第2章水的利用與水源保護(hù)

第2章水的利用與水源保護(hù)2.4

水資源的保護(hù)與管理2.3水的利用與給水水源工程2.2

中國的水資源狀況2.1

水資源2.1.1水資源的含義與特性2.1.2地球上的水資源2.1.3水的循環(huán)2.2.1我國的水資源狀況2.2.2我國的水資源特點(diǎn)2.2.3我國水資源短缺的社會(huì)因素2.3.1水源及其特點(diǎn)2.3.2地下水取水2.3.3地表水取水2.3.4水源開發(fā)水的自然循環(huán)第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源淡水資源地球上總水量水資源特性水資源含義水的生物資源水能資源徑流資源海水資源水資源水的社會(huì)循環(huán)

第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.1水資源的含義與特征

水資源水資源含義水資源的特性水資源完整定義在現(xiàn)有的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下能夠獲取的、并可作為人類生產(chǎn)資料或生活資料的水的天然資源。本章總目錄

水資源是一種可以更新的自然資源。廣義水資源是指地球水圈中多個(gè)環(huán)節(jié)多種形態(tài)的水。狹義水資源是指參與自然界的水循環(huán)，通過陸海間的水分交換，陸地上逐年可得到更新的淡水資源，而大氣降水是其補(bǔ)充源。狹義水資源是人類重點(diǎn)調(diào)查評(píng)價(jià)、開發(fā)利用和保護(hù)的水資源。

第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.1水資源的含義與特征水資源的基本含義

1、

國內(nèi)外文獻(xiàn)對(duì)水資源的定義：聯(lián)合國科教文組織（UNESCO)和世界氣象組織(WMO)定義為：可以利用或有可能被利用的水源，具有足夠數(shù)量和可用的質(zhì)量，并能在某一地點(diǎn)為滿足某種用途而可被利用。

2、我國對(duì)水資源的定義：(1)1988年8月1日頒布的《中華人民共和國水法》定義為“地表水和地下水”。(2)《環(huán)境科學(xué)詞典》定義為：“特定時(shí)空下可利用的水，是可再利用資源，不論其質(zhì)與量，水的可利用性是有限制條件的”。(3)《中國大百科全書》在水利卷中，水資源被定義為“自然界各種形態(tài)(氣態(tài)、固態(tài)或液態(tài))的天然水，并將可供人類利用的水資源作為供評(píng)價(jià)的水資源”。本章總目錄

第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.1水資源的含義與特征

水資源水資源含義水資源的特性水資源的一般性質(zhì)：循環(huán)性——水資源具有流動(dòng)性，在循環(huán)中形成一種動(dòng)態(tài)的可恢復(fù)資源。自然屬性——天然存在，參與自然界循環(huán)與平衡重要因子。可利用性——水的類型多，用途廣泛，淡水、微咸水、中咸水、咸水、肥水；各種形態(tài)，氣、固、液；賦存類型，地下水，地表水等。數(shù)量與質(zhì)量兼顧性——在數(shù)量上要足夠，在質(zhì)量上滿足需要。時(shí)變性——是否是水資源很大程度上取決于經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，今天認(rèn)為或不能作為的水隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展也可以成為水資源。廣泛性——水資源廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等各個(gè)方面。本章總目錄特性：（1）再生性與有限性；（2）時(shí)空分布上的不均勻性（3）利弊的兩重性；（4）社會(huì)性與商品性

第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.2地球上的水資源

本章總目錄地球上的水資源地球上總水量淡水資源海水資源徑流資源水能資源

全球水資源分布狀況是：儲(chǔ)量有限；總量稀少；分布不均第五屆世界水資源論壇于2009年3月16日在土耳其城市伊斯坦布爾開幕。本屆論壇的主題是“架起溝通水資源問題的橋梁”，共有來自150多個(gè)國家和地區(qū)的約2萬名代表與會(huì)。地球表面約四分之三的面積為海洋所覆蓋，但人類可直接利用或有潛力開發(fā)的水資源卻十分有限。根據(jù)第四屆水資源論壇公布的數(shù)據(jù)，全世界水資源總量約14億立方公里，其中只有2.5％是可飲用的淡水。在這僅有的淡水資源中，又有超過三分之二被凍結(jié)在南極和北極的冰蓋中，或以高山積雪及冰川的形式存在。較易利用的淡水資源僅是江河湖泊和地下水中的一部分，不到全球淡水資源的0.3％。

第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.2地球上的水資源

本章總目錄地球上的水資源地球上總水量淡水資源海水資源徑流資源水能資源世界水資源分布不合理

世界水資源分布不合理，按地區(qū)分布，巴西、俄羅斯、加拿大、中國、美國、印度尼西亞、印度、哥倫比亞和剛果等9個(gè)國家的淡水資源占了世界淡水資源的60%；約占世界人口總數(shù)40%的80個(gè)國家和地區(qū)嚴(yán)重缺水。世界七個(gè)水資源總量豐富國家比較見下圖：世界七個(gè)水資源總量豐富國家比較468700巴西俄羅斯加拿大美國印度尼西亞中國印度世界0300006000012000090000人均徑流量（立方米/人）徑流總量（億立方米）0200004000060000

（1）液體淡水

全球液態(tài)淡水占總淡水量的30.41%。主要為湖泊水、沼澤水、河流水和地下淡水。但是液態(tài)淡水總量的絕大部分都是存在于地殼巖石裂縫或土壤間隙中的地下水源。（2）固態(tài)淡水

分布于南北兩極地區(qū)、格陵蘭島冰蓋冰雪及高山上的冰川和積雪儲(chǔ)水。（3）氣態(tài)淡水指大氣圈中的水，來自于海洋、陸地表面的水分蒸發(fā)和動(dòng)植物體內(nèi)水分的蒸發(fā)。本章總目錄地球上的水資源地球上總水量淡水資源海水資源徑流資源水能資源第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.2地球上的水資源地球上的淡水資源

海水占地球上總水量的97%。包括淡水資源、化學(xué)資源、動(dòng)力資源和水生生物資源。

各種化學(xué)元素潮汐能利用多樣性生物存在

海水是生產(chǎn)淡水的天然資源。海水淡化是獲取淡水的途徑之一。

目前全球海水淡化日產(chǎn)量已超過3775萬噸。日產(chǎn)量超過100噸的淡化工廠達(dá)12500個(gè)，遍及120多個(gè)國家和地區(qū)?？偰夸洷菊驴偰夸浀厍蛏系乃Y源地球上總水量淡水資源海水資源徑流資源水能資源第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.2地球上的水資源

河流入海徑流量徑流資源比較表2-4本章總目錄地球上的水資源地球上總水量淡水資源海水資源徑流資源水能資源第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.2地球上的水資源

水的自然循環(huán)過程基本概念特點(diǎn)第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.3水的循環(huán)本章總目錄幾個(gè)基本概念：水的自然循環(huán)：就是水由海上蒸發(fā)為水蒸氣，被風(fēng)送至大陸，以雨、雪等形式降落到地面，一部分水再蒸發(fā)返回大氣，一部分水滲入地下形成地下水，另一部分在地表匯集形成河、湖等地面水，地下水和地面水最終又流回海洋。降水：雨、雪、霰、雹的統(tǒng)稱蒸發(fā)：地表向空中逸散水分（水變成水汽的過程）徑流：降水在地面和地下流動(dòng)的水流地表徑流：降水除消耗外的水量沿地表運(yùn)動(dòng)的水流地下徑流：降水后下滲到地表以下的一部分水量在地下運(yùn)動(dòng)的水流

