第6章取水工程(修)

第六章取水工程第一节地表水源特征与水资源选择

一、水资源特征

1、水质变化大：浊度，水温，藻类；

2、硬度低，含盐量低；

3、易污染；

4、水位变化大；

5、取水方便，水量有保证，管理集中。

二、水源选择原则

1、水质良好：符合《生活饮用水水源水质标准》2、水量充足，有保证；无坝取水：Q取水≤0.15Q枯有坝取水：Q取水≤0.3Q枯

Q枯——保证率为90～97%的枯水流量

3、供水安全可靠，便于卫生防护；

4、统一规划合理布局，多点供水；

5、考虑其他部门用水，综合利用；

6、经济合理。第二节地表水取水构筑物一、河流特征与取水构筑物的关系

1、河流经流特征与取水构筑物的关系（1）水文资料（大于10～15年）①流量：年最大、最小流量，逐月平均水位。②水位：各年最高、最低水，逐月平均水位。③流速：年最大、最小流速及断面流速分布，逐月平均。④波浪：波高及相应流向、风速、吹程。（2）设计流量及水位①设计枯水流量：年最小流量系列，保证率90～97％枯水流量；②设计最低水位：年最低水位系列，保证率90～99％枯水位；③设计防洪标准：年最高水位系列，频率P＝1％，（100年一遇）

2、河床特征与取水构筑物的关系

（1）泥沙运动运动形式：推移、悬移、沙波运动。换沙能力：流速、砂粒径有关。冲刷：含砂量<挟沙能力淤积：含砂量>挟沙能力河流断面变化比降变化流量、流速变化地质变化冲淤交替的原因：冲淤：（2）河床演变①纵向变化。②横向变化：凹岸冲刷。凸岸淤泥。横向环流凸岸凹岸凸岸凹岸（3）河床资料的收集①河段历年冲淤资料。②河道地形图（1:20000～1:5000），取水点上游4km至下游2km。③取水口水下地形图（1:200～1:500），取水点上游600m至下游300m，岸边到取水头部外10～20m。④河床断面图：上下游各50m。

3、河流水质特征与取水构筑物的关系泥河，漂流物，冰凌，水质分层。二、取水构筑物位置选择

1、选择原则（1）设在水质较好的点，便于卫生防护，生活用水水资源应尽量位于城镇上游。（2）河床河岸稳定，靠近主流，有足够的水深，2.5～3.0m(小型1.5~2.0)。（3）具有良好的地形，地质条件，施工条件。（4）靠近主要用水区。（5）考虑与其他构筑物的关系。（6）尽可能不受泥沙、漂浮物、冰凌的影响。

2、河段形态对取水口的影响（1）顺直微典河段，有沙咀和深槽。设置点：深槽稍下游。（2）弯曲河河段：冲刷不严重：凹岸顶冲点下游10～20m.

冲刷严重：顶点偏上游。（3）分汊河段：设置于发展、稳定汊。（4）婉曲河段：不宜设，凹岸顶点。（5）支流汇入，沙洲河段。（6）潮汐河段：海水倒灌范围以外，或采取蓄淡避咸。（7）湖、库：大坝及出口附近，避开支流汇入点及主导风向。3、上、下游取水构筑物的影响。（1）桥梁：上游0.5~1km，下游1km外。（2）码头：边缘外100m，征得航运部门得同意。（3）拦河坝：闸坝上游附近，下游放水影响范围以外。（4）丁坝：上游(150~200m)、对岸(2/3处）（5）污水排放口：上游100m，下游1000m外。进水间吸水间泵房水泵格栅检修闸门格网进水孔进水孔泵房水泵吸水间进水间检修闸门最低水位最高水位平台三、固定式取水构筑物

