地下水取水构筑物

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1、第12章地下水取水构筑物12.1地下水源概述和取水构筑物分类卵石层、砂层和石灰岩层等组织松散，具有众多相互连通的孔隙，透水性能较好，水能在其中流动的岩层叫透水层，透水层又叫含水层。粘土和花岗岩等结构紧密，透水性极差甚至不透水的岩层叫不透水层，不透水层也称隔水层。地下水分类：埋藏在地面下第一个隔水层上的地下水叫潜水；两个不透水层间的地下水叫层间水；具有自由水面的层间水称无压地下水；承受有压力的层间水称承压地下水；在自身压力作用下从某一出口涌出的地下水叫泉水。地下水取水构筑物分类：管井——井管从地面打

2、到含水层，抽取地下水的井；大口井——由人工开挖或沉井法施工，设置井筒，以截取浅层地下水的构筑物；渗渠——壁上开孔，以集取浅层地下水的水平管渠；泉室——集取泉水的构筑物。地下水取水构筑物的适用条件：①.管井适用于含水层厚度大于5米，其底板埋藏深度大于15米；②.大口井适用于含水层厚度在5米左右，其底板埋藏深度小于15米；③.渗渠仅适用于含水层厚度小于5米，渠底埋藏深度小于6米；④.泉室适用于有泉水露头，且覆盖层厚度小于5米。管井直径一般在50～1000mm，深度一般在200米以内，通常由井室、井壁管

3、、过滤器、沉淀管组成。井室：用以安装各种设备，采光、采暖、通风，防水；井壁管：加固井壁，隔离水质不良或水头较低的含水层；过滤器：集水，保持填砾与含水层的稳定，防止漏砂及堵塞；沉淀管：沉淀进入管井的砂粒12.2管井构造、施工和管理井室结构：深井泵房——泵体和扬水管安装在管井内，泵座和电动机安装在井室内；深井潜水泵房——水泵和电动机安装在管井内，控制设备安装在井室内；卧式泵房——水泵和电动机安装在井室内；地面式——便于维护管理，防水、防潮、通风、采光条件好；地下式——便于总体规划，噪声小，防冻条件好。

4、井壁管应有足够的强度，内壁平整光滑，轴线不弯曲，便于设备安装和管井清洗；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；铸铁管适用于井深小于250m的管井；钢筋混凝土管适用于井深小于150m的管井。井壁管内径应比水泵设备的外径大100mm。分段钻进法与不分段钻进法的井壁管构造有所不同。过滤器应有足够的强度和良好的透水性。钢筋骨架过滤器：由短管、竖向钢筋、支撑环构成；适用于裂隙岩、砂岩或砾石含水层，或用作缠丝过滤器、包网过滤器的骨架。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

5、砾石、卵石、砂岩或裂隙含水层，亦可用作缠丝过滤器、包网过滤器的骨架。缠丝过滤器：在钢筋骨架过滤器、圆孔或条孔过滤器外缠绕2～3mm的镀锌铁丝构成；适用于粗砂、砾石和卵石含水层。包网过滤器：在钢筋骨架过滤器、圆孔或条孔过滤器外缠绕0.2～1.0mm的滤网构成；适用于粗砂、砾石和卵石含水层。填砾过滤器：在各类过滤器的外围填符合一定级配的砾石构成。填砾粒径与含水层粒径比：填砾层厚度可采用75～150mm；高度应超过过滤器顶部8～10m。过滤器进水孔眼数量多，进水性能良好，但强度减小。过滤器的孔隙率取决于

6、管材的强度，各种管材允许孔隙率为：钢管30％～35％；铸铁管18％～25％；钢筋混凝土管10％～15％；塑料管10％。管井施工步骤钻凿井孔管井验收粘土封闭冲孔换浆物探测井井管安装围填砾料抽水试验洗井钻凿井孔冲击钻进法：利用钻头对地层的冲击力钻凿井孔；仅适用于松散岩层；机械设备简单；效率低、速度慢。回转钻进法：包括一般回转钻进、反循环回转钻进和岩心回转钻进。利用钻头旋转对地层的切削、挤压、研磨破碎作用钻凿井孔；既适用于松散岩层，也适用于基岩；机械设备较复杂；效率高、速度快。回转钻进过程：钻机的动力通

7、过传动装置使转盘旋转，带动主钻杆旋转，主钻杆接钻杆，钻杆接钻头，从而使钻头旋转切削地层。当钻进—个主钻杆深度后，由钻机的卷扬机提起钻具，将钻杆用卡盘卡在井口，取下主钻杆，接一根钻杆，再接上主钻杆，继续钻进，如此反复进行，直至设计井深。钻头过程中，高压泥浆泵把用粘土调制成的含砂量极低的泥浆经胶管、提引龙头、钻杆腹腔向下喷射至工作面，起到冷却钻头、润滑钻具的作用，同时将被切削下来的岩土碎屑混合在一起，沿着井孔与钻杆之间的环形空间上升至地面，流入泥浆池。地层被钻成井孔后，破坏了原始应力平衡状态，在侧压力

8、作用下可导致井壁坍塌，因钻进中泥浆始终灌满井孔，比重较大，可平衡地层侧压力、防止井壁坍塌。反循环回转钻进方式的泥浆循环运动方向与正循环钻进相反，携带岩土碎屑的泥浆沿钻杆腹腔或吸泥胶管的上升流速不变，能较好地保证岩土碎屑的清除。在井径变动较大，这种钻进方式清除岩土碎屑的能力比正循环钻进要高，进尺速度要快。缺点是由于泥浆的回流仅靠泥浆泵的真空吸力作用，因此钻进深度有限，只适用于打浅井。同时，因泥浆中央带有大量的者土碎屑，易产生堵塞现象。泥浆池泥浆泵钻杆钻头钻盘挂钩胶管泥浆池泥浆泵钻杆钻