第6章 取水工程(地下水)_水资源利用与保护

1、水资源利用与保护水资源利用与保护第第1 1章章 绪论绪论第第2 2章章 水循环与水资源开发利用状况水循环与水资源开发利用状况第第3 3章章 水资源量评价水资源量评价第第4 4章章 供水资源水质评价供水资源水质评价第第5 5章章 水资源供需平衡分析水资源供需平衡分析第第6 6章章 取水工程取水工程第第7 7章章 节水理论与技术节水理论与技术第第8 8章章 水资源保护水资源保护第第6 6章章 取水工程取水工程6.1 6.1 地表水资源供水特征与水源选择地表水资源供水特征与水源选择6.2 6.2 地表水取水工程地表水取水工程6.3 6.3 地下水水源地选择地下水水源地选择6.4 6.4 地下水取水构

2、筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件第第6 6章章 取水工程取水工程6.3 6.3 地下水水源地选择地下水水源地选择地下水源的供水优点：地下水源的供水优点： 取水取水构筑物构造简单，便于施工和运行管理；构筑物构造简单，便于施工和运行管理； 水处理水处理工艺简单，处理构筑物投资和运行费用较省；工艺简单，处理构筑物投资和运行费用较省； 便于靠近用户建立水源，降低给水系统（特别是输水管和管网）投便于靠近用户建立水源，降低给水系统（特别是输水管和管网）投资，节省资，节省输水输水费用，提高给水系统的安全可靠性；费用，提高给水系统的安全可靠性； 便于便于分期分期修建；修建； 便于建立卫生便

3、于建立卫生防护防护区。区。 用地下水作为供水水源时，应有确切的水文地质资料，取水量必须小于用地下水作为供水水源时，应有确切的水文地质资料，取水量必须小于允许开采量，严禁盲目开采。地下水开采后，不引起水位持续下降、水质允许开采量，严禁盲目开采。地下水开采后，不引起水位持续下降、水质恶化及地面沉降。恶化及地面沉降。第第6 6章章 取水工程取水工程6.3 6.3 地下水水源地选择地下水水源地选择6.3.1 6.3.1 集中式供水水源地的选择集中式供水水源地的选择6.3.2 6.3.2 小型分散式水源地的选择小型分散式水源地的选择对于对于大中型集中供水大中型集中供水，水源地的选择，关键是，水源地的选择

4、，关键是确定取水地段的位置与范围确定取水地段的位置与范围；对于对于小型分散供水（供水人口小型分散供水（供水人口10001000人以下）人以下）而言，则是而言，则是确定水井的具体井位确定水井的具体井位。第第6 6章章 取水工程取水工程6.3 6.3 地下水水源地选择地下水水源地选择6.3.1 6.3.1 集中式供水水源地的选择集中式供水水源地的选择水源地的水源地的水文地质条件水文地质条件满足满足需水量要求和节省建井投资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，供水水源地（或开采地段）应尽可能选择在能选择在含水层层数多含水层层数多、厚度大厚度大、渗透性强渗透性强、分布广的地段分布广

5、的地段上。上。保证保证水源地长期均衡开采水源地长期均衡开采，取水地段应，取水地段应有良好汇水面积有良好汇水面积、可以最大限可以最大限度拦截区域地下径流度拦截区域地下径流的、接近补给水源、的、接近补给水源、能充分夺取各种补给能充分夺取各种补给量量。 水源地的水源地的地质环境地质环境新建新建水源地应水源地应远离现有的取水或排水点，以减少互相干扰远离现有的取水或排水点，以减少互相干扰。为了为了保证取水的水质，水源地应选择在保证取水的水质，水源地应选择在不易引起水质污染的地段不易引起水质污染的地段上。上。 应选应选择在择在不易引起地面沉陷、塌陷、地裂等有害工程地质作用的不易引起地面沉陷、塌陷、地裂等有