岸边式分类：河床式基本组成：进水构筑物＋泵房1、岸边式取水构筑物型式

＋集水井进水间吸水间泵房组成：附件：进水孔、格栅、格网、检修闸门。适用：岸边较陡、主流近岸

水位变幅不大

有足够得水深水质地质条件好优点：布置紧凑，吸水管短，运行安全，管理集中。缺点：结构复杂，施工困难。适用：河岸坡度较陡，岸边水流较深，岸边地形地质条件好，水位变幅和流速较大的河流；取水量大，安全性要求较高。优点：泵房可设于较好的地质条件下，结构简单，施工容易，防洪要求低。缺点：吸水管路长，管理分散。适用：河岸条件差，合建对航运堤坝有影响，水下施工困难。

（1）合建式与分建式分建式岸边取水构筑物泵房吸水间进水间阶梯底板岸边合建式进水间吸水间

泵房

水泵进水孔格网（2）阶梯底板合建式优点：可减小泵房深度，减少投资。

缺点：水泵启动要抽真空，启动时间较长，安全性低。适用：具有岩石基础或其他较好的地质，可采用开挖施工。阀门井水平底板立式泵1－进水孔，2－格栅，3－进水间，4－泵房（3）水平底板合建式（集水井与泵房布置同一高程，采用卧式泵）优点：水泵可设于低水位下，水泵能直接启动。缺点：泵房深、造价大、通风差。适用：安全要求高；取水量大；地基条件差，不宜做阶梯式得场合；可采用开挖或沉井施工。（4）水平底板（立式泵）优点：电气设备在最高水位以上，操作管理方便，通风条件好，建筑面积小。缺点：水泵检修条件差。适用：在地基条件较差不宜做阶梯布置，以及河道水位较低的情况下；扬程较小的立式轴流泵、混流泵。海河分建式岸边取水构筑物岸边式取水构筑物的平面形状：圆形、矩形、椭圆形和多拱形等。圆形：平面结构性能好，容易施工，但水泵、设备等不好布置，面积利用率不高。矩形：构筑物结构性能不及圆形，但便于机组、设备等布置。椭圆形：介于圆形和矩形之间，兼有两者优点，但结构要求高。多拱形：一般用于需要较大平面尺寸的取水构筑物。2、河床式取水构筑物型式

适用：岸坡平缓，水位变幅大，主流远岸，河岸水深不够；岸边水质差；水中悬浮物较少。特点：集水井设于河岸上，可不受水流冲刷和冰棱抨击，也不影响河床水流；进水头部伸入河床，不宜检修和清洗；洪水期，河流底部泥沙较多，水质较差，集水井不宜清洗；冬季保温、防冻条件比岸边式好。（1）自流管式：

组成：取水头部，自流管，集水井，泵房。

特点：非洪水期，利用自流管区的河心水质较好的水；洪水期利用集水井上进水口取得水质较好水；进水自流，启动可靠。适用：河滩平缓；枯水期主流离岸边较远；洪水期含沙量较大；开挖量不大。合建式分建式自流管河床式取水构筑物合建式分建式取水头部进水间吸水间泵房自流管取水头部进水井泵房自流管（2）虹吸管式：组成：取水头部，虹吸引水管，集水井，泵房。特点：水下工作量少，土方开挖少，开启要抽真空，安全性差，启动时间长，运行不方便。适用：水位变幅大，河滩宽而高，开挖量大，岩石河滩。虹吸管河床式取水构筑物取水头部集水井泵房虹吸管（3）水泵直接吸水管，泵房组成：取水头部，水泵吸水管，泵房。特点：不设集水井，结构简单，造价低；施工质量要求高；河流泥沙粒径大，易堵塞，水泵叶轮磨损快；可利用水泵吸水高度减小泵房埋深，安全性差。适用：水泵允许吸上高度大，取水量小，河中漂浮物少。水泵直接吸水式取水构筑物取水头部泵房吸水管出水管集水井进水流道轴流泵泵房人行桥进水孔（4）桥墩式组成：出水管，集水井，泵房。特点：取水构筑物建在河心，需较长引桥，基础埋深较大；泵房对水流，航运有影响，河床易冲刷。施工管理不便，取水可靠。适用：取水量大，不易建岸边泵房，河床地质好。电机集水井深井泵进水管进水管取水头部（5）湿式竖井式组成：取水头部，自流管，集水井，深井泵。特点：泵房下部为集水井，上部为电机操作室，管理方便；水泵检修麻烦，井筒内泥沙难清理，采用防沙深井泵；集水井兼泵房，面积小。适用：水位变幅大（10m以上），涨落快（水位变幅大于2m/h，水流流速较大。于桥水库塔式取水构筑物进水管出水管廊道泵房集水井（6）淹没式组成：集水井，泵房，出水管，交通，廊道特点：构筑物高度小，隐蔽性好，通风差，噪音大，管理不便，清洗困难；土建投资少。适用：水位变幅大，洪水期短，岸坡稳定，含沙量少3、斗槽式取水构筑物（斗槽+岸边式取水构筑物）特点：斗槽流速小，水中泥沙易沉淀，漂浮物和潜冰易上浮，从而可以减少泥沙、漂浮物和冰凌进入取水口。（1）顺流式斗槽，取表层水。特点：斗槽口正对集水方向，表层水进入斗槽。适用：泥沙量高，漂浮物不多的场合。（2）逆流式斗槽，取下层水。

