地下水资源的开发.docx
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1、任务十一地下水资源的开发、保护与管理一、地下水资源的开发课程目的掌握水源地选择、取水构筑物类型及布局方法、管井设计与洗井等方法,具有开发利用地下水资源专业技能课程任务1、掌握水源地选择、取水构筑物类型及布局方法2、掌握管井设计、洗井与管井腐蚀、堵塞和结垢的防治方法课程内容1、水源地的选择2、取水构筑物的类型和适用条件3、取水建筑物的合理布局4、管井的设计5、洗井方法与管井腐蚀、堵塞和结垢的防治重点、难点水源地的选择、取水构筑物的类型和适用条件(一)水源地的选择对于大、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
2、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。(二)取水构筑物的类型和适用条件取水构筑物的类型主要有4类: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。还有一些适用于某种特定水文地质条件的联合取水工程:井一水平廊道联合取水建筑物(坎儿井)、辐射井、大口井(坚井)一钻孔联合取水工程(复合井)、水平廊道。取水构筑物类型的选
3、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。一)管井管井又名机井:通常是指用凿井机械开凿而成的垂直井孔。为完整井和非完整井。管井大体可分:井头、井身、进水部分和沉淀管四部分。管井施工建造一般包括:钻机凿井、井管安装、填砾、管外封闭、洗井、抽水试验。二)大口井大口井因其井径大而得名。大口井是开采浅层地下水最合适的取水构筑物类型,不仅井水断面大,并具有构造简单,取材容易,使用年限长及容积大,能兼起调蓄水量作用等优点。我国大口井的直径一般为48m,井深一般15m以内,很少超过20m。大口井大多
4、采用不完整井形式,可以从井筒和底同时进水。大口井的一般由井室、井筒及进水部分组成。三)复合井复合井:是由非完整式大口井和井底下设管井过滤器组成。它是一个大口井和管井组合的分层或分段取水系统。它适用于地下水位较高、厚度较大的含水层,能充分利用含水层的厚度,增加井的出水量。模型试验资料表明:当含水层厚度大于大口井半径3-6倍,或含水层透水性较差时,采用复合井出水量增加显著。为了充分发挥复合井的效率,减少大口井与管井间的干扰,过滤器直径不宜过大,一般200300mm为宜,过滤器的有效长度应比管井稍大,过滤器不宜超过三根。四)辐射井辐射井:是在大口井井壁上向外沿半径方向铺设辐射状渗入管组合而成。由于扩
5、大了进水面积,其单井出水量是各类地下水取水构筑物之首。适用条件:一般不能用大口井开采的、厚度较薄的含水层,以及不能渗渠开采的厚度薄、埋深较大的含水层。特点:辐身井管理集中、占地少,便于卫生防护;辐射井施工难度较高,施工质量和施工技术水平直接影响出水量。1、辐射井的形式(1)按集水井本射取水与否分为:集水井井底与辐射管同时井水、集水井底封闭仅辐射管进水二种形式。(2)按辐射铺设方式分:单层辐射井和多层辐射井(3)按其集取水源的不同,分为:集取一般地下水、集取河流或其他地下水体渗透水、集取岸边地下水和河床地下水的辐射井等形式。2、集水井:集水井的作用是汇集辐射管的来水和安装抽水设备等,对于不封底的
6、集水井还兼有取水井的作用。我国一般采用不封底集水井,以扩大井的出水量。集水井的直径一般不应小于3m。集水井都有采用圆形钢筋混凝土井筒,沉井施工。3、辐水管:辐射管的配置分单层或多层,每层412根,层间距13m,根据含水层厚度和补给条件而定。辐射管采用直径70150mm、壁厚69mm的厚钢管。辐射管的进水孔有条形孔和圆形孔,缝宽和孔径根据含不层颗粒组成确定。在靠近井壁23m处不应设孔眼,孔隙率一般为1520%,管长一般在30m以内。辐射管尽量布置在集水井的底部,一般距井底1m左右,以保证在大水位降条件下取得最大的出水量。五)渗渠1、渗渠的形式渗渠分:集水管和集水廊道二种形式。同时,也有完整式和非
7、完整式之分。渗渠由于施工条件的限制,其埋深一般超过10m。优点:既可截取浅层地下水,也可集取河床地下水或地表渗水;渗渠水经过地层的渗滤作用,悬浮物和细菌含量少,硬度和矿化度低,兼有地表水与地表水的优点;渗渠可以满足北方山区季节性河段全年取水的要求。缺点:施工条件复杂、造价高、易淤塞,常有早期报废的现象。2、渗渠的构造渗渠通常由水平集水管、集水井、检查井和泵站组成。集水管一般为穿孔钢筋混凝土管,也可用带缝隙的干砌块石或装配式钢筋混凝土暗渠。钢筋混凝土集水管管径根据水力计算确定,一般为6001000m管上进水孔有圆孔和条孔二种,圆孔孔径2030mm,条孔宽20mm、长60100mmo孔眼内大外小,
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