地下水取水构筑物5共36页文档

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井群的概念
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。
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。
5.2 地下水取水构筑物分类
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；
大口井构造及功能
大口井主要由井筒、井 口和进水部分组成：
通风管
井筒通常用钢筋混凝土 浇注或用砖、块石砌筑而成， 井筒 钢筋混凝土井筒最下端应设 置刃脚，用以在井筒下沉时
吸水管
切削土层，刃脚外缘应凸出 井筒5～10cm。采用砖石结构 的井筒，也需加用钢筋混凝 土刃脚。
井底反滤层
排水坡 粘土层
井壁透水孔 刃脚
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。
理论公式的概念
承压含水层完整井
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井群互阻概念
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。
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。
(b) 双过滤器管井
过滤器与反滤层
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。
管井构件
不锈钢过滤器
井室内部
管井的设计计算概念
地下水资源的可恢复性是地下水资源可持续利用的保证
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（承压水）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。
渗渠施工图
老式穿孔管渗渠的材料与施工
新型不锈钢缠丝过滤器渗渠
特点：较老式穿孔管过水面积大、孔口流速 低、水头损失小，不易堵塞。
5.3 地下水取水构筑物的选择及布局
承压地下水；
地下水资源的特点
1.系统性——地下水资源由水井(水源地)-到含水层 -含水系统构成具有密切水力联系的统一整体，对 其中一个部分的开采，直接影响其它部分。
2.流动性——地下水资源是流体，在补给、径流、 排泄的过程中，不断循环流动，是动态资源。在 任一地点获取的地下水量，都是以周围地段甚至 整个系统的水量为代价的。
地下水取水构筑物的适用条件
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；
管井的构造
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。
5.1 地下水资源概述
地下水资源的存在形式
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。
地下水分类
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
块石砌筑的大口井
现代施工技术建造的大口井
大口井构造要求
井口应高出地表0.5m以上，并在井口周 边修建宽度为1.5m的排水坡，以避免地表污 水从井口或沿井壁侵入，污染地下水，如覆 盖层系透水层，排水坡下面还应填以厚度不 小于1.5m的夯实粘土层。
辐射井
辐射井是由集水井（垂直系统）及水 平的或倾斜的进水管（水平系统）联合构 成的一种井型，属于联合系统的范畴。因 水平进水管是沿集水井半径方向铺设的辐 射状渗入管，故称这种井为辐射井。
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地下水资源的特点
3. 可恢复性——又称为可再生性。地下水始终处于流动状 态，在不断接受外界水量和溶质补充的同时，也向外 界排泄。 在天然条件下，补给、排泄水量在多年间可以大体平
衡，各地段水量和水质保持相对稳定。在地下水开发利用 过程中，如果系统开采水量不超过某一特定值，则大部 分水量可以通过外界的补给得到补偿。
辐射井的现场施工图
辐射井的构造
含水层
阀门 辐射管
＞1.5m
泵房 水泵机组 集水井
辐射管 ＞1.0m
不透水层
渗渠
渗渠由渗水管渠、集水井和检查井组成。特点是沿河床布设，可以达
到很大的取水量（20万m3/d).
检查井
泵房
检查井
集水管
集水井
检查井 集水管
泵房 集水井
渗渠的
检查井
渗渠
渗渠是水平敷设在含水层中的穿孔渗水管渠。渗渠可分为集水管和 集水廊道两种型式；同时也有完整式和非完整式之分。
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
管井的构造
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