1、第十章,地下水取水工程,（1）水源的选取取水地段与范围取水井的井位与布置开采量的确定（2）一般原则水质好、不易受污染的富水地段靠近用水户施工、运行河维护方便地质条件好水文地质条件：补给好、渗透强、富水地段,1. 水源选取与合理开采量,（3） 布置要点 布置在补给区的中、下游，渗透性能较好的地段平原地区，有河流：地表水补给地下水，平行于河岸 地下水补给地表水，垂直于地下水流向 无河流：网格或梅花状布置山谷：开阔地带，垂直布井山前平原（冲洪积扇）：上部多大砾石，施工困难；下部多细砂，渗透性较差。因此以中、中上部较佳。其它：选择富水地段，垂直分布,（4）合理开采量的确定 合理开采量：补给（径流）量之
2、和 合理开采量的确定水量平衡法：径流、降水入渗、地表水补给、灌溉回归、越层补给、弹性释水开采试验法：抽水试验（给定允许降深）理论解析法：数值模拟法：,2. 构筑物分类及适用条件,（1）地下水取水构筑物类型,（2）地下水取水构筑物基本特点管 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泉 室：集取泉水的构筑物,（3）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4米，其底板埋藏 深度大于8米大口井：适用于含水层厚度在5米左右，其底板埋 藏深度小于15米；渗透系数大于20m/d渗 渠
3、：适用于含水层厚度小于5米，渠底埋藏深 度小于6米，最适宜开采河床渗透水泉 室：适用于有泉水露头，且覆盖层厚度小于5米,表91 地下水取水构筑物类型及适用范围,图91 潜水取水井类型,图92 承压水取水井类型,（1）管井的构成 管井直径一般在501000mm，深度一般在200米以内，通常 由井室、井壁管、过滤器、沉砂管组成井 室：保护井口、安装各种设备；井壁管：加固井壁、隔离含水层（钢、铸铁、钢筋混凝土、 水泥、塑料、木制等）。 钻进方式：分段钻进（接头重叠35米，用水泥封填） 不分段钻进过滤器：井管进水段，用以集水和保持填砾和含水层的稳定 构成：过滤骨架和过滤层 种类：钢筋骨架、圆(条)孔、
4、缠丝包网、填砾石、水泥沉砂管：沉积涌入井管内的细小砂粒，一般210米长,3. 管井（机井）,图93 管井构造示意图,井室类型深井泵房：泵体和扬水管安装在管井内，泵座和电动机安 装在井室内；深井潜水泵房：水泵和电动机安装在管井内，控制设备安 装在井室内；卧式泵房：水泵和电动机安装在井室内；地面式：便于维护管理，防水、防潮、通风、采光条件好地下式：便于总体规划，噪声小，防冻条件好。,井壁管 基本要求：足够的强度，内壁平整光滑，轴线不弯曲， 便于设备安装和管井清洗材质：钢管、铸铁管、钢筋混凝土管适用井深：钢管适用任意井深，铸铁管适用于井深小于 250m，钢筋混凝土管适用于井深小于150m的管井管径：
5、井壁管内径应比水泵设备的外径大100mm钻进：分段钻进法与不分段钻进法的井壁管构造不同,图94 管井分段钻进示意图,过滤器进水孔眼：数量多，进水性能良好，强度较高孔隙率：取决于管材的强度，各种管材允许孔隙率为： 钢管3035 铸铁管1825 钢筋混凝土管1015 塑料管10反滤层的形成：充填法，洗井法,图95 过滤器类型,图96 过滤器周围反滤层的形成,（2）管井的建造钻井：冲击钻进：适合于浅层松散岩石（最深约300米） 一般回旋（正循环）钻进回转钻进 反循环钻进 岩心回转钻进安装：井管、填砾、封井洗井：冲洗泥浆、形成反滤层方法：活塞式、压缩空气式、联合式抽水试验：测定抽水能力、了解抽水量与井
6、内水位降深之 间的关系，监测水质等,管井施工步骤,钻凿井孔冲击钻进法：利用钻头的冲击力钻凿井孔仅适用于松散岩层机械设备简单；效率低、速度慢回转钻进法：利用钻头旋转的切削、挤压、研磨破碎作用钻凿井孔既适用于松散岩层，也适用于基岩机械设备较复杂；效率高、速度快分为一般回转钻进、反循环回转钻进和岩心回转钻进,反循环回转钻进,一般回转钻进,（3） 管井（井群）的计算管井的出水量理论公式法：稳定流裘布依公式 非稳定流泰斯公式经验公式法：利用Qs抽水曲线回归经验公式井群的相互干扰井群：计算：理论法根据势叠加原理 经验法水位削减法,（4）分段取水井单层分段开采 多层分段开采,（5）管井的维护验收：施工说明书