6、害工程地质作用的地段地段水源地的经济、安全性和扩建前景水源地的经济、安全性和扩建前景靠近用户、浅埋地下水源、河谷水井淹没问题、井壁的稳定性问题等。靠近用户、浅埋地下水源、河谷水井淹没问题、井壁的稳定性问题等。第第6 6章章 取水工程取水工程6.3 6.3 地下水水源地选择地下水水源地选择6.3.2 6.3.2 小型分散式水源地的选择小型分散式水源地的选择在在基岩地区基岩地区，水井布置主要取决于，水井布置主要取决于强含水裂隙带强含水裂隙带及及强岩溶发育带强岩溶发育带的分布位置的分布位置；布井地段的布井地段的地下水水位埋地下水水位埋深浅、上游汇水深浅、上游汇水补给补给面积较大面积较大。第第6 6章

7、章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件类型：类型：管井：管井：井管从地面打到含水层，抽取地下水。井管从地面打到含水层，抽取地下水。 大口井：大口井：由人工开挖或沉井法施工，设置井筒，以截取由人工开挖或沉井法施工，设置井筒，以截取浅层地下水浅层地下水的构筑的构筑物。物。复合井：复合井：管井与大口井的组合，上部为大口井，下部为管井。常用于同时管井与大口井的组合，上部为大口井，下部为管井。常用于同时集取上部空隙潜水和下部厚层基岩高水位的承压水。集取上部空隙潜水和下部厚层基岩高水位的承压水。辐射井：辐射井：辐射井一般用于取集辐射井一般用于取

8、集含水层厚度较薄而不能采用大口井的地下水含水层厚度较薄而不能采用大口井的地下水。辐射井适应性较强，但施工较困难。辐射井适应性较强，但施工较困难。渗渠：渗渠：在渠壁上开孔，以集取在渠壁上开孔，以集取浅层地下水浅层地下水的水平管渠。的水平管渠。 第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件适用条件：适用条件： 管井管井适用于含水层厚度大于适用于含水层厚度大于4 4米，其底板埋藏深度大于米，其底板埋藏深度大于8 8米；一般用于米；一般用于开开采深层地下水采深层地下水，井深一般在，井深一般在200m200m以内，但也可达以内，但也可达

9、10001000米以上；米以上； 大口井大口井适用于集取适用于集取浅层地下水浅层地下水，含水层厚度在，含水层厚度在5m5m左右，底板埋藏深度小左右，底板埋藏深度小于于15m15m； 辐射井辐射井适用于地下水埋深适用于地下水埋深12m12m以内，含水层厚度一般大于以内，含水层厚度一般大于2m2m； 渗渠渗渠仅适用于含水层厚度小于仅适用于含水层厚度小于5 5米，渠底埋藏深度小于米，渠底埋藏深度小于6 6米。米。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.2 6.4.2 管井和井群的出水量计算

10、管井和井群的出水量计算6.4.3 6.4.3 管井施工管井施工6.4.4 6.4.4 大口井大口井6.4.5 6.4.5 复合井复合井6.4.6 6.4.6 辐射井辐射井6.4.6 6.4.6 渗渠渗渠第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.1 6.4.1.1 管井分类管井分类6.4.1.2 6.4.1.2 管井构造管井构造6.4.1.3 6.4.1.3 管井的井群系统及其合理布局管井的井群系统及其合理布局第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适

11、用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.1 6.4.1.1 管井分类管井分类完整井完整井非完整井非完整井按其过滤器是否按其过滤器是否贯穿整个含水层，贯穿整个含水层，分为分为完整井完整井与与非非完整井完整井。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.2 6.4.1.2 管井构造管井构造1.1.井室；井室；2.2.井管；井管；3.3.过滤器；过滤器；4.4.沉淀管沉淀管5.5.粘土封闭（井管与井壁）；粘土封闭（井管与井壁）；6.6.规格填砾规格

