第第77章章地地下下水水取取水水工工程程77..11地地下下水水取取水水工工程程概概述述77..11..11地地下下水水水水源源地地的的选选择择对于大中型集中供水,水源地的选择,关键是确定取水地段的位置与范围;对于小型分散供水而言,则是确定水井的具体井位。水源地选择是在地下水勘察基础上,由有关部门批准后确定的。1、集中式供水水源地的选择(需水量、水文地质条件、地质环境)(1)为了满足需水量要求和节省建井投资,供水水源地(或开采地段)应尽可能选择在含水层层数多、厚度大、渗透性强、分布广的地段上。(2)保证水源地长期均衡开采,水源地应选择在可以最大限度拦截区域地下径流的地段和离补给水源近、能充分夺取各种补给量的地段。(3)新建水源地应远离现有的取水或排水点,以减少互相干扰。(4)为了保证取水的水质,水源地应选择在不易引起水质污染的地段上。(5)水源地应选择在不易引起地面沉陷、塌陷、地裂等有害工程地质作用的地段上。(6)在选择水源地时,还要从经济上、安全上和扩建前景方面考虑。第7章地下水取水工程7.1地下水取水工程概述7.1.2地下水取水构筑物的分类管井:直径一般在5cm~1m,管井常用直径大多小于0.5m,深度一般在200米以内。随着凿井技术的发展和浅层地下水的枯竭与污染,直径在1m以上、井深在1000m以上的管井已有使用。井管从地面打到含水层,抽取地下水,通常用凿井机开凿。大口井:由于井径较大,故名大口井。一般直径为5~8米(根据国内实践经验,直径为5~8米在技术经济方面较为适宜,并能满足施工要求),最大不宜超过10米,井深一般不宜大于15米(大口井过深造成施工困难)。广泛用于开采浅层地下水。辐射井:辐射井由集水井(大口径竖井)与辐射状集水管组成。辐射井一般用于取集含水层厚度较薄而不能采用大口井的地下水。渗渠:是水平铺设在含水层中的集水管(渠)。用于集取浅层地下水。渗渠的埋深一般为4~7m,很少超过10米。7.1.2地下水取水构筑物的分类2、适用条件:①管井一般用于开采深层地下水,适用于含水层厚度大于4m,底板埋藏深度大于8m;管井不但可从埋藏上千米的含水层中取水,也可在埋藏很浅的含水层中取水。管井可以采用机械施工,施工进度快、造价低,因而在含水层厚度、渗透性相似条件下,大多采用管井,而不采用大口井。②大口井适用集取浅层地下水,含水层厚度在5m左右,底板埋藏深度小于15m;③辐射井:地下水埋深12m以内,含水层厚度一般大于2m。④渗渠:因施工困难,并且出水量易逐年减少,只有在其他取水型式无条件采用时方才采用。仅适用于含水层厚度小于5米,渠底埋藏深度小于6米;第第77章章地地下下水水取取水水工工程程77..22管管井井一、管井分类按其过滤器是否贯穿整个含水层,分为完整井与非完整井。第第77章章地地下下水水取取水水工工程程77..22管管井井二二、、管管井井构构造造((组组成成及及功功能能))通通常常由由井井室室、、井井壁壁管管、、过过滤滤器器、、沉沉淀淀管管组组成成。。井井室室::用用以以安安装装各各种种设设备备((水水泵泵、、电电机机、、阀阀门门、、控控制制柜柜等等)),,保保持持井井口口不不受受污污染染和和进进行行维维护护管管理理的的场场所所;;井井壁壁管管::加加固固井井壁壁,,隔隔离离水水质质不不良良或或水水头头较较低低的的含含水水层层((咸咸水水含含水水层层或或出出水水量量小小的的粘粘性性水水层层));;过过滤滤器器((花花管管))::集集水水,,保保持持填填砾砾与与含含水水层层的的稳稳定定,,防防止止漏漏砂砂及及堵堵塞塞;;沉沉淀淀管管::沉沉淀淀进进入入管管井井的的砂砂粒粒。。管井构造:1、井5、粘土封闭(井管与井壁)2、井壁管6、规格添砾3、过滤器7、深井泵4、沉淀管第第77章章地地下下水水取取水水工工程程77..22管管井井二二、、管管井井的的构构造造11、、井井室室地地面面式式————便便于于维维护护管管理理,,防防水水、、防防潮潮、、通通风风、、采采光光条条件件好好。。