特点：斗槽口背对来水方向，下层水进入斗槽。

适用：漂浮物含量多，而含沙量不高的场合。（3）双流式斗槽特点：斗槽上下游进口由闸门控制，分别取上下层水。适用：季节性，泥沙含量高，漂浮物多的场合。四、构筑形式选择1、影响选择的因素（1）河流水位变幅（包括最高水位与最低水位之差及水位涨落的速度）水位变化很大，可选择湿井泵房、淹没泵房，以减少泵房造价；水位变幅不大，一般的岸边式或河床式；河流最低水位不能满足取水水深，可采用底栏栅取水或筑低坝取水；水位变幅很大，建造固定式取水构筑物有困难时，可采用移动式。（2）河床及岸坡的地形条件河床岸坡陡，且主流靠近，宜采用岸边取水构筑物；河床岸坡平缓。且主流远离岸时，宜采用河床式取水构筑物；河床岸坡平缓，岸边无足够水深，可考虑桥墩合建式取水构筑物；（3）河流含砂量洪水期含砂量较高，且在垂直为上的含砂分布有明显差异时，应考虑分层取水；含砂量高，且主要由粗颗粒泥砂组成时，如河流取水点有足够水深，考虑采用斜板（斜管）式取水头部。（4）取水规模及安全度大型取水泵房当安全度要求较高时，一般采用集水井与泵房合建的形式；小型取水泵房当条件允许，可采用水泵吸水管直接取水；水泵启动时间要求不高时，可用集水井与泵房分离，以减少泵房的埋深；（5）航运要求应满足通航河道的航运要求；通航频繁的河道，一般不宜采用桥墩式取水构筑物；在淹没式取水口附近，设置明显的警示牌，防止船只碰撞；（6）冰情条件2、不同水源的典型取水方式地表水水源类型：江河、湖泊、水库、（1）江河：长江、黄河、松花江、山溪河流等。①长江长江上游：河水流速大，河道水位变幅大，且是陡涨陡落（水位变幅大于2m/h），如主流靠近，常用竖井泵房取水构筑物。长江中游：河道水幅变化也较大，水质变浑。当水位变幅小于2m/h，河岸稳定，流速较小，水流平稳，常选用河床式或岸边式；长江下游：地势平坦宽广，水幅变化较小，含砂量也较小，泥砂颗粒较细。一般选用合建或分建的河床式取水构筑物。②黄河：土质细而疏松，水土流失严重，含砂量高；河床与河岸的可动性都较大；不设取水头部、自流管及集水井，如岸边有足够水深，可采用水泵吸水管直接抽吸取水；对于河床平缓，岸边无足够水深，可采用河床式桥墩取水。在含砂量高且冰情严重的河段，可采用双向斗槽式取水构筑物；黄河下游段，河床淤积严重，建造固定取水构筑物时应考虑淤高问题，或采用活动式取水构筑物。③松花江：寒冷；降水量小，季节性变化大；河水浊度低，温度低，冰情严重；上游河段：河床自流管合建式或岸边合建式中游：属平原河流，主流稳定，有较宽的河漫滩，但主流摆动，稳定性差；下游：河床蜿蜒曲折，河面宽阔，主流稳定，没有明显的冲刷现场；其取水构筑物形式：当主流靠近河岸，水深陡起，常采用岸边合建式取水构筑；当取水量小，采用水泵直吸式；当主流远离河岸，常用分建式或合建式河床自流管取水构筑物形式。④湖泊取水在河滩宽窄，水深不大的湖滩取水，可采用自流或虹吸管取水，为了点缀湖心合建式取水构筑物。取水口处水深很大，分成取水，具体参见水水库取水。4、固定式取水构筑物的构造（1）集水井