12、填砾7.7.深井泵深井泵第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.2 6.4.1.2 管井构造管井构造1.1.井室井室作用：作用：保护井口免受污染保护井口免受污染、安装水泵等设备，并维护其正常运行。、安装水泵等设备，并维护其正常运行。水泵类型：水泵类型：深井泵、潜水泵和卧式水泵。深井泵、潜水泵和卧式水泵。 深井泵房：深井泵房：泵体和扬水管安装在管井内，泵座和电动机安装泵体和扬水管安装在管井内，泵座和电动机安装 在井室内，井室就是深井泵房。在井室内，井室就是深井泵房。 深井潜水泵房：

13、深井潜水泵房：水泵和电动机安装在管井内，控制设备安装水泵和电动机安装在管井内，控制设备安装在井室内，井室就是阀门井。在井室内，井室就是阀门井。 卧式泵房：卧式泵房：水泵和电动机安装在井室内。水泵和电动机安装在井室内。井室形式：井室形式：地面式：地面式：便于维护管理，防水、防潮、通风、采光条件好。便于维护管理，防水、防潮、通风、采光条件好。 地下式：地下式：便于总体规划，噪声小，防冻条件好。便于总体规划，噪声小，防冻条件好。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.2 6.4.1.2

14、 管井构造管井构造1.1.井室井室井室外观井室内管井井口应加设套管，并填入管井井口应加设套管，并填入优质粘土或水泥等不透水材料封闭。优质粘土或水泥等不透水材料封闭。其封闭厚度视当地水文地质条件确定其封闭厚度视当地水文地质条件确定，一般应自地面算起向下不小于，一般应自地面算起向下不小于5 5米米，并应高出井室地面，并应高出井室地面0.30.30.5m0.5m，以，以防止井室积水流入井内。当井上直接防止井室积水流入井内。当井上直接有建筑物时，应自基础底起算。有建筑物时，应自基础底起算。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6

15、.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.2 6.4.1.2 管井构造管井构造2.2.井管井管 井管也称井壁管，井管也称井壁管，井管的构造与施工方法、地层岩石稳定井管的构造与施工方法、地层岩石稳定程度有关，通常有如下两种情况：程度有关，通常有如下两种情况：井管1井管2第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.2 6.4.1.2 管井构造管井构造2.2.井管井管 安装：安装：不需进水的地层不需进水的地层 作用：作用：加固井壁、隔离水质较差的含水层加固井壁、隔离水质较差的含水层 要求：

16、要求：井管应有足够的强度；内壁平整光滑；轴线不弯曲，便于设备安井管应有足够的强度；内壁平整光滑；轴线不弯曲，便于设备安装和管井清洗装和管井清洗 材料：材料：可采用钢管、铸铁管、钢筋混凝土管可采用钢管、铸铁管、钢筋混凝土管 钢管可用于任意井深的管井；钢管可用于任意井深的管井； 铸铁管适用于井深小于铸铁管适用于井深小于250m250m的管井；的管井； 钢筋混凝土管适用于井深小于钢筋混凝土管适用于井深小于150m150m的管井；的管井； 井壁管内径应比水泵设备的外径大井壁管内径应比水泵设备的外径大100mm100mm。分类：分类：异径井管和同径井管两类异径井管和同径井管两类（a）（c）（b）图5-3

17、 (a)(b)(c)分段钻进时井壁管的构造 (d)不分段钻进时的同径井管构造（d） 构造：构造：分段钻进时井壁管的构造和不分段钻进时井壁管的构造。分段钻进时井壁管的构造和不分段钻进时井壁管的构造。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.2 6.4.1.2 管井构造管井构造3.3.过滤器（核心）过滤器（核心）过滤器过滤器连接于井管，安装在含水层中，带有孔眼或缝隙，连接于井管，安装在含水层中，带有孔眼或缝隙，是管井的重要是管井的重要组成部分组成部分用以集水和保持填砾与含水层稳定。用以

18、集水和保持填砾与含水层稳定。它的构造、材质、施工安装质量对管井的出水量、含砂量和工作年限有它的构造、材质、施工安装质量对管井的出水量、含砂量和工作年限有很大影响，是管井构造的核心很大影响，是管井构造的核心。要求：要求：有足够的强度和抗腐蚀性，具有良好的透水性能，能保持人工填砾有足够的强度和抗腐蚀性，具有良好的透水性能，能保持人工填砾层和含水层的稳定性。层和含水层的稳定性。组成：组成：过滤骨架和过滤层。过滤骨架和过滤层。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.2 6.4.1.2 管