地地下下式式————便便于于总总体体规规划划,,噪噪声声小小,,防防冻冻条条件件好好。。22、、井井壁壁管管安安装装::不不需需进进水水的的地地层层作作用用::加加固固井井壁壁、、隔隔离离水水质质较较差差的的含含水水层层。。要要求求::井井壁壁管管应应有有足足够够的的强强度度;;内内壁壁平平整整光光滑滑;;轴轴线线不不弯弯曲曲,,便便于于设设备备安安装装和和管管井井清清洗洗;;材材料料::可可采采用用钢钢管管、、铸铸铁铁管管、、钢钢筋筋混混凝凝土土管管钢钢管管可可用用于于任任意意井井深深的的管管井井;;铸铸铁铁管管适适用用于于井井深深小小于于225500mm的的管管井井;;钢钢筋筋混混凝凝土土管管适适用用于于井井深深小小于于115500mm的的管管井井;;井井壁壁管管内内径径应应比比水水泵泵设设备备的的外外径径大大110000mmmm。。第第77章章地地下下水水取取水水工工程程77..22管管井井二二、、管管井井的的构构造造钢筋骨架圆孔缝隙包网缠丝3、过滤器(核心)安装在含水层中,带有孔眼或缝隙,用以集水和保持填砾与含水层稳定。要求:有足够的强度,能保持人工填砾层和含水层的稳定性,有足够的抗腐蚀性,具有良好的透水性能。组成:过滤骨架和过滤层类型:①钢筋骨架过滤器:只含骨架,不带过滤层,由两端的短管、直径16mm的竖向钢筋(间距约30-40mm)、支撑环(间距约250-300mm)焊接而成的管状物,每节长3-4米;仅适用于井壁不稳定的基岩井。钢筋骨架用料省、易加工、孔隙率大,但其抗压强度较低,不宜用于深度大于200m的管井和侵蚀性较强的含水层。②圆孔或条孔过滤器:主要用作缠丝过滤器、包网过滤器的骨架。在管壁上钻圆孔或条孔加工而成;适用于砾石、卵石、裂隙含水层。各种管材允许孔隙率为:钢管30~35%、铸铁管18~25%、钢筋混凝土管10~15%、塑料管10%。作为骨架时,圆孔直径一般采用10-25mm,圆孔孔眼布置间距约为孔径的1~2倍;条孔宽度一般采用10-15mm或更大一些,条孔的长度约为宽度的10倍。第第77章章地地下下水水取取水水工工程程77..22管管井井二二、、管管井井的的构构造造③③缠缠丝丝过过滤滤器器::在在钢钢筋筋骨骨架架过过滤滤器器、、圆圆孔孔或或条条孔孔过过滤滤器器外外缠缠绕绕22~~33mmmm的的镀镀锌锌铁铁丝丝构构成成((或或塑塑料料丝丝、、尼尼龙龙丝丝));;适适用用于于粗粗砂砂、、砾砾石石和和卵卵石石含含水水层层。。缠缠丝丝间间距距应应根根据据含含水水层层颗颗粒粒组组成成确确定定。。④④包包网网过过滤滤器器::在在钢钢筋筋骨骨架架过过滤滤器器、、圆圆孔孔或或条条孔孔过过滤滤器器外外缠缠绕绕00..22~~11..00mmmm的的铜铜丝丝网网构构成成;;适适用用于于粗粗砂砂、、砾砾石石和和卵卵石石含含水水层层。。阻阻力力大大,,易易被被细细砂砂堵堵塞塞,,铜铜丝丝易易被被电电化化学学腐腐蚀蚀。。⑤⑤填填砾砾过过滤滤器器::在在各各类类过过滤滤器器的的外外围围填填符符合合一一定定级级配配的的砾砾石石构构成成。。缠缠丝丝的的效效果果较较好好,,且且制制作作简简单单、、经经久久耐耐用用,,若若含含水水层层颗颗粒粒太太细细,,要要求求缠缠丝丝间间距距太太小小,,加加工工常常有有困困难难,,此此时时可可在在缠缠丝丝过过滤滤器器外外充充以以砾砾石石。。工工程程常常用用缠缠丝丝过过滤滤器器外外围围填填砾砾石石组组成成缠缠丝丝填填砾砾过过滤滤器器。。适适用用于于各各类类砂砂质质含含水水层层和和砾砾石石、、卵卵石石含含水水层层。。过过滤滤器器是是管管井井取取水水的的核核心心部部分分。。根根据据各各地地调调查查资资料料,,由由于于过过滤滤器器的的结结构构不不适适当当,,强强度度不不够够,,耐耐腐腐蚀蚀性性能能差差等等,,使使用用寿寿命命多多数数在在55~~77年年。。