①分格：大型－泵－格；中小型多泵－格，不少于2格。

②设备布置：检修门、格栅（进水孔）、格网、起吊设备③平面尺寸宽度：边距C＝D进，D进＝（1.3～1.5）D1

，D1为进水管道直径中距S≥（2～2.5）D进

长度：后壁距T＝0～0.25D进进口距：L2＝4D进有效体积校核

Q——最大泵流量m3/sB——总宽度（m）

h——设计枯水位时的水深（m）

K——秒换水系数，Q<0.5m3/s，K＝25～30；

Q>0.5m3/s，K＝15～20。

④进水孔、格栅

布置：一格一孔，一格多孔。水位变幅超过6m，分二层、三层分别控制顶高程：最高水位－（1.0~1.25）m

最低水位－0.3m

底高程：河底高程＋0.5m。（侧面进水，水量不大时0.3m）

面积：

Q——过孔流量

K1——栅条面积减少系数，

b——栅条净距30～120mmS——栅条厚

K2——堵塞系数0.75

V0——设计过栅流速有冰0.2～0.6m/s

无冰0.4～1.0m/s⑤格网平板格网：

面积：

Q——设计流量，m3/s;V1——流速0.2～0.4m/s<0.5m/sK1——面积减少系数

b——网眼净尺寸

d——金属丝直径

K2——阻塞系数0.5

ε——水流收缩系数0.64～0.8工作网Φ1～2mm网眼5×5～10×10mm支撑网Φ2～3mm网眼25×25金属网支撑管架旋转格网：Q——设计流量；K1——网丝面积减少系数，同上；K2——阻塞系数0.75；K3——框架减少系数0.75V2＝0.7～1.0m/sε——收缩系数0.64～0.8连接网板金属网4×4～10×10mm连接框架（2）取水头部

1）喇叭口式a.顺水流方向泥沙及漂浮物多，防沙防草水平式顺水流方向垂直向下式垂直向上式b.水平式水流平缓c.垂直向上有沙无漂浮物时，防沙d.垂直向下有漂浮物无沙时，防草2）蘑菇式取水头部防沙、防草适用于中小型3）鱼形罩式取水头部防漂浮物适用于中小型，水泵直接吸水式4）箱式取水头部适用于水深浅，含沙量少、有潜冰、取水量大5）桥墩式取水头部适用于水深较小，通航不频繁6）桩架式取水头部适用于水位变化不大，无冰凌7）斜板式取水头部适用于含沙量大的河流8）活动式取水头部适用于枯水期水深浅、洪水期含沙量大的山区河流9）取水头部设计要点

a、选择合理的外形：

流线性棱形

长圆形

圆形和多边形：适用水库或主流多变的场合t:b=3:1,R0=10Rα=60~90oL/B=2.5~4b、进水孔面积Q——设计流量；V——流速，有冰0.2～0.6m/s；无冰0.4～1.0m/s；K1

、K2——格栅面积减少系数，阻塞系数0.75。侧孔≥0.3m顶孔≥0.5m虹吸进水≥1.0进水孔下缘距河床高度h1进水孔在最低水位下的淹没深度h2侧孔≥0.5m顶孔≥1.0m水库、湖泊≥1.0（3）进水管①根数：根数n≥2,事故时n-1条管道，通过70%的设计量；②流速：V＝1～1.5m/s，V≥0.6m/s，事故时V＝1.5～2m/s；③自流管埋深在冲刷线下0.5～0.3m，并不小于0.5m，出口设阀门；④虹吸管进出口在动水位下1.0m，最高点排气口；⑤虹吸高度4～6m，≯7m；⑥纵度：（1～5）‰