水的自然循環(huán)過程基本概念特點(diǎn)第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.3水的循環(huán)本章總目錄（1）水循環(huán)過程中總水量平衡（2）循環(huán)過程中使水質(zhì)不斷更新（3）對(duì)全球環(huán)境結(jié)構(gòu)和環(huán)境演變有深刻的作用和影響。

水的自然循環(huán)過程基本概念特點(diǎn)第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.3水的循環(huán)本章總目錄

循環(huán)圖示水的社會(huì)循環(huán)水與人類的關(guān)系本章總目錄

第2章水的利用與水源保護(hù)

2.1水資源

2.1.3水的循環(huán)本章總目錄

水系分布水資源概況水與人類的關(guān)系本章總目錄第2章水的利用與水源保護(hù)

2.2中國水資源狀況

2.2.1我國的水資源概況表2-7各流域水資源總量中國境內(nèi)河流眾多，流域面積在1000平方公里以上者多達(dá)1500余條。河流分為外流河與內(nèi)流河。注入海洋的外流河，流域面積約占中國陸地總面積的64%。長江、黃河、黑龍江、珠江、遼河、海河、淮河等向東流入太平洋；西藏的雅魯藏布江向東流出國境再向南注入印度洋，河流流經(jīng)長504.6公里、深6009米的世界第一大峽谷——雅魯藏布江大峽谷；新疆的額爾齊斯河則向北流出國境注入北冰洋。流入內(nèi)陸湖或消失于沙漠、鹽灘之中的內(nèi)流河，流域面積約占中國陸地總面積的36%。（見下圖）

基本國情水資源概況水環(huán)境問題本章總目錄第2章水的利用與水源保護(hù)

2.2中國水資源狀況

2.2.1我國的水資源概況我國水資源的補(bǔ)給來源主要為大氣降水，賦存形式為地表水、地下水和土壤水，可通過水循環(huán)逐年得到更新。我國水資源的總特點(diǎn)是：中國最缺水的地區(qū)是：黃河、淮河、海河三大流域缺水原因:人口眾多；工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)；水資源少，污染嚴(yán)重

雖然我國的淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我國的人均水資源量卻只有2300立方米，僅為世界平均水平的1/4，在世界排第110位。根據(jù)世界水資源研究所提出的標(biāo)準(zhǔn)，人均水量少于2000m3的，國際社會(huì)稱之為嚴(yán)重缺水邊緣。中國人均水資源量處于缺水上下限（1000－5000m3/人）的中低值，總體缺水,是全球人均水資源最貧乏的國家之一。而且中國的水資源分布也極不均勻。北方地區(qū)人均水資源量僅988m3，低于1000m3的重度缺水標(biāo)準(zhǔn)，黃河、淮河、海河流域及內(nèi)陸河流域共有11個(gè)省、市、區(qū)的人均水資源擁有量低于1750立方米的缺水緊張線，其中山東為380m3，河北為330m3，北京不足300m3，天津僅為150m3，成為世界上最缺水的地區(qū)之一。

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2.2中國水資源狀況

2.2.1我國的水資源概況中國有9個(gè)?。ㄊ小^(qū)）的人均占有水量為500m3。中國660個(gè)城市中缺水的400多個(gè)，110多座嚴(yán)重缺水，此外還有2000多萬農(nóng)村人口飲水困難。按正常需要和不超采地下水，中國年缺水總量約達(dá)300億至400億立方米。更為嚴(yán)峻的，部分地區(qū)嚴(yán)重的水污染，造成合格水源減少，水質(zhì)性缺水已威脅到我國業(yè)已不足的水資源供給。聯(lián)合國已將中國列為全球13個(gè)最缺水的國家之一。

本章總目錄

水環(huán)境問題水資源概況基本國情本章總目錄第2章水的利用與水源保護(hù)

2.2中國水資源狀況

2.2.1我國的水資源概況我國水環(huán)境惡化的問題十分突出，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）江河湖泊等水體受到污染，經(jīng)檢測，受污染的河流長度約占一半，水質(zhì)為Ⅳ-Ⅴ級(jí)，淡水湖泊中度污染。（2）北方河流斷流的現(xiàn)象加劇，特別是像黃河這樣的大河，也連續(xù)斷流，加重了淤積，排洪能力下降，居民飲水困難，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受損。（3）大量超采地下水，使局部地區(qū)形成降落漏斗，造成地面下沉，沿海地區(qū)海水入侵。北京地區(qū)地面最大下沉達(dá)0.6m，天津城區(qū)最大下沉2.6m。（4）水土流失治理緩慢，草原退化、沙漠化面積仍不斷擴(kuò)展。

本章總目錄第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.1水源及其特點(diǎn)取水工程輸水工程用戶水源（地下水）（地表水）水源的選擇和利用取水方式取水構(gòu)筑物的選型設(shè)計(jì)計(jì)算及施工運(yùn)行管理水處理工程

本章總目錄水源類型特點(diǎn)選擇原則第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.1水源及其特點(diǎn)

地表水源

地下水源江河湖泊水庫海洋

上層滯水潛水（無壓地下水）自流水（承壓地下水）

埋藏于地表以下的各種形態(tài)的水分。包括液態(tài)水、固態(tài)水、氣態(tài)水、吸著水、薄膜水、毛細(xì)管水等六種。

指河流、湖泊、冰川、沼澤等一切地表水體的總稱。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.1水源及其特點(diǎn)

在包氣帶中，局部隔水層之上具有自由水面的重力水，稱為上層滯水。

承壓水是指充滿于上下兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間的水體

埋藏于地下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層之上的飽水帶中具有自由表面含水層中水稱為潛水。地下水源類型上層滯水潛水（無壓地下水）自流水（承壓地下水）地下水源類型地下水源類型不同位置、類型的地下水的開發(fā)方式不同的地下水取水構(gòu)筑物的選擇，是根據(jù)所在位置含水層的情況決定的。

地下水源與地表水源對(duì)比表本章總目錄水源類型特點(diǎn)選擇原則第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.1水源及其特點(diǎn)地下水源地表水源水質(zhì)特點(diǎn)水質(zhì)澄清；色度低；細(xì)菌少；水溫穩(wěn)定；分布面廣；不易污染；含鹽量和硬度高；徑流量有限。濁度和水溫變化大；水質(zhì)容易受到污染；水的含鹽量及硬度低，其他礦物質(zhì)含量少；徑流量大；水質(zhì)水量季節(jié)性變化明顯。取水條件及構(gòu)筑物簡單；復(fù)雜水處理過程及投資簡單，投資及運(yùn)行費(fèi)用低，人防衛(wèi)生條件好。水處理構(gòu)筑物多且復(fù)雜，投資及運(yùn)行費(fèi)用大。施工難易施工管理方便；施工復(fù)雜