44、、沉沉淀淀管管沉沉淀淀管管接接在在过过滤滤器器的的下下面面,,用用以以沉沉淀淀进进入入井井内内的的细细小小砂砂粒粒和和地地下下水水中中析析出出的的沉沉淀淀物物,,以以防防在在日日后后的的运运行行中中因因沉沉积积物物堆堆积积而而堵堵塞塞过过滤滤器器,,影影响响管管井井出出水水量量。。其其长长度度根根据据井井深深和和含含水水层层出出砂砂量量而而定定,,一一般般为为22~~1100mm。。井井深深小小于于2200mm,,沉沉淀淀管管长长度度取取22mm;;井井深深大大于于9900mm取取1100mm。。第第77章章地地下下水水取取水水工工程程77..33大大口口井井一一、、大大口口井井概概述述大大口口井井构构造造简简单单、、取取材材容容易易、、施施工工方方便便、、使使用用年年限限长长、、容容积积大大能能起起水水量量调调节节作作用用;;但但深深度度较较浅浅,,对对水水位位变变化化适适应应性性差差。。用用于于开开采采浅浅层层地地下下水水,,口口径径55~~88mm,,井井深深≤≤1155mm。。二二、、大大口口井井结结构构大大口口井井主主要要由由井井口口、、井井筒筒和和进进水水部部分分组组成成。。((11))井井口口应应高高出出地地表表00..55mm以以上上,,并并在在井井口口周周边边修修建建宽宽度度为为11..55mm的的排排水水坡坡,,以以避避免免地地表表污污水水从从井井口口或或沿沿井井壁壁侵侵入入,,污污染染地地下下水水。。((22))井井筒筒通通常常用用钢钢筋筋混混凝凝土土浇浇注注或或用用砖砖、、块块石石砌砌筑筑而而成成,,用用以以加加固固井井壁壁和和隔隔离离水水质质不不良良的的含含水水层层,,钢钢筋筋混混凝凝土土井井筒筒最最下下端端应应设设置置刃刃脚脚,,随随井井中中心心泥泥砂砂被被取取出出,,刃刃脚脚附附近近泥泥砂砂即即向向中中心心聚聚集集,,井井身身随随即即下下沉沉。。刃刃脚脚用用以以在在井井筒筒下下沉沉时时切切削削土土层层,,刃刃脚脚外外缘缘应应凸凸出出井井筒筒55~~1100ccmm。。第第77章章地地下下水水取取水水工工程程77..33大大口口井井二二、、大大口口井井结结构构((33))进进水水部部分分::包包括括井井壁壁进进水水和和井井底底反反滤滤层层。。井井壁壁进进水水是是在在井井壁壁上上做做成成水水平平或或倾倾斜斜的的直直径径为为110000~~220000mmmm的的圆圆形形进进水水孔孔,,或或110000mmmm××115500mmmm~~220000mmmm××225500mmmm的的方方形形进进水水孔孔,,孔孔隙隙率率为为1155%%左左右右,,孔孔内内装装填填一一定定级级配配的的滤滤料料层层,,孔孔的的两两侧侧设设置置钢钢丝丝网网,,以以防防滤滤料料漏漏失失。。井井底底反反滤滤层层一一般般铺铺设设33--44层层,,每每层层厚厚220000--330000mmmm,,滤滤料料自自下下而而上上逐逐渐渐变变粗粗。。反反滤滤层层::指指的的是是在在大大口口井井或或渗渗渠渠进进水水处处铺铺设设的的粒粒径径沿沿水水流流方方向向由由细细到到粗粗的的级级配配沙沙砾砾层层。。反反滤滤层层是是由由22--44层层颗颗粒粒大大小小不不同同的的砂砂、、碎碎石石或或卵卵石石等等材材料料做做成成的的,,顺顺着着水水流流的的方方向向颗颗粒粒逐逐渐渐增增大大,,任任一一层层的的颗颗粒粒都都不不允允许许穿穿过过相相邻邻较较粗粗一一层层的的孔孔隙隙。。同同一一层层的的颗颗粒粒也也不不能能产产生生相相对对移移动动。。设设置置反反滤滤层层后后渗渗透透水水流流出出时时就就带带不不走走堤堤坝坝体体或或地地基基中中的的土土壤壤,,从从而而可可防防止止管管涌涌和和流流土土的的发发生生。。当当含含水水层层厚厚度度较较小小时时,,大大口口井井不不易易设设置置反反滤滤层层,,故故宜宜采采用用井井壁壁进进水水,,但但井井壁壁进进水水常常常常受受堵堵而而降降低低出出水水量量,,当当含含水水层层厚厚度度大大时时,,不不但但可可以以井井底底进进水水,,也也可可以以井井底底、、井井壁壁