19、井构造管井构造3.3.过滤器（核心）过滤器（核心）类型：类型：由不同骨架和不同过滤层可组成各种过滤器。由不同骨架和不同过滤层可组成各种过滤器。钢筋骨架过滤器、圆钢筋骨架过滤器、圆孔或条孔过滤器、缠丝过滤器、包网过滤器。孔或条孔过滤器、缠丝过滤器、包网过滤器。 钢筋骨架过滤器：钢筋骨架过滤器：由短管、竖向钢筋、支撑环构成，只含骨架，不带过由短管、竖向钢筋、支撑环构成，只含骨架，不带过滤层；适用于井壁不稳定的基岩井，（用作缠丝过滤器、包网过滤器的骨滤层；适用于井壁不稳定的基岩井，（用作缠丝过滤器、包网过滤器的骨架）。钢筋骨架用料省、易加工、孔隙率大，但其抗压强度较低，不宜用架）。钢筋骨架用料省、易

20、加工、孔隙率大，但其抗压强度较低，不宜用于深度大于于深度大于200m200m的管井和侵蚀性较强的含水层。的管井和侵蚀性较强的含水层。（a）圆孔（b）缝隙（c）缠丝（d）钢筋骨架（e）包网（f）填砾图 过滤器类型第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.2 6.4.1.2 管井构造管井构造3.3.过滤器（核心）过滤器（核心）类型：类型： 圆孔或条孔过滤器：圆孔或条孔过滤器：在管壁上钻圆孔或条孔加工而成；适用于砾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，主要用作缠丝过

21、滤器、包网过滤器的骨架。各种石、卵石、裂隙含水层，主要用作缠丝过滤器、包网过滤器的骨架。各种管材允许孔隙率为：钢管管材允许孔隙率为：钢管303035%35%、铸铁管、铸铁管181825%25%、钢筋混凝土管、钢筋混凝土管101015%15%、塑料管塑料管10%10%。圆孔孔眼布置间距约为孔径的。圆孔孔眼布置间距约为孔径的1 12 2倍，条孔的长度约为宽度的倍，条孔的长度约为宽度的1010倍。倍。 缠丝过滤器：缠丝过滤器：在钢筋骨架过滤器、圆孔或条孔过滤器外缠绕在钢筋骨架过滤器、圆孔或条孔过滤器外缠绕2 23mm3mm的镀锌铁丝构成（或塑料丝、尼龙丝）；适用于粗砂、砾石和卵石含水层。的镀锌铁丝构

22、成（或塑料丝、尼龙丝）；适用于粗砂、砾石和卵石含水层。 包网过滤器：包网过滤器：在钢筋骨架过滤器、圆孔或条孔过滤器外缠绕在钢筋骨架过滤器、圆孔或条孔过滤器外缠绕0.20.21.0mm1.0mm的滤网构成；适用于粗砂、砾石和卵石含水层。阻力大，易被细砂堵的滤网构成；适用于粗砂、砾石和卵石含水层。阻力大，易被细砂堵塞，易腐蚀。塞，易腐蚀。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.2 6.4.1.2 管井构造管井构造3.3.过滤器（核心）过滤器（核心）类型：类型： 填砾过滤器：填砾过滤器

23、：在各类过滤器的外围填符合一定级配的砾石构成。在各类过滤器的外围填符合一定级配的砾石构成。工程常用缠丝过滤器外围填砾石组成缠丝填砾过滤器。工程常用缠丝过滤器外围填砾石组成缠丝填砾过滤器。适用：适用：各类砂质含水层和砾石、卵石含水层各类砂质含水层和砾石、卵石含水层设计：设计：填砾粒径与含水层粒径比填砾粒径与含水层粒径比D D5050能通过填砾颗粒总重量能通过填砾颗粒总重量50%50%的筛孔孔径；的筛孔孔径；d d5050能通过含水层颗粒总重量能通过含水层颗粒总重量50%50%的筛孔孔径。的筛孔孔径。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的