向外坡；⑦冲洗：正向水力冲洗：抽低集水井水位，打开出口阀门；反向水力冲洗：关闭阀门，灌满集水井，打开阀门；虹吸管用破坏真空法（低水位时）吸水间各部分尺寸确定如下：（1）吸水喇叭口直径D=（1.3~1.5）d，d为吸水管直径（2）喇叭口净间距α1和喇叭口井壁间的净距离α2α1=（1.5~2.0）D；α2=（0.75~1）D（3）吸水喇叭口的最小悬空高度（喇叭口与井底间距）h1和最小淹没水深h2h1=（0.6~0.8）D，且h1≥0.5m，h2=0.5~1.0m（4）吸水间进水长度l的确定：l≥3D进水间平面尺寸：应根据进水孔、格网和闸板的尺寸、安装、检修和清洗等要求确定。（4）取水泵房设计要点①减少泵房面积：水泵台数3～4台，平面布置紧凑。②泵房抗渗、抗浮、抗滑抗渗：提高砼标号。抗浮：

增加自重，扩大底板并压土，打入锚固桩，增加侧墙与土的摩擦抗滑：

设齿坎，减少墙后填土，降低墙后水位③起吊、通风、交通、控制高度>20～30m，二级起吊，下为桥式，上为单轨。通风：机械送排风交通：设电梯控制：自控、监控。四、移动式取水构筑物缆车式取水构筑物和浮船式取水构筑物1、缆车式取水构筑物组成：泵车、坡道或斜桥、输水管和牵引设备等部分组成。优点：施工较固定式取水构筑物简单，水下施工量小，施工周期短；投资小于固定，但大于浮船式，能适应较大的风浪。缺点：只能取岸边表层水，水质较差；生产管理人员教固定式多，移车困难，安全性差；取水位置固定，需经常按照水位涨落拆装接头，在水文情况（洪枯水位）变幅较大情况下，不及浮船式取水机动灵活；泵车内面积和空间小，工作条件差。适用条件：河水涨落在10~35m，涨落速度不大于2m/h；河床比较稳定，河岸地质条件较好，且岸坡有适宜角度（一般在10º~28º）；河段顺直，靠近主流；河流漂浮物较少、无冰凌不易受漂木、浮伐、船只等撞击。钢丝绳A－AA叉管尾车人行道阀门井电缆构绞车房输水管联络管泵车轨道挂钩座A钢丝绳输水管泵车联络管轨道绞车房叉管缆车式取水构筑物示意图（1）泵车及水泵布置①泵车为型钢组成的桁架结构;②主桁架2～3对滚轮;③小型供水一部车，大型供水二部车;④每车不少于2泵，吸水高度部小于4m，Q～H较陡;⑤小泵平行布置，大泵一列式布置，泵重心与轴线重合。（2）坡道：斜坡式、斜桥式①坡度10～28o

②轨距：出水管<300mm,轨距1.5～2.5m

出水管300～500mm,轨距2.5～4.0m③坡度上设置人行道，电缆沟，接管平台，冲沙水管

（3）输水管①三通接口高度差1～2m②接口方式：橡胶软管典壁活动接头

球形方向接头套筒旋转接头轨道万向球套筒接头输水管轨道（4）牵引设备安全装置①绞车牵引②制动③安全挂钩（泵车）绞车泵车2、浮船式取水构筑物组成：浮船、联络管和输水管等。优点：工程材料少，投资小；无复杂的水下施工作业，无大量的土石方工程，施工简单，基建费用较低；在河流水文和河床易变化的情况下，能经常取得沙量较少的表层水，有较强的适应性。缺点：受风浪、航运、漂木及浮伐、河流的流量、水位的急剧变化影响较大，稍一疏忽，就有可能发生安全事故，影响安全供水；取水需随水位的涨落拆换接头，移动船位，收放电线电缆，尤其水位变幅较大的洪水期，操作更为频繁；浮船必须定期维护，且工作量大。适用条件：河岸比较稳定，河床冲淤不大，岸坡角度在20º~30º左右，水位变幅在10~35m左右，枯水期水深不小于1.5~2m，河水涨幅在2m/h，水流平缓，风浪不大，无漂浮物撞击。上承式下承式（1）浮船：木、铜、钢、丝网水泥