水源選擇原則本章總目錄第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.1水源及其特點(diǎn)水源分類特點(diǎn)選擇原則1、水源應(yīng)水量充沛可靠，水質(zhì)良好，便于防護(hù)，供水安全性可靠性好。2、優(yōu)先考慮符合衛(wèi)生要求的地下水作為生活飲用水源，但取水量小于開采量。必要時(shí)地下水源和地表水源聯(lián)合使用。3、全面考慮，統(tǒng)籌安排，妥善處理給水工程與其他有關(guān)部門的關(guān)系，合理綜合利用開發(fā)水資源。4、考慮取水構(gòu)筑物本身建設(shè)施工、運(yùn)行管理時(shí)的安全，注意相應(yīng)的各種具體條件。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水地下水源存在形式類型取水構(gòu)筑物氣態(tài)水：來自大氣圈或巖石中水分的蒸發(fā)，遇冷凝結(jié)，同空氣一同存在于未被水飽和的巖石空隙中。吸著水：有分子力和靜電力的作用吸附于巖石顆粒表面極薄一層的水，結(jié)合牢固，難以用一般方法將它與巖石顆粒分開。薄膜水：在吸著水外圍，分子力和靜電力的影響逐漸減小。在厚度約數(shù)百個(gè)水分子直徑范圍內(nèi)形成一層水膜。重力水：當(dāng)薄膜厚度逐漸增大，分子力和靜電引力不能繼續(xù)吸引薄膜外層的水時(shí)，水即受重力影響而移動(dòng)，這樣就形成了可以自由移動(dòng)的重力水。毛細(xì)水：在地下水面以上的疏松巖石中，由巖石細(xì)小空隙的毛細(xì)管作用產(chǎn)生的水。固態(tài)水：當(dāng)巖石的溫度低于水的冰點(diǎn)時(shí)，空隙中液態(tài)水會(huì)凍結(jié)成冰，轉(zhuǎn)為固態(tài)水。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水地下水源存在形式類型取水構(gòu)筑物上層滯水：指在地表以下包氣帶中賦存于局部隔水層之上、具有自由表面的重力水。潛水：埋藏于地下飽和水帶中的第一穩(wěn)定隔水層之上、具有自由表面的重力水。承壓水：充滿于兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間的重力水。特點(diǎn)：靠近地表，直接靠大氣降水或地表水補(bǔ)給，季節(jié)性變化大；水量小且不穩(wěn)定；水質(zhì)差，易受污染。通常只能作為小型或臨時(shí)水源。特點(diǎn)：靠近地表，靠大氣降水和地表水補(bǔ)給；水量較大但不穩(wěn)定；埋藏深度不大，便于開采；水體較易受污染和蒸發(fā)，水質(zhì)差。選作給水水源時(shí)應(yīng)全面考慮。特點(diǎn)：不能直接從地表補(bǔ)給；各種變化對(duì)其影響較小，不宜受到污染，衛(wèi)生條件可靠；水量大且穩(wěn)定。適宜作為給水水源。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水主要問題選擇水源地；集水范圍；構(gòu)筑物形式；尋找潛水、承壓水——考慮因素：①含水量豐富及補(bǔ)給條件較好的地區(qū)；②集水區(qū)域與地下水徑流方向垂直；③避開已建水源地的集水區(qū)域；④避開排水區(qū)域，防止地下水污染；⑤必須考慮地質(zhì)環(huán)境問題；⑥容易開采的水源；⑦首先考慮更替周期較短的水源，以保護(hù)地下水自然儲(chǔ)量的平衡。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水地下水源存在形式類型取水構(gòu)筑物地下水取水構(gòu)筑物主要有：管井；大口井；輻射井；復(fù)合井；滲渠地下水取水構(gòu)筑物的類型及適用范圍見表2-11

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水地下水源存在形式類型取水構(gòu)筑物管井：井管從地面打到含水層，抽取地下水的井。大口井：由人工開挖或沉井法施工，設(shè)置井筒，以截取淺層地下水的構(gòu)筑物。輻射井：輻射井一般用于取集含水層厚度較薄而不能采用大口井的地下水。輻射井適應(yīng)性較強(qiáng)，但施工較困難。滲渠：壁上開孔，以集取淺層地下水的水平管渠。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水地下水源存在形式類型取水構(gòu)筑物適用條件：①管井適用于含水層厚度大于5米，其底板埋藏深度大于15米；一般用于開采深層地下水，井深一般在200m以內(nèi)，但也可達(dá)1000米以上；②大口井適用集取淺層地下水，含水層厚度在5米左右，20米以內(nèi)；③滲渠僅適用于含水層厚度小于5米，渠底埋藏深度小于6米；④輻射井：地下水埋深12m以內(nèi)，含水層厚度一般大于2m。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水管井管井形式與構(gòu)造管井的維護(hù)管理管井施工管井的水力計(jì)算與設(shè)計(jì)

應(yīng)用最多，適用各種地下水取水工程。管狀、機(jī)械開鑿、施工方便、適應(yīng)性強(qiáng)，直徑一般50~1000mm，深度可達(dá)1000m以上，常見直徑500mm，深度小于150m。按其過濾器是否貫穿整個(gè)含水層，分為完整井與非完整井。如圖：

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水

管井構(gòu)造：由井室、井壁管、過濾器、沉淀管、止水、人工填礫濾層等組成。過濾器分單層和多層，如圖。單含水層集水多含水層集水1、井室；2、井壁管3、過濾器；4、沉淀管5、粘土封閉（井管與井壁）6、規(guī)格添礫；7、深井泵當(dāng)有幾個(gè)含水層且各層水頭相差不大時(shí)，可用多層過濾器管井。（a）單過濾器管井(b)雙過濾器管井

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水

作用：安裝水泵，并維護(hù)其正常運(yùn)行。采光、采暖、通風(fēng)，防水.水泵類型：深井泵——泵體和揚(yáng)水管安裝在管井內(nèi)，泵座和電動(dòng)機(jī)安裝在井室內(nèi)；井室就是深井泵房。潛水泵——水泵和電動(dòng)機(jī)安裝在管井內(nèi)，控制設(shè)備安裝在井室內(nèi)；井室就是閥門井。臥式水泵——水泵和電動(dòng)機(jī)安裝在井室內(nèi)；井室與泵房合建（井室就是閥門井），井室與泵房分建，（井室就是臥式泵站）。井室的形式：地上式——便于維護(hù)管理，防水、防潮、通風(fēng)、采光條件好。地下式——便于總體規(guī)劃，噪聲小，防凍條件好。井室：