24、类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.2 6.4.1.2 管井构造管井构造4.4.沉淀管沉淀管沉淀管接在过滤器的下面，用以沉淀进入井内的细小砂粒和自地下水中沉淀管接在过滤器的下面，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，以防在日后的运行中因沉积物堆积而堵塞过滤器，影响管析出的沉淀物，以防在日后的运行中因沉积物堆积而堵塞过滤器，影响管井出水量。其长度根据井深和含水层出砂量而定，一般为井出水量。其长度根据井深和含水层出砂量而定，一般为2 210m10m。井深小。井深小于于20m20m，沉淀管长度取，沉淀管长度取2m2m；井深大于；井深大于90m90m取取10m10m

25、。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.3 6.4.1.3 管井的井群系统及其合理布局管井的井群系统及其合理布局1.1.管井的井群系统管井的井群系统自流井井群自流井井群 适用于静水位高于地面的承压含水层；适用于静水位高于地面的承压含水层；虹吸式井群虹吸式井群 适用于静水位接近地面的含水层；适用于静水位接近地面的含水层；卧式泵井群卧式泵井群 适用于静水位接近地面且水位降落较小的含水层；适用于静水位接近地面且水位降落较小的含水层；深井泵井群深井泵井群 适用于各类含水层。适用于各类含

26、水层。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.3 6.4.1.3 管井的井群系统及其合理布局管井的井群系统及其合理布局2.2. 井群的合理布置井群的合理布置（1 1）水井的平面布置）水井的平面布置 设在城镇和工矿企业的上游；设在城镇和工矿企业的上游； 设在补给条件好、透水性强、水质及卫生环境良好的地段；设在补给条件好、透水性强、水质及卫生环境良好的地段； 接近主要用水区，降低管道造价和输水费用；接近主要用水区，降低管道造价和输水费用； 尽可能垂直于地下水流向；尽可能垂直于地下水流

27、向； 施工、运行管理和维护方便；施工、运行管理和维护方便； 避免洪水及其它因素的影响。避免洪水及其它因素的影响。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.3 6.4.1.3 管井的井群系统及其合理布局管井的井群系统及其合理布局2.2. 井群的合理布置井群的合理布置（2 2）水井的垂向布置）水井的垂向布置厚度小于厚度小于30m30m的疏松含水层和大多数基岩含水层的疏松含水层和大多数基岩含水层完整井取水最合理完整井取水最合理，不存在垂向布局问题。，不存在垂向布局问题。巨厚的多层含水层组

28、巨厚的多层含水层组采用水井立体布局的分层取水方式采用水井立体布局的分层取水方式厚度很大的单层含水层厚度很大的单层含水层可可采用非完整井组的分段取水方式采用非完整井组的分段取水方式，补给条件较差的水源地补给条件较差的水源地采用分段取水需慎重采用分段取水需慎重第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.1 6.4.1 管井管井6.4.1.3 6.4.1.3 管井的井群系统及其合理布局管井的井群系统及其合理布局2.2. 井群的合理布置井群的合理布置（3 3）水井的井数和井距）水井的井数和井距井数井数允许开采量允许开采量( (

29、或设计总需水量或设计总需水量) )、井间距和单井出水量的大小。、井间距和单井出水量的大小。井间距井间距井间干扰强度，一般要求井间水量减少系数不超过井间干扰强度，一般要求井间水量减少系数不超过20202525。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.2 6.4.2 管井和井群的出水量计算管井和井群的出水量计算6.4.2.1 6.4.2.1 管井出水量理论计算公式管井出水量理论计算公式1.1.稳定流稳定流情况下井的情况下井的水力计算水力计算1 1）承压含水层完整井计算公式为：）承压含水层完整井计算公式为： 2 2）无压