B=4～6m，H＝1.2～1.5m，吃水深0.5～1.0m，不少于2只水泵布置：竖向平面上承式下承式纵向－列式横向平行一列式浮船橡胶软管接口输水管柔性联络管刚性管球形万向接头支墩接口输水管浮船刚性联络管（2）连络管，输水管①阶梯式连接

A、软管橡胶管连接:B、刚性连接：C、输水管：L＝6～8m，D≤350m，压力≤0.5MPa钢管两段带万向球接头α＝11～15o

，L＝8～12mD≤350mm斜三通，高差，1.5～2.0m摇臂联络管支墩套筒接头套筒接头浮船套筒接头摇臂联络管套筒接头浮船70度②摇臂式：5个套筒旋转接口，连络管长L＝20～25m，α≤70o连络管长，不需换接头丹江口水库活动式取水构筑物第3节地下水取水构筑物

一、地下水源的选择（一）地下水源的特点1、优点水质较好（与地表水相比，从生物或有机物角度分析）；含溶解性固体（矿物质）含量较高，对人体有益；不易受地表污染物的污染，卫生条件较好；水温较低，常年变化不大；需净化处理构筑物少，占地面积小，基建投资省，日常维护费用低。2、缺点硬度高、含盐量高；水质一旦污染，很难治理；水量较小；取水构筑分散，不方便管理。（二）地下水源地选择原则1、水质较好、水量充沛和便于保护和管理的地段；2、城市上游或居民区上游，避开污染区；3、满足近期和远期发展需要的供水量；4、地形平坦、工程地质条件好和施工、维护方便地区。（三）设计资料1、气象资料（气温、湿度、主导风、频率、降水量、蒸发量）；2、地表水体对其的影响；3、水质、水文地质参数、水量、水位变化等；4、工程地质资料；5、施工现场的周围环境、交通运输和动力条件。二、地下水取水构筑物的种类分为水平和垂直的两种类型1、垂直：管井和大口井；根据过滤器进水部分在含水层位置可分完整井和非完整井。2、水平：渗渠；根据渗渠在含水层埋设位置分完整式渗渠和非完整式渗渠。3、混合：辐射井三、水文地质参数的确定（一）水文地质参数的种类影响半径R、渗透系数K、释水系数S、给水度μ、越流系数k′/m′、降水入渗系数α等。（二）水文地质参数的计算方法R：稳定流、抽水试验；K：稳定流完整井、抽水试验；四、水质评价1、评价标准（1）地下水质量标准（GB/T14848-93）；（2）分为Ⅴ类，39项；Ⅰ类：反映地下水化学组分的低背景含量，适用于各种用途；Ⅱ类：反映地下水化学组分天然背景含量，适用于各种用途；Ⅲ类：以人体健康基准值为依据，适用于饮用水源及农业用水Ⅳ类：以农业和工业用水为依据，适当处理后作为生活用水；Ⅴ类：不宜饮用，其它用水根据使用目的选用。2、评价方法单项组评价综合评价五、地下水量评价1、水量分类补给量、储存量、允许开采量；2、水量评价原则充分运用地下水与大气降水、地表水相互转化的规律；充分考虑水量、水质和水温三方面关系以及开采后可能发生的变化；充分发挥储存量的调节作用避免水源之间相互影响，采用合理布局、优化开采方案。3、补给量计算地下径流量、大气降水渗入量、河水渗入量、灌溉水渗入量、越流补给量。4、储存量的计算容积储存量、弹性储存量。5、允许开采量计算（1）水量均衡法（2）补偿疏干法（3）开采试验法（4）水文地质比拟法（5）解析法（6）数值法六、地下水取水构筑物

