地下取水工程结构设计.doc

地下取水工程结构设计 一、设计任务 1、题目 30000m3/d地下取水水源设计计算 目的 培养学生运用所学的水文地质和地下水取水工程的知识，解决实际问题的能力，进一步提高计算、绘图、使用规范、手册和技术资料的基本技能。 3、要求 （1）确定取水型式与构造、取水设备，确定井群布置的方案。 （2）计算书要文字简练，字体端正，计算正确，图表清晰美观。 4、资料 （1）水源地范围 长×宽=1350×1600 (2) 地下水流向及水位 1）自北向南流动 2）静水位：10.00m (3) 含水层 性质：承压含水层 岩性：粗砂夹砾石 埋深：52～73m（厚度为21m） 渗透系数：K=43.5m/d 影响半径：R=260.5m 水质资料:符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006） （4）勘探试验井 井距：L试=54.59m 井径：D试=300mm （5）抽水试验资料 1#、2#孔进行了互阻抽水试验，试验进行了三次稳定降深，试验成果详见表1。 表1 抽水试验资料 抽水次数 1# 2# 单 孔 互 阻 单 孔 互 阻 涌水量 Q(L/S) 降深 Sw(m) 单位涌水量 Q (L/s·m) 水位削减量 t(m) 涌水量 Q(L/S) 降深 Sw(m) 单位涌水量 Q (L/s·m) 涌水量 Q(L/S) 降深 Sw(m) 单位涌水量 Q (L/s·m) 水位削减量 t(m) 涌水量 Q(L/S) 降深 Sw(m) 单位涌水量 Q (L/s·m) 1 17.557 1.52 11.551 0.32 16.082 1.61 9.988 15.41 1.72 8.97 0.52 11.41 1.73 6.595 2 34.631 3.17 10.925 0.78 28.895 3.19 9.058 29.62 3.56 8.32 0.89 24.55 3.58 6.858 3 47.679 4.68 10.188 0.93 41.001 4.72 8.687 37.23 4.68 7.96 1.18 29.62 4.58 6.467 二、设计计算 1、取水型式的确定 管井对含水层的适应能力强，施工机械化程度高，用于开采深层地下水，井深一般在300m以内，最深可达1000m以上。 2、单井的设计计算 ㈠图解法确定Q-S曲线 对1#井抽水数据做如下处理： 抽水次数 lgSw lgQ 1 0.181844 1.24445 2 0.501059 1.53946 3 0.670246 1.67832 则Q-S曲线为幂函数型 将两边取对数，得： A和b可由最小二乘法算得，计算公式如下： 则 则有Q—Sw曲线方程： ②对2#抽水数据做如下处理： 抽水次数 lgSw lgQ (lgSw)*(lgQ) 1 0.235528 1.187803 0.279761 2 0.55145 1.471585 0.811505 3 0.670246 1.570893 1.052884 为幂函数型 将两边取对数，得： A和b可由最小二乘法算得，计算公式如下： 则 则有Q—Sw曲线方程： 根据图解法，可以选择一个比较安全的Q-S曲线： ㈡曲度n值法确定Q-S曲线 对1#井抽水数据进行如下处理： lgS1 0.181844 lgQ1 1.24445 lgS2 0.501059 lgQ2 1.539465 lgS3 0.670246 lgQ3 1.678327 令 计算得到的n值均在1~2之间，所以Q-S曲线为幂曲线。 ②对2#井抽水数据进行如下处理 lgS1 0.235528 lgQ1 1.187803 lgS2 0.55145 lgQ2 1.471585 lgS3 0.670246 lgQ3 1.570893 令 计算得到的n值均在1~2之间，所以Q-S曲线为幂曲线。 为了安全稳定供水，取斜率较小的作为Q-S曲线， lgQ=0.8847lgSw+0.9803 对上式进行化简，最后可表示 综上所述，Q-S曲线为。 ㈢设计降深的确定 考虑供水安全和含水层埋藏条件，取S设=1.75Smax ㈣单井出水量的推求 根据S设和Q-S曲线确定设计降深下的单井出水量，但要特别注意，设计井的井径与试验井的井径不同时，要进行出水量的校正