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水

潛水泵站

深井泵站井室：

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水井管（井壁管）安裝：不需進(jìn)水的地層作用：加固井壁，隔離水質(zhì)不良或水頭較低的含水層；材料：鋼、鑄鐵、鋼筋混凝土、石棉水泥、塑料等材料制成。鋼管可用于任意井深的管井；鑄鐵管適用于井深小于250m的管井；鋼筋混凝土管適用于井深小于150m的管井。要求：井壁管應(yīng)有足夠的強(qiáng)度；內(nèi)壁平整光滑；軸線不彎曲，便于設(shè)備安裝和管井清洗。直徑：井管的直徑應(yīng)按水泵類型、吸水管外形尺寸等確定，其內(nèi)徑一般應(yīng)大于水泵下部最大外徑lOOmm。分類：異徑井管和同徑井管兩類。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水過濾器（核心）作用：安裝在含水層中，帶有孔眼或縫隙，用以集水和保持填礫與含水層穩(wěn)定，防止漏砂及堵塞；要求：有足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕性，具有良好的透水性能，能保持人工填礫層和含水層的穩(wěn)定性。組成：由過濾骨架和過濾層組成。類型：過濾骨架分類：管型和鋼筋型。按管型分類：按其上孔眼的特征又分為圓孔及長條(縫隙)型兩種。過濾層：分布于骨架外，有纏絲和濾網(wǎng)及礫石充填層等種類，它和不同骨架組成各種類型的過濾器。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水過濾器形式：鋼筋骨架過濾器圓孔條孔過濾器過濾器周圍人工填礫反濾層纏絲過濾器包網(wǎng)過濾器填礫過濾器的管井構(gòu)造管井構(gòu)件不銹鋼過濾器井室內(nèi)部

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水①鋼筋骨架過濾器：由短管、豎向鋼筋、支撐環(huán)構(gòu)成，只含骨架，不帶過慮層；適用于井壁不穩(wěn)定的基巖井，（用作纏絲過濾器、包網(wǎng)過濾器的骨架）。鋼筋骨架用料省、易加工、孔隙率大，但其抗壓強(qiáng)度較低，不宜用于深度大于200m的管井和侵蝕性較強(qiáng)的含水層。②圓孔或條孔過濾器：在管壁上鉆圓孔或條孔加工而成；適用適用于礫石、卵石、裂隙含水層，主要用作纏絲過濾器、包網(wǎng)過濾器的骨架。各種管材允許孔隙率為：鋼管30～35%、鑄鐵管18～25%、鋼筋混凝土管10～15%、塑料管10%。圓孔孔眼布置間距約為孔徑的1～2倍，條孔的長度約為寬度的10倍。③纏絲過濾器：在鋼筋骨架過濾器、圓孔或條孔過濾器外纏繞2～3mm的鍍鋅鐵絲構(gòu)成（或塑料絲、尼龍絲）；適用于粗砂、礫石和卵石含水層。效果好，制作簡單、耐用，適用于顆粒較

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水粗的巖石與各種基巖。④包網(wǎng)過濾器：在鋼筋骨架過濾器、圓孔或條孔過濾器外纏繞0.2～1.0mm的濾網(wǎng)構(gòu)成；適用于粗砂、礫石和卵石含水層。阻力大，易被細(xì)砂堵塞，易腐蝕。逐漸被填礫過濾器取代⑤填礫過濾器：是可以上各種過濾器為骨架，用填與含水層顆粒組成一定級(jí)配關(guān)系的礫石層，以人工反濾層加大井管外圍的滲透性能，其過濾器骨架的進(jìn)水孔尺寸應(yīng)等于所填礫石的平均粒徑，它適用于各種砂、礫、卵石含水層，是最好的一種過濾器。工程常用纏絲過濾器外圍填礫石組成纏絲填礫過濾器適用：各類砂質(zhì)含水層和礫石、卵石含水設(shè)計(jì):填礫粒徑與含水層粒徑比

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水過濾器類型的選擇：A、松散含水層——顆粒大小及分選程度；B、基巖含水層(帶)——基巖的穩(wěn)固程度、裂隙、孔隙中疏松充填物的粒度和分選性過濾器的直徑、長度及安裝部位直徑：>200mm逐漸趨弱。水泵標(biāo)定的井管內(nèi)徑最少應(yīng)大50mm；松散含水層：過濾器直徑作允許入井流速的復(fù)核：

D≥Q／πLvn(5—4)式中D——過濾器外徑(包括填礫厚度)，m；

Q——設(shè)計(jì)出水量，m2／s；

L——過濾器工作部分長度，m；

n——過濾器進(jìn)水表面有效孔隙度(一般按50％考慮)，％；

V——允許入井流速(與含水層滲透系數(shù)是有關(guān)，可按有關(guān)規(guī)范查表或計(jì)算求得)，m／s。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水長度：管井中70％～80％的出水量是從過濾器上部進(jìn)入的，尤其是靠近水泵吸水口部位，過濾器的適用長度不宜超過30m，

安裝：含水層底部1／2～1／3的厚度內(nèi)，在厚度較大的含水層中，可將過濾管與井壁管間隔排列，分段設(shè)置

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水作用：沉淀管接在過濾器的下面，用以沉淀進(jìn)入井內(nèi)的細(xì)小砂粒和自地下水中析出的沉淀物，以防在日后的運(yùn)行中因沉積物堆積而堵塞過濾器，影響管井出水量。其直徑與過濾器一致，一般為2～10m，可按井深和含水層出砂量而定。井深小于20m，沉淀管長度取2m；井深大于90m取10m。沉淀管：

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水井群：

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水管井管井形式與構(gòu)造管井的維護(hù)管理管井施工管井的水力計(jì)算與設(shè)計(jì)

六個(gè)步驟：鉆鑿井孔、井管安裝、填礫石、管外封閉、洗井、抽水試驗(yàn)等。鉆鑿井孔管井驗(yàn)收粘土封閉沖孔換漿物探測井井管安裝圍填礫料抽水試驗(yàn)洗井

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水(1)鑿井方法：沖擊鉆進(jìn)和回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)：回轉(zhuǎn)(正循環(huán))鉆進(jìn)、反循環(huán)鉆進(jìn)和巖心回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)——根據(jù)泥漿流動(dòng)方向或鉆頭類型分?；剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)共同點(diǎn)：泥漿循環(huán)護(hù)壁去屑、適用于各種巖層?；剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)不同點(diǎn)：(正循環(huán)鉆進(jìn))是用吸泥泵將泥漿由沉淀池沿鉆桿腹腔從鉆頭壓入工作面上，在與巖屑混合后沿井壁和鉆桿的環(huán)狀空間上升至地面泥漿池內(nèi)。反循環(huán))則反之，泥漿由沉淀池沿井壁和鉆桿的環(huán)狀間流入井底，泥漿的回流依靠吸泥泵的真空作用，從鉆頭吸入沿鉆桿腹腔上升流入沉淀池去屑。鉆進(jìn)深度：鉆進(jìn)反循環(huán)——100m左右。管井施工泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤掛鉤膠管泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤掛鉤膠管反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)一般回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水(2)井管安裝、填礫、管外封閉

井管安裝、填礫和管外封閉應(yīng)在井孔鑿成后及時(shí)進(jìn)行。(3)洗井和抽水試驗(yàn)洗井的作用：消除鑿井過程中井孔及周圍含水層中的泥漿和井壁上的泥漿壁，同時(shí)還要沖洗出含水層中部分細(xì)小顆粒，使其周圍含水層形成天然反濾層。洗井的方法：有活塞洗井、壓縮空氣洗井和聯(lián)合洗井等多種方法抽水試驗(yàn)：是管井建造的最后階段，目的在于測定井的出水量，了解出水量與水位降深值的關(guān)系，為選擇、安裝抽水設(shè)備提供依據(jù)，同時(shí)取水樣進(jìn)行分析，以評(píng)價(jià)井水的水質(zhì)。管井施工