30、含水层完整井计算公式为：）无压含水层完整井计算公式为：00第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.2 6.4.2 管井和井群的出水量计算管井和井群的出水量计算6.4.2.1 6.4.2.1 管井出水量理论计算公式管井出水量理论计算公式1.1.稳定流稳定流情况下井的情况下井的水力计算水力计算3 3）承压含水层）承压含水层非完整井的非完整井的计算：计算：4 4）无压含水层非完整井的）无压含水层非完整井的计算：计算：的函数。的函数。是是hAm/lh M/l5 . 0hl5 . 0hM0 第第6 6章章 取水工程取水工程6

31、.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.2 6.4.2 管井和井群的出水量计算管井和井群的出水量计算6.4.2.1 6.4.2.1 管井出水量理论计算公式管井出水量理论计算公式2.2.非稳定流情况下井的水力计算非稳定流情况下井的水力计算1 1）承压含水完整井的泰斯公式：）承压含水完整井的泰斯公式： 第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.2 6.4.2 管井和井群的出水量计算管井和井群的出水量计算6.4.2.2 6.4.2.2 管井出水量经验公式管井出水量经验公式根据水

32、源地或水文地质条件相似地区抽水试验的结果，找出符合井的出根据水源地或水文地质条件相似地区抽水试验的结果，找出符合井的出水量水量Q Q和水位降落值和水位降落值S S之间的关系方程。之间的关系方程。根据所得方程，即可求出在给定水位降落值时的井的出水量，或据已定根据所得方程，即可求出在给定水位降落值时的井的出水量，或据已定的井的出水量，求出井的水位降落。的井的出水量，求出井的水位降落。实际工程中常见的实际工程中常见的Q QS S曲线曲线，有，有直线型、抛物线型、幂函数型及半对数直线型、抛物线型、幂函数型及半对数型型等数种。等数种。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型

33、和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.2 6.4.2 管井和井群的出水量计算管井和井群的出水量计算6.4.2.3 6.4.2.3 井群的互阻干扰计算井群的互阻干扰计算在水位降落值不变的条件下，共同工作时，各井的出水量小于各井单独在水位降落值不变的条件下，共同工作时，各井的出水量小于各井单独工作时的出水量；工作时的出水量；在出水量不变的条件下，共同工作时，各井的水位降落值大于各井单独在出水量不变的条件下，共同工作时，各井的水位降落值大于各井单独工作时的水位降落值。工作时的水位降落值。影响因素影响因素井距，布置方式，出水量，含水层的渗透系数、厚度、储井距，布置方式，出水量，含水层的渗透

34、系数、厚度、储量、补给条件；量、补给条件；计算目的计算目的 确定井距、各井的出水量、井数；确定井距、各井的出水量、井数；计算方法计算方法 理论公式、经验法。理论公式、经验法。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.3 6.4.3 管井施工管井施工管井施工步骤：管井施工步骤：钻井钻井粘土封闭粘土封闭井管安装井管安装围填砾料围填砾料洗洗 井井抽水试验抽水试验管井验收管井验收第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.3 6.4.3 管井施工管井

35、施工钻井方式：钻井方式：第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.4 6.4.4 大口井大口井1.1.大口井概述大口井概述2.2.大口井构造大口井构造3.3.大口井施工大口井施工4.4.大口井出水量计算大口井出水量计算第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.4 6.4.4 大口井大口井1.1.大口井概述大口井概述大口井构造简单、取材容易、施工方便、使用年限长、容积大能起水量大口井构造简单、取材容易、施工方便、使用年限长、容积大能起水量调节

36、作用；但深度较浅，对水位变化适应性差。调节作用；但深度较浅，对水位变化适应性差。用于开采浅层地下水，口径用于开采浅层地下水，口径5 58m8m，井深，井深15m15m。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.4 6.4.4 大口井大口井2.2.大口井结构大口井结构 大口井主要由大口井主要由井口、井筒和进水部分井口、井筒和进水部分组成。组成。（1 1）井口）井口应高出地表应高出地表0.5m0.5m以上，并在井口周边修建宽度为以上，并在井口周边修建宽度为1.5m1.5m的排水坡，的排水坡，以避免地表污水从井口或沿井壁侵

