地下取水工程课件.ppt

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1、第三章取水工程3.3地下取水工程主讲：朱永3.3地下水取水构筑物3.3.1地下水特点及分类地下水（groundwater），是贮存于包气带以下地层空隙，包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。3.3.1地下水特点及分类透水层（含水层）：如卵石层、砂层和石灰岩层等，孔隙多且连通，透水性好；不透水层：粘土、花岗岩层等紧密岩层，透水性极差；潜水：第一个隔水层上的地下水，靠降雨和河流地表水补给，水位随降雨情况而变化。西北和南方分别５０～８０ｍｍ和３～５ｍ不等；层间水：有压和无压。有压和无压对于管井出水量计算有所区分；包气带水：位于潜水面以上未被水饱和的岩石中的水。主要靠降水和地表水不给。3.

2、3.2地下水取水构筑物的类型及适用条件（一）管井1．井室；2．井壁管；3．过滤器；4．沉淀管(二)井群1.自流井井群；2．虹吸式井群；3．卧式泵取水的井群；4．深井泵取水的井群（三）大口井（四）辐射井（五）渗渠一、形式及适用范围地下水取水构筑物形式选择时，要根据当时水文地质条件通过技术经济比较确定。地下水取水构筑物形式及适用范围形式尺寸(mm)深度(m)类型埋深(m)厚度(m)产水量管井150~80020~1000裂隙水、潜＜200m>5m或有多单井500~8000水、承压水层含水层m3/d，最大达2~3万m3/d大口井4000~80006~15m潜水、承压水＜10m5~15m

3、单井500~10000m3/d，最大为2~3万m3/d渗渠800~10004~6m潜水、河床渗透水＜6m4~6m一般为10~30m3/d.m，最大为50~100m3/d.m辐射井750~1503-12潜水、承压水＜12m>2m单井为5000~（辐射管）（集水井）50000m3/d二、位置选择要求地下水取水构筑物的位置，应根据水文地质条件选择，并应符合下列要求：位于水质良好，不易受污染的富水地段；2.尽量靠近主要用水地区；3.施工、运行和维护方便；4、尽量避开地震区、地质灾害区和矿产采空区。3.3.3管井一、管井构造１、井室井室：保护井口、安装各种设备。2.井壁管功能：用来加固井

4、壁，隔离水质不良或水位较低的含水层；要求：有足够强度、平整光滑便于安装设备、清洗和维修；管材：钢管：不受井深范围限制；铸铁管：适用于井深小于２５０m的范围；钢筋混凝土管：适用于井深不大于150m的管井；石棉水泥管；塑料管。尺寸确定：其直径按水泵类型、吸水管外形尺寸等确定；井壁管构造：与施工方式有关。分段钻进不分段钻进3.过滤管功能：集水、保持人工填砾和含水层的稳定；要求：应有足够的强度和抗蚀性、具有良好的透水性，且能保持人工填砾和含水层的渗透稳定性。注：其材质和构造形式的选择很重要。常用过滤器：①钢筋骨架过滤器；②圆孔或条孔过滤器；③缠丝过滤器；④包网过滤器；⑤填砾过滤器；⑥装

5、配式砾石过滤器。注：上述各种类型的比较，掌握其适用条件。图3.7过滤器类型①钢筋骨架过滤器采用钢筋骨架进水；适用条件：不稳定的裂隙岩、砂岩或砾岩含水层；深度不大于200m；侵蚀性较弱；一般用作其它过滤器的骨架。优点：用料省、易加工、孔隙率大；缺点：抗压强度小、抗腐蚀能力弱；②圆孔、条孔过滤器采用圆孔或条孔进水；适用条件：砾石、砂岩、卵石、砾岩和裂隙含水层；多用作其它过滤器的骨架。优点：可以形成天然反滤层，能：保持含水层的渗透稳定性；提高过滤器的透水性；改善管井的工作性能；提高管井单位出水量；延长使用年限。各种管材的允许孔隙率：进水孔眼尺寸：天然反滤层③缠丝过滤器以前两种为骨架，

6、在外缠丝构成；适用条件：粗砂、砾石和卵石含水层；材质：根据腐蚀性等选择。④包网过滤器以前两种为骨架，在外包网（直径0.2~1.0mm）构成；适用条件：粗砂、砾石和卵石含水层；已逐渐为缠丝替代。材质：根据腐蚀性等选择⑤填砾过滤器以以上各种过滤器为骨架，围填砾石构成；适用条件：砂质含水量和砾石、卵石含水层；填砾粒径：式中，D50—表示通过砾料重量50％的筛孔孔径；d50—表示通过含水层中砂粒重量50％的筛孔孔径。⑥装配式砾石过滤器具有填砾过滤器的优点，又避免了因为现场填砾产生的问题。优点：便于分层填砾、砾石层薄、井的开口直径小、现场施工的工作量减少。缺点：加工复杂、造价高、运输不便

7、、吊装质量大。4、沉淀管功能：用以沉淀进入井内的细小砂粒和自地下水中析出的沉淀物。长度要求：根据井深和含水层出沙的可能性而定，其长度一般为2~10m。井深小于20m，沉淀管长度取2m；井深大于90m，沉淀管长度取10m。二、管井的施工管井的施工过程钻凿井孔管井验收粘土封闭冲孔换浆物探测井井管安装围填砾料抽水试验洗井三、管井的设计步骤1.搜集设计资料、查勘现场2.根据含水层埋藏等条件，初步确定管井的形式与构造，同时，根据地下水位和地下水的分布情况，初步选择取水设备形式和考虑井群布置方案。3.按