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水（4）管井的驗(yàn)收

管井驗(yàn)收時(shí)，施工單位應(yīng)提交下列資料：

1)管井施工說明書；

2)管井使用說明書；

3)鉆進(jìn)中的巖樣。（5）管井的使用

管井使用應(yīng)注意下列問題：

1)抽水設(shè)備的出水量應(yīng)小于管井的出水能力；

2)建立管井使用卡制度；

3)嚴(yán)格執(zhí)行必要的管井、機(jī)泵的操作規(guī)程和維修制度；

4)管井周圍應(yīng)按衛(wèi)生防護(hù)要求保持良好的衛(wèi)生環(huán)境和進(jìn)行綠化

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水（6）管井出水量減少的原因及恢復(fù)和增加出水量的措施1)管井出水量減少的原因和恢復(fù)措施原因一：管井本身——抽水設(shè)備、含水層填塞造成，措施：更換過濾器、修補(bǔ)封閉漏砂部位、清除過濾器表面的泥砂、洗井等。原因二：水源方面——長期超量開采、境內(nèi)礦山捅水、新建水源地的干擾。措施：變集中開采為分散開采；關(guān)停部分漏斗中心區(qū)的管井；開展礦山防治水工作，研究礦坑排水的綜合利用；協(xié)調(diào)并限制新水源地的建設(shè)與開發(fā)；尋找、開發(fā)新水源；加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)的監(jiān)測工作，實(shí)行水資源的聯(lián)合調(diào)度和科學(xué)管理。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水2)加管井出水量的措施A、真空井法：是將管井全部或部分密閉，進(jìn)行負(fù)壓狀態(tài)下的管井抽水，達(dá)到增加出水量的目的。B、爆破法：適用于基巖井。通常將炸藥和雷管封置于專用的爆破器內(nèi)，吊入井中預(yù)定位置起爆，以增強(qiáng)基巖含水層的透水性C、酸處理法：適用于可溶巖地區(qū)，以擴(kuò)大串通可溶巖的裂隙和溶洞，增加出水量。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水管井管井形式與構(gòu)造管井的維護(hù)管理管井施工管井的水力計(jì)算與設(shè)計(jì)

管井竣工后，要進(jìn)行驗(yàn)收，由使用方、設(shè)計(jì)方、施工方根據(jù)設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)圖紙及國家驗(yàn)收規(guī)范共同驗(yàn)收。驗(yàn)收后，還應(yīng)編制使用手冊(cè)。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水管井管井形式與構(gòu)造管井的維護(hù)管理管井施工管井的水力計(jì)算與設(shè)計(jì)水力計(jì)算的目的：

1.已知水文地質(zhì)等參數(shù)，計(jì)算管井的最大允許水位

降落值時(shí)的出水量；

2.給定出水量，計(jì)算可能造成的地下水水位降落值。計(jì)算方法有理論公式法和經(jīng)驗(yàn)公式法。

總目錄本章總目錄管井出水量的計(jì)算

1．管井水力計(jì)算的理論公式

方法簡單，計(jì)算結(jié)果精度較差，適用于水源選擇、方案擬定和初步設(shè)計(jì)（1）穩(wěn)定流情況下井的水力計(jì)算

1）承壓含水層完整井計(jì)算公式為：

2）無壓含水層完整井計(jì)算公式為：第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水

總目錄本章總目錄3）承壓含水層非完整井的計(jì)算

4）無壓含水層非完整井的計(jì)算

1）承壓含水完整井的泰斯公式：

（2）非穩(wěn)定流情況下井的水力計(jì)算第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水Qshs0h0HRm理論公式的概念承壓含水層完整井

第7章地下水取水工程

7.2管井

7.2.2管井與井群出水量總目錄本章總目錄

2．管井水力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式用經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算方法是根據(jù)水源地或水文地質(zhì)條件相似地區(qū)抽水試驗(yàn)的結(jié)果找出符合井的出水量Q和水位降落值S之間的關(guān)系方程。根據(jù)所得方程，即可求出在給定水位降落值時(shí)的井的出水量，或據(jù)已定的井的出水量，求出井的水位降落。實(shí)際工程中常見的Q－S曲線，有直線型、拋物線型、冪函數(shù)型及半對(duì)數(shù)型等數(shù)種。

計(jì)算結(jié)果接近實(shí)際，用于施工圖設(shè)計(jì)較大規(guī)模的地下水取水工程，需要很多口井同時(shí)工作，由此構(gòu)成井群。井群類型：自流井井群適用于靜水位高于地面的承壓含水層；虹吸式井群適用于靜水位接近地面的含水層；臥式泵井群適用于靜水位接近地面且水位降落較小的含水層；深井泵井群適用于各類含水層。井群的概念

在水位降落值不變的條件下，共同工作時(shí)，各井的出水量小于各井單獨(dú)工作時(shí)的出水量；在出水量不變的條件下，共同工作時(shí)，各井的水位降落值大于各井單獨(dú)工作時(shí)的水位降落值。

井群互阻概念管井計(jì)算設(shè)計(jì)例題設(shè)計(jì)資料：1、設(shè)計(jì)任務(wù)東北地區(qū)某市地下水源井，供生活飲用與生產(chǎn)需求，單井出水量Q=3000m3/d，出口壓力H=2.0kg/cm2。2、設(shè)計(jì)資料（1）水文地質(zhì)鉆孔柱狀圖，見表1所示；（2）抽水試驗(yàn)資料，見表2所示；（3）地下水符合飲用水衛(wèi)生規(guī)范，水質(zhì)化驗(yàn)資料從略；（4）改地區(qū)某市冰凍深度1.5m。管井計(jì)算設(shè)計(jì)例題層次地層描述柱狀圖厚度(m)深度（m）底層標(biāo)高（m）靜水位（m）1腐殖土1.001.00135.002黃褐色黏質(zhì)砂土9.9010.90125.103換褐色黏土，塑性較大14.6025.5011.504細(xì)砂：粒徑>0.1mm占75%4.7030.20105.805黏土；同上10.1040.3095.706中粗砂：粒徑0.5mm超全重75%14.2054.5081.507黏土未穿透水文地質(zhì)鉆孔柱狀圖表1工程名稱：某廠水源鉆孔編號(hào)：101鉆孔深度：60m孔徑：500mm管井計(jì)算設(shè)計(jì)例題抽水日期及時(shí)間抽水延續(xù)時(shí)間靜水位(m)水位降值（m）出水量Q（L/s）單位出水量（L/(s.m）)起止總計(jì)時(shí)數(shù)（h)穩(wěn)定時(shí)數(shù)（h）8月1日12：008月2日14：0026.0024.00120.902.2012.905.858月4日14：008月5日14：3024.3024.00120.904.0523.605.828月7日14：008月8日6：3016.3016.00120.907.4843.405.80鉆孔抽水試驗(yàn)資料表2鉆孔孔徑：500mm;影響半徑：R=400m；含水層厚度：M=14.20m；靜水位高度為海拔高度。管井計(jì)算設(shè)計(jì)過程1、井的形式與構(gòu)造根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的取水量和水源勘察資料，宜采用完整式管井。底層中兩個(gè)含水層，由于上層含水層為細(xì)砂，厚度較薄，因此確定開采第二含水層。該層含水層由中粗砂組成，厚度為14.2m，埋藏于95.70~81.50m標(biāo)高處。擬定該井主要構(gòu)造尺寸為：井深60m、井孔直徑800mm、井管直徑為鋼管D351mm×10mm，采用填礫過濾器。2、井出水量與水位降落值由抽水試驗(yàn)資料可知，出水量與水位降的關(guān)系曲線為直線型。但是抽水試驗(yàn)井與設(shè)計(jì)井徑不同，應(yīng)用試井資料時(shí)需修正。井出水量與井徑關(guān)系采用以下經(jīng)驗(yàn)公式：

