9地下水资源开发利用工程.ppt

3 水井的垂向布局 对于厚度不大的(小于30m)的孔隙含水层和多数的基岩含水层(主要含水裂隙段的厚度也不大)，一般均采用完整井形式取水，不存在水井多种垂向布局问题。对于大厚度(大于30 m)的含水层或多层含水组，是采用完整井取水，还是采用非完整井组分段取水，两者在技术上、经济上的合理性则需深入讨论。 分段取水井：厚度50m，透水性良好的含水层，经抽水试验和技术经济比较证明合理时才采用分段取水井组。技术要求：每口井过滤器长度应在20～２５m，井距5～１０m。垂直间距为10～２０m。 4 水井的井数和井距 主要取决于该地段的允许开采量(或设计的总需水量)。 确定方法： ·据水源地的水文地质条件、井群的平面部局、需水量的大小、，及选定的提水工具汲程设计的允许水位降深，拟出几个不同井数和井距的开采方案。 ·利用水井互阻干扰计算方法，分别算出每一布井方案的水井总出水量及水位降深。 ·经技术经济比较，选择出水量和水深降均满足设计要求、井数最少、井间干扰强度不超过要求(即出水量减少系数小于20%～２５％），建设投资和开采成本最低的布井方案，即为技术经济上最合理的井数和井距方案。 B、管井和井群出水量的计算 一、管井的出水量计算 任务：确定管井在最大允许水位降低值时的出水量(也称最大出水量)；或在给定井的出水量条件下，计算井的最大水位降低值。 计算采用理论公式和经验公式。在工程实际中，根据水文地质初步勘察阶段的资料，按理论公式进行计算，方法简便，但其精确程度较差，通常用于水源选择、供水方案的拟定或初步设计阶段。经验公式是建立在水文地质详细勘察和现场抽水试验资料的基础上的。其结果能反映实际情况，在施工图设计阶段，用以最后确定井的形式、构造 、井数和井群布置方式。 用理论公式计算出水量的方法 完整井的出水量的计算 稳定井流公式 (9-34) 非稳定井流公式 (9-35) （2）非完整井的出水量的计算 非完整井流范围内存在两种不同的运动形式：空间流带和平面流带 对于非完整井的出水量计算，常根据非完整井的特点与非完整井流运动的特殊形式，采用平面分段法、剖面分段法或经验公式进行近似计算。 用经验公式计算出水量 概述 （1）抽水试验Q－S关系曲线 设计井同试验井的条件相似（构造、管径等） （2） Q－S关系曲线有几大类——公式表达 湧水量曲线 湧水量曲线公式 （3)经验公式是湧水量曲线 方程式的数学表达式 类型： （1）直线型：Q=qS (S≤1.5~1.75Smax) Smax——最大允许抽水深度 适用条件：承压含水层或水位降很小的厚层无压含水层地区 （2）抛物线型方程 （S≤(1.75~2.0)Smax) 令 实用条件：补给条件好、含水层厚、出水量较大的 地区。 （3)幂函数型方程 （S≤(1.75~2.0)Smax) b S a Q = 将上式两端取对数，得： lgs b lga lgQ 1 + = 适用条件：渗透性较好，厚度较大，但补给条件差的含水层。 （4）半对数型方程 （S≤(2.0~3.0)Smax) Q= a +blgs 适用条件:常见于靠近隔水边界，或含水层规模小、 补给差的地区。 过滤器 概述： （1）作用：集水、滤水、保持含水层的稳定 （2）要求：①良好的透水性；②足够的强度和抗蚀性③保持人工填料和含水层的稳定性 （3）组成：过滤骨架和过滤层 骨架主要起支撑作用，也可直接用做过滤器。 管状骨架 钢筋骨架 过滤层起着过滤作用，有分布于骨架外的密集缠丝、带孔眼的滤网及砾石填充层等 b.常用类型：·钢筋骨架过滤器，如图9-8(d) ·圆孔、条孔过滤器，如图9-8(a)、(b) ·缠丝过滤器，图9-8(c)、(d) ·包网过滤器，图9-8(e) ·填砾过滤器，图9-8(f) ·砾石水泥过滤器 c. 过滤器的直径、长度及安装部位 ·过滤器直径 过滤器的直径直接影响井的出水量。因此它是管井结构设计的关键。 过滤器直径的确定，是根据井的出水量选择水