（一）管井

型式：特点：

口径小：150～600mm常用200～400mm

深度大：20～300mm

出水量：500～6000m3/d

适用：含水层厚>5米，底板埋深大于8米，土质不限。完整井不完整井1、管井的构造（井室、井壁管、过滤器、沉淀管）（1）井壁管

作用：保护加固井壁，隔离不良水层，出水通道。

材料：钢管：深度不限。铸铁：深<150m。钢筋砼：深<150m。其他管：聚氯乙烯，玻璃钢。

连接方式：套箍、丝扣、法兰。

直径：抽水设备外径＋100mm（2）过滤器

作用：集水，保持含水层渗透稳定性。

型式：①钢筋骨架：适用于砾岩、砂岩、裂隙。

②圆孔、条孔：岩层特性圆孔直径条孔宽度（2.5～3.0）d50

（1.25～1.5）d50

（3～4）d50

（1.5～2.0）d50开孔率：钢管（30～35）%，钢筋砼（10～15）%

铸铁管（18～25）%塑料管10%③缠丝过滤器：钢筋骨架圆孔、条孔颗粒特性缠丝间隙＋缠镀锌丝、不锈钢丝、尾龙丝中细砂d50～d70卵石（不含砂）

5～8mm粗砂d40～d60卵石（含砂）

d20～d30适用于砾石、卵石、砾岩、砂岩、裂隙适用于粗砂、砾石、卵石④包网过滤器：粗砂、砾石、卵石钢筋骨架圆孔、条孔＋包网⑤砾石过滤器：适用粗砂、中砂、细砂自然形成：

人工填砾：

填砾厚度：75～150mm或100～150（细粉砂）孔径：孔径＝（1.5~2)d50孔径＝（2~2.5)d50过滤器孔隙＝D50砾

⑥砾石无砂水泥管：适用于中砂、粗砂、砾石、卵石。水泥砾石3～5mm

井外填砾，填砾厚50～100mm⑦过滤器直径、长度、安装位置的确定直径D：中、细砂200～250mm

砾石、卵石300～400mm

长度L：含水层厚度－（0.5～1.0）m，且≯30m

复核：

a、按井外土层允许渗透速度复核灰石比1：6，孔隙率20％Q——设计出水量,m3/d;vc——井外层允许渗透速度,m/d，K——含水层渗透系数,m/d.

n——过滤器孔隙率粉砂vo＝1200m/d

细砂1700

中砂3500

粗砂、砾石5000c、按过器中允许上升流速复核

过滤器内径mm100

上升流速（m/s）0.7

安装位置：透水性最强的位置。均质潜水：含水层下部1/2～1/3

厚度大的含水层：分段设置，避免抢水，提高效益。b、按过滤器孔实际允许进水速度1500.91250.82501.32001.03501.63001.54001.8（3）沉淀管：沉淀泥砂井深（m）<3031～90>90沉淀管长（m）2510（4）井室①保护井口免受污染：粘土封井，高出地坪0.3～0.5m

②安装抽水设备：③维护管理：电气设备。深井泵深井潜水泵卧式泵2、管井的施工

施工步骤：凿井、井管安装、填砾、粘土封井、洗井、抽水试验。（1）凿井①冲击钻进：冲击钻头往复冲击岩层→破碎切割岩层→抽筒取出碎土特点：钻进不连续、速度慢；但机具设备简单、轻便。

②回转钻进：钻头旋转→切割土层→碎土随泥浆流出特点：泥浆循环护壁去屑、适用于各种岩层。正循环：泥浆泵→钻杆→井底→井口→泥浆池特点：上升流速低，不易带出大颗粒反循环：泥池←泥浆泵←钻杆←井底←井口←泥浆池特点：上升流速大，要求泵的抽吸能力大，只适用深度<100m。护壁方法：井口套筒护壁，井下泥浆护壁（2）井管安装：检查井深，核对土层

下管方法：（3）填砾：要求坚实、圆滑，顶面超出含水层8～10m（4）粘土封井：隔离不良土层，Φ25mm粘土球。（5）洗井：目的：①消除过滤器及含水层中的泥浆。②排除含水层中细颗粒。方法：①活塞洗井：②压缩空气洗井：结果检验：出水含砂量1/10000～1/50000（6）抽水试验：目的：①测定出水量Q～s关系②检验水质①吊装法②托盘法：适用抗拉能力差③浮板法：适用重量大3、管井出水量计算