Q大井—設(shè)計(jì)井出水量，m3/d;Q大井—設(shè)計(jì)井出水量，m3/d;D大井—設(shè)計(jì)井井孔直徑，mm；

D大井—設(shè)計(jì)井井孔直徑，mm；

設(shè)計(jì)中已知設(shè)計(jì)井單井出水量為3000m3/d，已確定設(shè)計(jì)井井徑為800mm，試驗(yàn)井井徑為500mm，代入公式:

根據(jù)Q~S曲線，Q=2369m3/d=27.7L/s時(shí)，S=4.85m.對(duì)于設(shè)計(jì)井，當(dāng)S=4.85m時(shí)，Q=3000m3/d。3、選擇抽水設(shè)備及確定安裝高度地下水埋深較大，一般多選用潛水泵，也可采用深井泵為該水源抽水設(shè)備。

設(shè)計(jì)出水量：Q=3000m3/d=125m3/h=34.7L/s;

設(shè)計(jì)井所需揚(yáng)程：H=水泵出口壓力+（出水口壓力標(biāo)高-井內(nèi)動(dòng)水位）+泵房損失+安全水頭=20+（134.30-116.05）+2+1=41m

井內(nèi)動(dòng)水位=地下靜水位-水位降落值=120.90-4.85=116.05m

根據(jù)Q、H，選用8JD-130型深井泵，其性能如下：

Q=36.1L/s;H=43.5m；軸功率N=20.28kW、配套電機(jī)功率為30kW、效率為76%、泵體最大外徑為185mm、揚(yáng)水管外徑159mm。4、井管構(gòu)造設(shè)計(jì)（1）井壁管和沉淀管多采用鋼管或鑄鐵管，為防止泵站內(nèi)污水從井口流入井內(nèi)，井管關(guān)口高出泵房地面300mm，管口標(biāo)高為134.10m.由柱狀圖的井壁管長度為40.30-（136.0-134.0）=38.40m，沉淀管長度為5.50m。井壁管與沉淀管采用外徑為D=351mm，壁厚為10mm的熱軋無縫鋼管，管段用焊接連接。（2）過濾器采用熱軋無縫鋼管填礫過濾器，填礫粒徑為3~4mm,大樣圖略。5、井室設(shè)計(jì)采用半地下室井房，泵房凈空高度5.0m，平面尺寸3.5×4.5m.井室工藝布置圖略。6、含水層滲透穩(wěn)定性校核填礫過濾器表面滲流速度

Q—所選水泵的抽水能力,m3/d；

v—進(jìn)入過濾器的實(shí)際滲流速度，m/d;D—包括填礫厚度在內(nèi)的鉆孔孔徑，mL—過濾器有效工作長度允許滲流速度：

K—滲透系數(shù),m/d，由裘不依公式求

r—井半徑，mS—水位降落值；

m—含水層厚度，mK=49.78m/d,v=239>94.1m/d

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2.3.2地下水取水大口井大口井形式與構(gòu)造概述：大口井與管井形式相似，是一垂直建造的地下水取水構(gòu)筑物，井徑較大，較管井淺，分完整式(a)和非完整式(b)。通常用人工或機(jī)械開鑿。施工方便、適應(yīng)性強(qiáng)。大口井直徑一般為5~8m，最大不宜超過10m，深度在15m以內(nèi)。適用條件：開采淺層地下水優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)水?dāng)嗝娲?，?gòu)造簡單、取材容易、使用年限長及容積大能兼起調(diào)蓄水量作用缺點(diǎn)：受到施工困難和基建費(fèi)用高等條件的限制。

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2.3.2地下水取水

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2.3.2地下水取水

大口井構(gòu)造：由井筒、井口、進(jìn)水部分（井壁、井底反濾層、透水孔、吸水管）等組成，如圖。1.井筒2.吸水管3.井壁透水孔4.井底反濾層5.刃腳6.通風(fēng)管7.排水坡8.粘土層

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2.3.2地下水取水1．井室

井室構(gòu)造主要取決于地下水位的埋深和抽水設(shè)備的類型。2、井口

應(yīng)高出地表0.5m以上，并在井口周邊修建寬度為1.5m的排水坡，以避免地表污水從井口或沿井壁侵入，污染地下水。

3．井筒

井筒包括井中水面以上和水面以下兩部分，用鋼筋混凝土、磚、石條等砌成。井筒的作用是加固井壁、防止井壁坍塌及隔離水質(zhì)不量的含水層。半埋式大口井

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2.3.2地下水取水3．進(jìn)水部分

(1)井壁進(jìn)水孔井壁進(jìn)水是在井壁上做成水平或傾斜的直徑為100～200mm的圓形進(jìn)水孔，或100mm×150mm～200mm×250mm的方形進(jìn)水孔，孔隙率為15％左右，孔內(nèi)裝填一定級(jí)配的濾料層，孔的兩側(cè)設(shè)置鋼絲網(wǎng)，以防濾料漏失。常用的井壁進(jìn)水孔有水平孔、斜形孔兩種。

(2)透水井壁透水井壁由無砂混凝土制成。

(3)井底反濾層由于井壁進(jìn)水孔易堵塞，多數(shù)大口井主要依靠井底進(jìn)水，因此井底反濾層的質(zhì)量極為重要。一般鋪設(shè)三層，每層厚200—300mm大口井井壁進(jìn)水孔型式塊石砌筑的大口井現(xiàn)代施工技術(shù)建造的大口井

井口應(yīng)高出地表0.5m以上，并在井口周邊修建寬度為1.5m的排水坡，以避免地表污水從井口或沿井壁侵入，污染地下水，如覆蓋層系透水層，排水坡下面還應(yīng)填以厚度不小于1.5m的夯實(shí)粘土層。

大口井構(gòu)造要求

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水大口井的施工

大開挖施工法：在基槽中，進(jìn)行井筒的砌筑或澆注及鋪設(shè)反濾層。優(yōu)點(diǎn)：施工方便，便于鋪設(shè)反濾層，可以直接采用當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧稀Ｈ秉c(diǎn)：開挖土方量大、施工排水費(fèi)用較高，只適用于口徑小(D＜4m)、深度淺(H＜9m)或地質(zhì)條件不宜采用沉井施工的大口井。沉井施工法：在井位處先開挖基坑，然后在基坑上澆注帶有刃腳的井筒。待井筒達(dá)到一定強(qiáng)度后，即可在井筒內(nèi)挖土，利用井筒自重切土下沉。優(yōu)點(diǎn)：土方量少，施工場地小，施工安全，排水費(fèi)用低，對(duì)含水層擾動(dòng)程度輕，可避免流砂現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)周圍建筑物影響小。缺點(diǎn)：技術(shù)要求高，在下沉過程中可能會(huì)出現(xiàn)井筒歪斜、下沉困難或到位后難以控制下沉趨勢等問題。

