管 ：加固井壁，隔离水质不良 或水头较低的含水层； 过滤器 ：集水，保持填砾与含水层 的稳定，防止漏砂及堵塞； 沉淀管 ：沉淀进入管井的砂粒 管井构造 管井主要由井室、井壁管、过滤器及沉砂管构成。当有几个含水层且 各层水头相差不大时，可用多层过滤器管井。 （ a ）单过滤器管井 (b) 双过滤器管井 管井的构造 过滤器 装在井壁的含水层 段，用于集水，保持含水层 的稳定。是管井最重要的组 成部分，影响使用年限与效 果。 反滤层 ：人工填充或天然形 成的，粒径随离管壁距离而 减小的颗粒层，可以保证集 水的效率，同时保持含水层 的稳定。 过滤器与反滤层 管井构件 不锈钢过滤器 井室内部 目的：在已知水文地质等参数的条件下， 通过计算确定 管井在最大允许水位降落时的 可能出水量 ；或在给定的管井出水量下可能 产生的水位降落。 理论公式：方法简单，计算结果精度较 差，适用于水源选择、方案拟定和初步设计。 经验公式：计算结果接近实际，用于施 工图设计。 管井的设计计算概念 Q s h s 0 h 0 H R 0 0 0 0 lg lg 73 . 2 ln ln 2 r R KmS r R KmS Q ? ? ? ? ? m 理论公式的概念 承压含水层完整井 较大规模的地下水取水工程，需要很多口井 同时工作，由此构成井群。 井群类型： 自流井井群 适用于静水位高于地面的承压 含水层； 虹吸式井群 适用于静水位接近地面的含水 层； 卧式泵井群 适用于静水位接近地面且水位 降落较小的含水层； 深井泵井群 适用于各类含水层。 井群的概念 在水位降落值不变的条件下，共同 工作时，各井的出水量小于各井单独工 作时的出水量； 在出水量不变的条件下，共同工作 时，各井的水位降落值大于各井单独工 作时的水位降落值。 井群互阻概念 大口井 大口井构造简单、取材容易、施工方便、 使用年限长、容积大能起水量调节作用；但 深度较浅，对水位变化适应性差。 用于开采浅层地下水，完整井只有井壁 进水，适用于颗粒粗、厚度薄 (5 ～ 8m) 、埋 深浅的含水层。含水层厚度较大 ( ＞ 10m) 时， 应做成 不完整大口井 。 大口井主要由井筒、井 口和进水部分组成： 井筒通常用钢筋混凝土 浇注或用砖、块石砌筑而成， 钢筋混凝土井筒最下端应设 置刃脚，用以在井筒下沉时 切削土层，刃脚外缘应凸出 井筒 5 ～ 10cm 。采用砖石结构 的井筒，也需加用