稳定流非稳定流完整井非完整井承压水潜水（1）承压完整井，稳定出流

M——含水层厚度（m）Sw——水位降落值（m）R——影响半径（m）rw——过滤器半径（m）K——渗透系数（m/d）（2）潜水完整井，稳定出流H——潜水含水层厚度（m）hw——过滤器处水深（m）完整井公式适用条件：稳定流、层流、均匀缓变流、均质含水层，各向同性，无限分布，隔水层顶板，底板水平，影响半径R不变（裘布依公式）

例：（1）潜水完整井总深度80m，过滤器直径400mm，含水层渗透系数12m/d，静水位距地面38m，稳定出水流量2500m3/d，抽水影响半径120m，求其水位降为多少？（2）若上述完整井稳定出水时的动水位距地面45m,计算井的出水量（3）若上述井为完整井，上隔水层距地面65m，含水层水头距地面38m，设计稳定出流时的水位降为7m，计算出水量。（4）承压水非完整井稳定流

l为过滤器有效长度当

l>0.3M

时

当l≤0.3M，且l>5rw

时

（5）潜水非完整井稳定流：

M=hw

－0.5l

，

（8）稳定出流经验公式由抽水试验得：水位降S1S2……Sn

出水量Q1Q2……Qn

①直线型：Q＝q.s适用：补给讯速的砾石，含水层厚度大，水位降小②抛物线型：S＝aQ＋bQ2

适用：补给条件好，含水层厚，水量大。S设≤1.5～2Smax，Smax实测最大N——测点数③幂函数适用：渗透性好，含水层厚，补给差。S设≤2Smax

④半对数Q＝a＋blgs

适用：含水层薄，补给差S设≤3Smax

问题管井特点及适用条件管井的组成部分及各自的作用和设计要点承压、潜水完整井的水量计算管井施工步骤通过抽水试验确定稳定出流的经验公式有哪些？4、井群系统及其布置

（1）井群系统（取水方式）①自流井：承压水井→集水井②虹吸井群：管井→虹吸管→集水井，动水位6～8m③卧式泵井群：一泵多井或一泵一井，适用动水6～8m④深井泵，深井潜水泵。（2）井群布置

①井数：

Q——总取水量

q——单井出水量备用井不少于1口自流②布置：直线排列，垂直于地下径流方向，位于径流排泄口。间距：相互干扰引起单井出水量减少不超过20～25%单井出水量（m3/d）松散岩层裂隙岩石

<2050m50m20～10050～100m100～150m100～300150～200m200～300m口径大：5～8m，不宜超过10m深度小：不宜大于15m出水量：500～10000m3/d，最大可达2~3万m3/d适用：含水层埋深浅<10m，厚度为5～15m,补给丰富；水文地质特征：砂、砾石、卵石，渗透系数K大于20m/d特点：二、大口井1、大口井构造：井筒、井室、进水部分（1）井筒：加固井壁，隔离不良水层材料：钢筋砼、砖、石（2）井室：安装抽水设备，防止井口免污染粘土封口（3）进水部分①井壁进水孔：水平孔或斜孔：Φ100～200mm或100×150～200×250mm,开孔率15%细粉砂：d土=d40,中砂：d土＝d30,粗砂：d土＝d20,砾石卵石：d土＝d10～d15外层:内层:填砾：②透水井壁：砾石无砂砼，砾石d＝3～5mm，灰石比＝1：6③井底反滤层进水：3~4层,每层厚0.2~0.3m,自下而上逐渐变粗。粒径厚度

d＝100～150mm厚度＝0.1～0.3m

＝30～500.2～0.3m

＝10～200.3～0.4m边角处适当加厚外层:内层:填砾：细粉砂：d土=d40,中砂：d土＝d30,粗砂：d土＝d20,砾石卵石：d土＝d10～d152、大口井施工