總目錄本章總目錄人工降低地下水位:

適用條件：基坑開挖深度較大，地下水位較高、土質(zhì)較差（如細(xì)砂、粉砂等）等情況。施工方法：在基坑周圍或一側(cè)埋入深于基底的井點(diǎn)濾水管或管井，以總管連接抽水，使地下水低于基坑底，以便在干燥狀態(tài)下挖土，這樣可防止流砂現(xiàn)象和增加邊坡穩(wěn)定，而且便于施工。分類輕型井點(diǎn)噴射井點(diǎn)電滲井點(diǎn)管井井點(diǎn)深井井點(diǎn)

根據(jù)土層的滲透系數(shù)、要求降低水位的深度和工程特點(diǎn)，考慮經(jīng)濟(jì)和節(jié)能進(jìn)行選擇。第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水人工降低地下水位例：輕型井點(diǎn)適用于粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂等土層。井點(diǎn)管降低后地下水位線濾管原有地下水位線總管彎聯(lián)管水泵房

本章總目錄第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水大口井的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.大口井應(yīng)選在地下水補(bǔ)給豐富、含水層透水性良好、埋藏淺的地段。

2．適當(dāng)增加井徑是增加水井出水量的途徑這一。

3．由于大口井的井深不大，地下水位的變化對(duì)井的出水量和抽水設(shè)備的正常運(yùn)行有很大影響。計(jì)算井的出水量和確定水泵安裝高度時(shí)，均應(yīng)以枯水期最低設(shè)計(jì)水位為準(zhǔn)，抽水試驗(yàn)也應(yīng)在枯水期進(jìn)行。

4.布置在岸邊或河漫灘的大口井，應(yīng)該考慮含水層堵塞引起出水量的降低。

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完整大口井按管井計(jì)算公式計(jì)算：

井底進(jìn)水：

井底與井壁同時(shí)進(jìn)水：第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水

本章總目錄第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水滲渠滲渠形式與構(gòu)造

概述：滲渠為水平或傾斜鋪設(shè)的集水管或暗渠，收集淺層地下水。鋪設(shè)在河流、水庫等地表水體之下或周圍，收集河床地下水或地表水體滲透水。滲渠埋深一般為4~7m，所開采地下水源埋藏深度小于2m、厚度小于6m的含水層。主要依靠較大的長度來增加出水量，以此區(qū)別于井。集水管形式的滲渠，由于埋沒在地表以下，受地表污染相對(duì)輕，安全可靠，是取水工程中最常用的形式。

分類：完整式和非完整式兩種。如圖：由水平集水管、集水井、檢查井和泵站組成。

滲渠由滲水管渠、集水井和檢查井組成。特點(diǎn)是沿河床布設(shè)，可以達(dá)到很大的取水量（20萬m3/d).滲渠的

本章總目錄第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水型式：滲渠分集水管；集水廊道；完整式；非完整式優(yōu)點(diǎn)：1）既可截取淺層地下水，也可集取河床地下水或地表滲水。2）滲渠水經(jīng)過地層的滲濾作用，懸浮物和細(xì)菌含量少，硬度和礦化度低，3）滲渠可以滿足北方山區(qū)季節(jié)性河段全年取水的要求。缺點(diǎn)：施工條件復(fù)雜、造價(jià)高、易淤塞，常有早期報(bào)廢的現(xiàn)象，應(yīng)用受到限制。滲渠

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水

滲渠是水平敷設(shè)在含水層中的穿孔滲水管渠。滲渠可分為集水管和集水廊道兩種型式；同時(shí)也有完整式和非完整式之分。滲渠施工圖老式穿孔管滲渠的材料與施工新型不銹鋼纏絲過濾器滲渠特點(diǎn)：較老式穿孔管過水面積大、孔口流速低、水頭損失小，不易堵塞。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水滲渠位置的選擇滲渠位置的選擇是滲渠設(shè)計(jì)中一個(gè)十分復(fù)雜的問題。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水滲渠設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1．滲渠位置選擇

(1)選在水流較急，有一定沖刷能力的直線或凹岸非淤積河段，并盡可能靠近主流；

(2)選在含水層較厚、顆粒較粗、不含淤泥等不透水夾層；

(3)選在河水清澈、水位變化小、河床穩(wěn)定的河段。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水滲渠平面布置（1）平行于河流：在枯水季節(jié)，地下水補(bǔ)給河水，滲渠截取地下水；在豐水季節(jié)，河水補(bǔ)給地下水，滲渠截取河流下滲水，全年產(chǎn)水量均衡、充沛，并且施工與維修均較方便。（2）垂直于河流：當(dāng)?shù)叵滤a(bǔ)給較差，河流枯水期流量小，主流擺動(dòng)不定，河床沖積層較薄時(shí)，可最大限度地截取河床潛流水。施工、檢修較困難，水量、水質(zhì)受河流水位、水質(zhì)的影響較大。

(3)平行和垂直河流組合布置垂直河流段應(yīng)短于平行河流段，兩者的夾角不宜小于120。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水垂直于河流布置集水管的滲渠集水管平行和垂直組合布置的滲渠

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水

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無壓含水層的完整滲渠：無壓含水層的非完整滲渠：第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水輻射井輻射井形式與構(gòu)造

輻射井=集水井+若干個(gè)輻射狀鋪設(shè)的水平或傾斜集水管（輻射管）。集水井類似大口井，有井底進(jìn)水和不進(jìn)水兩種。根據(jù)含水層厚度，輻射管可以單層鋪設(shè)也可以多層鋪設(shè)。輻射井施工適用條件：一般不能用大口井開采的、厚度較薄的含水層，以及不能用滲渠開采的度薄、埋深度大的含水層，均可用輻射井開采。輻射井對(duì)開發(fā)位于咸水上部的淡水透鏡體也比其他取水構(gòu)筑物更為適宜。優(yōu)點(diǎn)：輻射井還具有管理集中、占地省、便于衛(wèi)生防護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：輻射井的施工難度較高，施工質(zhì)量和施工技術(shù)水平直接影響出水量的大小。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水歐洲將輻射井用于河流岸邊滲濾取水（bank-filtration）。借助了自然過濾用對(duì)源水中的雜質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理，降低了自來水處理成本。（擴(kuò)大過流斷面，減小流速）污水排放前的自然與處理。輻射井的型式輻射井分集水井井底和輻射管同時(shí)進(jìn)水;

集水井井底封閉僅輻射管進(jìn)水輻射井的現(xiàn)場施工圖輻射井的構(gòu)造

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水1.集水井作用:匯集輻射管的來水和安裝抽水設(shè)備等，對(duì)于不封底的集水井還兼有取水井的作用.2．輻射管輻射管的配置分單層或多層，每層4～12根，層間距I一3m，根據(jù)含水層厚度和補(bǔ)給條件而定。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水分類：按補(bǔ)給條件輻射井可以分為：（1）集取地下水；（2）集取河流或其他地表水體滲透水；（3）集取岸邊地下水和河床地下水。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水輻射井輻射井形式與構(gòu)造