7、：柱状图、构造说明、抽水试验、水质资料使用说明书：使用、维护、适用取水设备，钻进岩心使用，要求：合理抽水量、使用记录、操作规范、卫生防护增加出水量措施下降原因：水位下降、过量开采、水井变化、泵管不配增加措施：洗井法（钢丝刷、活塞、压缩空气、干冰等）、真空井法、爆破法、酸处理法、换泵或管,管井验收资料,施工说明书：管井地质柱状图，过滤器和填砾规格，井位座标及井口标高，抽水试验记录，水质分析资料，过滤器安装、填砾、外围封闭施工记录使用说明书：最大开采量和选用抽水设备的型号规格，使用维护注意事项钻进的岩样：名称、厚度、埋藏深度,管井使用注意事项：抽水设备的出水量应小于管井的出水能力，过滤器表面进水流
8、速小于允许进水流速建立管井使用卡，逐日按时记录井的出水量、水位、出水压力等信息机泵应定期检修，要及时清理沉淀物，必要时进行洗井季节性供水的管井，停运期间应定期抽水，以防电机受潮和井管腐蚀与沉积管井周围卫生防护，保持良好的卫生环境和进行绿化,表92 管井出水量减少原因及处理措施,增加管井出水量的措施：真空井法：将管井的全部或部分封闭，抽水时使管井处于 负压状态，增大水位落差爆破法：将雷管和炸药装在专用的爆破器内，对孔隙、裂 隙、溶洞发育不全的坚硬裂隙岩含水层进行爆破酸洗法：对石灰岩含水层的管井采用注酸的方法增大或贯 通裂隙和溶洞。,（1）大口井的构造井筒：钢筋混凝土或砖砌（沉井法应有刃脚）井口：
9、排水坡、粘土层、通风管、人孔进水部分：进水孔、透水井壁、井底反滤层（2）施工大开槽：土方量大、排水费高，适于口径较小、井深较浅沉井法：土方少、排水费用低、施工安全（3）计算,4. 大口井,图97 大口井构造示意图,大口井水力计算,完整大口井按管井计算公式计算,井底进水：,井底与井壁同时进水：,（1）辐射井的构造集水井辐射管（2）辐射井的类型按辐射管的铺设方式：单层、多层按集水形式：集取地下水、河流下渗水、岸边地下水及河流下渗水、岸边及河床地下水（3） 施工 顶进施工法、斜井施工法（4） 计算,5. 辐射井,图98 大口井构造示意图,集水井：用于汇水和辐射管施工，直径由抽水设备安装和辐 射管施工
10、要求而定，一般不小于3m，结构与大口井 相似，通常采用钢筋混凝土井筒，沉井法施工辐射管：一般采用厚壁钢管，直接顶管施工；进水孔有圆孔 和条孔两种，孔眼在集水管上交错排列，孔隙率 1520布 设：可多层布置，层间距13m，每层48根，最下层 距含水层底板不小于1m，高于集水井井底1.5m，以 便集水和顶管施工，直径75150mm，长度小于30m,辐射井水力计算,无压含水层：,承压含水层：,（1）渗渠的构造 水平集水管、集水井、检查井、泵站（2）型式与布局 型式：集水管式、集水廊道式 布局：平行式、垂直式、组合式（3）计算,6. 渗渠,图99 渗渠的构造示意图,渗渠的水力计算,无压含水层的非完整渗
11、渠：,无压含水层的完整渗渠：,设在河床下的渗渠：,设在河滩下平行于河流的渗渠：,（完整渗渠）,（非完整渗渠）,寻找地下水源的各项工作，通称水文地质勘察（1）任务查明水文地质条件、选择供水水源地；进行地下水资源评价；提出取水构筑物选择与布置的技术经济方案；提出地下水资源保护规划或建议（2）内容与程序现场调研：现场试验：测绘、物探、钻探、抽水试验、地下水动态观测,7. 供水水文地质勘察,设计步骤（1）资料收集：根据含水层的埋藏条件、厚度、岩性、水力状 况及施工条件，确定取水构筑物的形式和构造（2）现场勘察：测绘、物探、钻探、抽水试验、地下水观测 等，确定必要的水文地质参数；（3）计算：根据抽水试验结果或经验公式，计算管井的数目、 井距、井径、井深等；（4）设计：管井的构造（井室、井壁管、过滤器、沉淀管、填 砾等构造）、选择水泵的型号,8. 地下水取水工程的设计,