37、入，污染地下水。以避免地表污水从井口或沿井壁侵入，污染地下水。（2 2）井筒）井筒通常用钢筋混凝土浇注或用砖、块石砌筑而成，用以加固井壁和通常用钢筋混凝土浇注或用砖、块石砌筑而成，用以加固井壁和隔离不良水质的含水层，钢筋混凝土井筒最下端应设置刃脚，用以在井筒隔离不良水质的含水层，钢筋混凝土井筒最下端应设置刃脚，用以在井筒下沉时切削土层，刃脚外缘应凸出井筒下沉时切削土层，刃脚外缘应凸出井筒5 510cm10cm。（3 3）进水部分）进水部分包括井壁进水和井底反滤层。包括井壁进水和井底反滤层。井壁进水是在井壁上做成水平或倾斜的直径为井壁进水是在井壁上做成水平或倾斜的直径为100100200mm20

38、0mm的圆形进水孔，的圆形进水孔，或或100mm100mm150mm150mm200mm200mm250mm250mm的方形进水孔，孔隙率为的方形进水孔，孔隙率为1515左右，孔内左右，孔内装填一定级配的滤料层，孔的两侧设置钢丝网，以防滤料漏失。装填一定级配的滤料层，孔的两侧设置钢丝网，以防滤料漏失。25346718 大口井的构造图（与泵房合建）大口井的构造图（与泵房合建）11泵房；泵房；22井筒；井筒；33刃脚；刃脚；44井底反滤层；井底反滤层；55井壁透水孔；井壁透水孔；66潜水泵；潜水泵；77出水管；出水管； 88出水总管出水总管第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水

39、构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.4 6.4.4 大口井大口井3.3.大口井施工方法大口井施工方法（1 1）大开槽施工：）大开槽施工：将基槽直接开挖到设计井深，并进行排水，在基槽中砌将基槽直接开挖到设计井深，并进行排水，在基槽中砌筑或浇注透水井壁和井筒以及铺设反滤层。筑或浇注透水井壁和井筒以及铺设反滤层。优点：优点：施工方便，便于铺设反滤层，可以直接采用当地的建筑材料。施工方便，便于铺设反滤层，可以直接采用当地的建筑材料。缺点：缺点：开挖土方量大、施工排水费用较高，只适用于口径小开挖土方量大、施工排水费用较高，只适用于口径小(D(D4m)4m)、深度浅深度浅(H(H

40、9m)9m)或地质条件不宜采用沉井施工的大口井。或地质条件不宜采用沉井施工的大口井。（2 2）沉井施工：）沉井施工：在井位处开挖基坑，将带有刃脚的井筒或进水孔井壁、透在井位处开挖基坑，将带有刃脚的井筒或进水孔井壁、透水井壁放入基坑，再在井筒内挖土，让井筒靠自重切土下沉，直至设计井水井壁放入基坑，再在井筒内挖土，让井筒靠自重切土下沉，直至设计井深。有不排水机械开挖下沉和内排水人工开挖下沉。深。有不排水机械开挖下沉和内排水人工开挖下沉。优点：优点：土方量少，施工场地小，施工安全，排水费用低，对含水层扰动土方量少，施工场地小，施工安全，排水费用低，对含水层扰动程度轻，可避免流砂现象发生，对周围建筑物

41、影响小。程度轻，可避免流砂现象发生，对周围建筑物影响小。缺点：缺点：技术要求高，在下沉过程中可能会出现井筒歪斜、下沉困难或到技术要求高，在下沉过程中可能会出现井筒歪斜、下沉困难或到位后难以控制下沉趋势等问题。位后难以控制下沉趋势等问题。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.4 6.4.4 大口井大口井4.4.大口井出水量计算大口井出水量计算 （1 1）完整大口井按管井计算公式计算）完整大口井按管井计算公式计算（2 2）井底进水：）井底进水：（3 3）井底与井壁同时进水：）井底与井壁同时进水：rTrAKSQ80HR