類似大口井施工方法：大開挖法或沉井法。輻射管施工有：水射頂進(jìn)法、蘭尼頂進(jìn)法、套管頂進(jìn)法。集水井類似大口井，有井底進(jìn)水和不進(jìn)水兩種。根據(jù)含水層厚度，輻射管可以單層鋪設(shè)也可以多層鋪設(shè)。輻射井施工

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承壓含水層:

無壓含水層:第2章水的利用與水源保護(hù)

2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水輻射井水量計(jì)算公式

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水復(fù)合井復(fù)合井形式與構(gòu)造組成：非完整式大口井、井底下設(shè)管井過濾器組成。由大口井和管井組成的分層或分段取水系統(tǒng)。適用范圍：復(fù)合井適用于地下水較高、厚度較大的含水層。設(shè)計(jì)要求：過濾器直徑一般以200～300mm為宜；過濾器的有效長度應(yīng)比管井的稍大；過濾器不宜超過三根。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水復(fù)合井復(fù)合井形式與構(gòu)造組成：非完整式大口井、井底下設(shè)管井過濾器組成。由大口井和管井組成的分層或分段取水系統(tǒng)。適用范圍：復(fù)合井適用于地下水較高、厚度較大的含水層。設(shè)計(jì)要求：過濾器直徑一般以200～300mm為宜；過濾器的有效長度應(yīng)比管井的稍大；過濾器不宜超過三根。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水出水量計(jì)算：一般均采用大口井和管井兩者單獨(dú)工作條件下的出水量之和，并乘以干擾系數(shù)。其計(jì)算公式一般表示為：式中Q——復(fù)合并出水量，m3／d；

Q1、Q2——同一條件下大口井、管井單獨(dú)工作時(shí)的出水量，m3/dα——互阻系數(shù)。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水無壓、承壓完整井：無壓非完整井：

承壓非完整井：

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.2地下水取水各種類型取水構(gòu)筑物的適用條件:（1）管井——用于開采深層地下水，井深一般在300m以內(nèi)，最深可達(dá)1000m以上；（2）大口井——廣泛用于取集含水層厚度20m以內(nèi)的淺層地下水。（3）輻射井——用于汲取含水層厚度較薄的淺層地下水，它比大口井效率高，但施工難度大。（4）復(fù)合井——常常用于同時(shí)集取上部孔隙潛水和下部厚層基巖高水位的承壓水。在一些需水量不大的小城鎮(zhèn)和不連續(xù)供水的鐵路給水站中被較多地應(yīng)用。（5）滲渠——主要用于地下水埋深小于2m的淺層地下水，或集取季節(jié)性河流河床下的地下水，在我國東北、西北地區(qū)應(yīng)用較多。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.3地表水取水影響地表取水方式的主要因素：①取水河段的徑流特征；江河的水位、流量、流速等是江河徑流的重要特征。徑流變化是指江河中的水位、流量及流速的變化，對(duì)取水構(gòu)筑物安全取水產(chǎn)生重大影響。河流徑流處于最大洪峰流量時(shí)，相應(yīng)的最高水位可能高于取水構(gòu)筑物，使其淹沒而無法運(yùn)行；處于枯水流量時(shí)、相應(yīng)的最低水位可能導(dǎo)致取水構(gòu)筑物無法取水。②河流的泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變；江河中的泥沙的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分為推移質(zhì)泥沙和懸移質(zhì)泥沙。推移質(zhì)泥沙：在水流的作用下，沿河床滾動(dòng)、滑動(dòng)或跳躍前進(jìn)的泥沙、稱為推移質(zhì)。這類泥沙一般粒徑較粗，通常占江河總合沙量的5％～10％。懸移質(zhì)泥沙：懸浮在水中，隨水流前進(jìn)的泥沙，稱為懸移質(zhì)(也稱懸沙)。這類泥沙一般顆粒較細(xì),在沖積平原河流中約占總含沙量的90％～95％。影響地表取水方式的主要因素

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.3地表水取水影響地表取水方式的主要因素：含沙量：單位體積河水內(nèi)挾帶泥沙的重量，以kg/m3表示。河床演變是指由于沖刷或淤積導(dǎo)致河床縱橫剖面上的形態(tài)變化。是水流與河床作用的結(jié)果，河床影響水流條件，水流促進(jìn)河床的變化。影響河床演變的主要因素：河段的來水量：來水量大，河床沖刷；來水量小，河床淤積。河段的來沙量、來沙組成：來沙量大、沙粒粗，河床淤積；來沙量少、沙粒細(xì)，河床沖刷。河段的水面比降：水面比降小，河床淤積；水面比降增大，河床沖刷。河床地質(zhì)情況：疏松土質(zhì)河床容易沖刷變形，堅(jiān)硬巖石河床不易變形。影響地表取水方式的主要因素

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.3地表水取水影響地表取水方式的主要因素：③河床與岸坡的巖性和穩(wěn)定性；④河流的漂浮物和冰凍情況；河流中的漂浮物包括：水草、樹枝、樹葉、廢棄物、泥沙、冰塊甚至山區(qū)河流中所放的木排等。⑤河道的人工建筑等。影響地表取水方式的主要因素

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.3地表水取水取水方式主要是河岸引水工程。包括以下三類：①無壩引水工程——當(dāng)小城鎮(zhèn)或農(nóng)業(yè)灌區(qū)附近的河流水位、流量在一定的設(shè)計(jì)保證率條件下，能夠滿足用水要求時(shí)，即可選擇適宜的位置作為引水口，直接從河道側(cè)面引水，這種引水方式就是無壩引水。利用河流地勢，設(shè)進(jìn)水閘自流引水。一般使用于小城鎮(zhèn)供水或農(nóng)業(yè)灌溉用水。②有壩引水工程——通過人工筑壩抬高水位，以增大流量，自流引水。但是筑壩引水的工程費(fèi)用較高。筑壩引水一般由攔河壩、進(jìn)水閘、沖沙閘、防洪堤、溢流壩等組成。③傍河抽水工程——直接從江河岸邊或河床，采用水泵及水泵站取水。

地面水取水構(gòu)筑物

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.3地表水取水

地面水取水構(gòu)筑物某有壩渠首工程平面布置示意圖

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.3地表水取水水源地選擇定性選擇考慮因素：①選擇水量相對(duì)豐富及補(bǔ)給條件較好的水體；②選擇水質(zhì)較好的水體；③避免與已建水源或水利工程競爭水源；④盡量避開排水（納污）區(qū)域；⑤防止出現(xiàn)不良生態(tài)環(huán)境問題；⑥考慮容易開采的水源，以降低成本；⑦首先考慮更替周期較短的水源，以保護(hù)水體自然循環(huán)的平衡。

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2.3水的利用與給水水源工程

2.3.3地表水取水地表水選擇取水位置的原則：取水點(diǎn)應(yīng)設(shè)在具有穩(wěn)定河床、靠近主流和有足夠水深的河段；應(yīng)設(shè)在水質(zhì)較好的地段；具有穩(wěn)定的岸邊；靠近主要用水區(qū)；避開人工構(gòu)筑物和天然障礙物的影響；盡可能不受泥沙、漂浮物、冰凌、冰絮、支流等影響；取水點(diǎn)的位置應(yīng)與河流的綜合利用相適應(yīng)，如灌溉、航運(yùn)等。

水源地勘察，包括：地形、水文、氣象、地質(zhì)、河道演