取水工程-渗渠

7.5渗渠7.5.1渗渠的型式与建造图7－29完整式渗渠1－集水管；2—图7－29完整式渗渠1－集水管；2—集水井；3—泵站；4—检查井4123241渗渠即水平铺设在含水层中的集水管（渠）。渗渠可用于集取浅层地下水，如图7－29、7－30所示。也可铺设在河流、水库等地表水体之下或旁边，集取河床地下水或地表渗透水。由于集水管是水平铺设的，也称水平式地下水取水构筑物。图7－30非完整式渗渠1－集水管；2图7－30非完整式渗渠1－集水管；2—集水井；3—泵站；4—检查井4123241渗渠的埋深一般在4～7m，很少超过10m。因此，渗渠通常只适用于开采埋藏深度小于2m，厚度小于6m的含水层。渗渠，按埋设位置和深度不同，又可分为完整式（图7－29）和非完整式（图7－30）两种。完整式渗渠是在薄含水层的条件下，埋设在基岩上；非完整式渗渠是在较厚的含水层条件下，埋设在含水层中。完整式渗渠所以埋设在基岩上，主要靠加大水位降落量，最大限度地开采地下水，从而增大渗渠产水量。但在较厚含水层中，为了减少施工困难，降低工程造价，多把渗渠设在施工技术和抽水设备允许条件下的含水层一定深度中，同样可以集取较多的地下水。从生产实践中看，采用完整式渗渠比较普遍，产水量较大；而采用非完整式渗渠却较少，因为在较厚含水层中，采用大口井或管井取水，工程造价要比渗渠造价低得多，不仅开采量大，而且施工容易，进度快。除非打井机具缺乏，而用水量又甚小的情况下，才采用非完整式渗渠。无论集取地表水为主的渗渠，还是集取地下水为主的渗渠，都可以接其所在的含水层厚度不同而选用完整式或非完整式渗渠。渗渠平面布置，应根据水文、水文地质、补给来源以及河水水质等条件而定，一般可分为：平行于河流、垂直于河流和平行与垂直于河流组合等三种形式。无论哪种形式，都适用于集取地表水为主的渗渠和集取地下水为主的渗渠。一般大、中型渗渠取水工程，由于取水量较大，集水管较长，采用平行于河流或平行与垂直于河流组合的两种形式比较多，而采用垂直于河流的形式较少；至于小型渗渠取水工程，由于取水量较小，集水管较短，占地不多，多采用垂直于河流的形式，可以较多地截取地下水和河床潜流水。哪种形式经济合理，应通过经济技术比较，因地制宜地选用。7.5.1.2渗渠的建造1．渗渠的构造渗渠通常由水平集水管、集水井、检查井和泵站所组成。1）集水管集水管一般为穿孔钢筋混凝上管；水量较小时，可用穿孔混凝上管、陶土管、铸铁管；也可用带缝隙的干砌块石或装配式钢筋混凝土暗渠。带孔眼的钢筋混凝土管，一般就地人工浇筑制作，每节长度最好1m。每米长孔眼总面积为管壁总面积的5～10%，如果管道结构允许，最好采用孔隙率8～15%。管壁进水孔形式分圆形和长条形两种。圆形孔的孔径，一般采用20～30mm，布置成梅花状，孔眼内大外小，以防堵塞。孔眼净距为2～2．5d（d为孔眼直径）。长条形孔眼尺寸，一般宽为20mm，长为60mm，也有的长为100mm，条缝净间距为：纵向50～100mm，环向20～50mm。进水孔眼一般布置范围在1/3～1/2管径以上（从管底上算起）的管周壁上，下部一般不设孔眼，以防下部泥砂流入管内，造成管内淤积，影响集水管的集水效果。常用管径为400mm、500mm、600mm、800mm和1000mm等五种。埋设深度为2.0m、3.0m、4.0m、5.0m和6.0m等五种。2）人工反滤层为了防止含水层中细小颗粒泥砂进入集水管中，造成管内淤积，必须在集水管和含水层中间铺设人工反滤层。人工反滤层设计、铺设的好坏，也是渗渠出水效果好坏的重要条件之一。因而滤层厚度和滤料颗粒级配是否合理，直接影响渗渠产水量、出水水质和使用年限。人工反滤层设计要根据渗渠取水形式不同而异，即分为集取地下水为主和集取地表水为主的渗渠人工反滤层两种。反滤层的层数、厚度和滤料粒径计算，和大口井井底反滤层相同。集取地下水为主渗渠的人工反滤层如果缺乏颗粒直径分析资料，而含水层又为砂卵石时，可按下列规格选用：第一层粒径为5～10mm，厚度为300mm；第二层粒径为10～30mm，厚度200～300mm；第三层粒径为30～70mm，厚度为200mm；总厚度为700～800mm。集取地表水为主的渗渠人工反滤层的滤料级配，外层以上，一般回填河砂，但必须干净，不要混有杂草泥块，粒径一般0.25～l.0mm，厚约1m。下面三层反滤层分别采用粒径为1～4、4～8、8～32mm，各层厚度约150mm，也有的粒径略大些。但总的说来，要比集取地下水为主的渗渠反滤层滤料粒径小，尤其是外层滤料粒径要小些。反滤层总厚度要厚些为宜，但这要看河水水质情况而定，水质好的，可以薄些；水质差的，较浑浊的，反滤层要厚些。这主要因为河水浊度常年变化较大，如果反滤层厚度太薄，粒径略大，会影响渗渠的出水水质。3）检查井为便于检修、清通，集水管端部、转角、变径处以及每50～150m均应设检查井。检查井形式分为全埋式、半埋式和地面式三种。全埋式即检查井全部埋于地下，井盖略高于集水管，且上部填以反滤层。适用于河水冲刷程度较大，渗渠不需要经常检修与清扫的给水工程中。其缺点是井埋设较深，寻找或检修均很不方便。半埋式检查井是将井口埋在地面下0.5～1.0m，优点是除有利于人防保护外，还可防止被洪水冲毁井口；缺点是由于井盖埋在地下，一旦检修，不易找出井位。在集取地表水为主的渗渠中，多采用半埋式检查井。地面式检查井，即井口露出地面，多用于集取地下水为主的渗渠，便于检修，但必须注意采用封闭式井盖。井盖材料可用铸铁或钢筋混凝土。井盖底部周围用胶垫圈将井盖垫好止水，然后用螺栓将井盖固定在井座上，以防泥砂从井盖缝隙进入渗渠。（7－58）对于完整式渗渠（图7－35），A值为：（7－59）式中α——淤塞系数，河水浊度低时，采用0.8；中等浑浊取0.6；浊度很高时，采用0.3，也可根据经验选取；HY——河水位至渗渠顶的距离，m；H0——渗渠的剩余水头，m；当渗渠内为自由水面时，H0=0；一般采用H0=0.5～1.0mT——含水层厚度，m；