42、TrrrRShRSQ4lg185. 1122lg31. 2200rTHRTrrKSQ4lg185. 11220第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.4 6.4.4 大口井大口井5.5.大口井设计要点大口井设计要点（1 1）大口井应选在地下水补给丰富、含水层透水性且好、埋藏浅的地段。）大口井应选在地下水补给丰富、含水层透水性且好、埋藏浅的地段。（2 2）适当增加井径可增加水井出水量，在出水量不变条件下，可减小水位）适当增加井径可增加水井出水量，在出水量不变条件下，可减小水位降落值，降低取水的电耗；还能降低进水流速，

43、延长大口井的使用期。降落值，降低取水的电耗；还能降低进水流速，延长大口井的使用期。（3 3）计算井的出水量和确定水泵安装高度时，均应以枯水期最低设计水位）计算井的出水量和确定水泵安装高度时，均应以枯水期最低设计水位为准，抽水试验也应在枯水期进行。为准，抽水试验也应在枯水期进行。（4 4）布置在岸边或河漫滩的大口井，应该考虑含水层堵塞引起出水量的降）布置在岸边或河漫滩的大口井，应该考虑含水层堵塞引起出水量的降低。低。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.5 6.4.5 复合井复合井1.1.构造构造当当含水层厚度很大

44、，或在上方含水层下还有可开采利用的含水层含水层厚度很大，或在上方含水层下还有可开采利用的含水层时，为增大井的出水量，在大口井下面再打一个管井，就组成了复合并时，为增大井的出水量，在大口井下面再打一个管井，就组成了复合并。2.2.复合复合井的井的出水量出水量 21QQaQ 第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.6 6.4.6 辐射井辐射井1.1.辐射井的构造辐射井的构造辐射井由集水井与辐射状集水管组成辐射井由集水井与辐射状集水管组成，与大口井相比，更适用于较薄的，与大口井相比，更适用于较薄的含水层和厚度小而埋深大的

45、含水层。辐射井管理集中，占地省，便于卫生含水层和厚度小而埋深大的含水层。辐射井管理集中，占地省，便于卫生防护，但施工难度较大，成本较高。防护，但施工难度较大，成本较高。集水井底与辐射管同时进水时适用于厚度较大的含水层（集水井底与辐射管同时进水时适用于厚度较大的含水层（5 510m10m）；集）；集水井底封闭，仅靠辐射管集水时适用于较薄的含水层水井底封闭，仅靠辐射管集水时适用于较薄的含水层( (5m)5m)。集水井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要求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要求而定，一般不小于而定，一般不小于3 m3 m，集水井结构与大口井相

46、似，通常采用钢筋混凝土井，集水井结构与大口井相似，通常采用钢筋混凝土井筒，沉井法施工。筒，沉井法施工。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.6 6.4.6 辐射井辐射井1.1.辐射井的构造辐射井的构造 辐射管：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，孔隙率种，孔眼在集水管上交错排列，孔隙率15152020。辐射管可多层布置，层间距辐射管可多层布置，层间距1 13 m3 m，每层，每层4 48 8根，最下层距含水层底

47、板根，最下层距含水层底板不小于不小于1 m1 m，高于集水井井底，高于集水井井底1.5 m1.5 m，以利于集水和顶管施工，直径，以利于集水和顶管施工，直径7575150 150 mmmm，长度小于，长度小于30 m30 m。分类：分类：按补给条件辐射井可以分为：按补给条件辐射井可以分为： （1 1） 集取地下水；集取地下水； （2 2） 集取河流或其他地表水体渗透水；集取河流或其他地表水体渗透水； （3 3） 集取岸边地下水和河床地下水。集取岸边地下水和河床地下水。第第6 6章章 取水工程取水工程6.4 6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件地下水取水构筑物的类型和适用条件6.4.6 6.4.6 辐射井辐射井2.2.施工施工集水井通常采用钢筋混凝土井筒，沉井法施工。集水井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