地下水取水構(gòu)筑物課件

第12章地下水取水構(gòu)筑物12.1地下水源概述和取水構(gòu)筑物分類(lèi)卵石層、砂層和石灰?guī)r層等組織松散，具有眾多相互連通的孔隙，透水性能較好，水能在其中流動(dòng)的巖層叫透水層，透水層又叫含水層。粘土和花崗巖等結(jié)構(gòu)緊密，透水性極差甚至不透水的巖層叫不透水層，不透水層也稱(chēng)隔水層。第12章地下水取水構(gòu)筑物卵石層、砂層和石灰?guī)r層等1地下水分類(lèi)：埋藏在地面下第一個(gè)隔水層上的地下水叫潛水；兩個(gè)不透水層間的地下水叫層間水；具有自由水面的層間水稱(chēng)無(wú)壓地下水；承受有壓力的層間水稱(chēng)承壓地下水；在自身壓力作用下從某一出口涌出的地下水叫泉水。地下水分類(lèi)：2地下水取水構(gòu)筑物分類(lèi)①.管井井管從地面打到含水層，抽取地下水的井；地下水取水構(gòu)筑物分類(lèi)3②.大口井——由人工開(kāi)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；②.大口井——由人工開(kāi)挖或沉井法施工，設(shè)置井筒，以截取淺層地4③.滲渠——壁上開(kāi)孔，以集取淺層地下水的水平管渠；④.泉室——集取泉水的構(gòu)筑物。③.滲渠——壁上開(kāi)孔，以集取淺層地下水的水平管渠；5地下水取水構(gòu)筑物的適用條件：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；②.大口井適用于含水層厚度在5米左右，其底板埋藏深度小于15米；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.泉室適用于有泉水露頭，且覆蓋層厚度小于5米。地下水取水構(gòu)筑物的適用條件：6

管井直徑一般在50～1000mm，深度一般在200米以?xún)?nèi)，通常由井室、井壁管、過(guò)濾器、沉淀管組成。

井室：用以安裝各種設(shè)備，采光、采暖、通風(fēng)，防水；

井壁管：加固井壁，隔離水質(zhì)不良或水頭較低的含水層；

過(guò)濾器：集水，保持填礫與含水層的穩(wěn)定，防止漏砂及堵塞；

沉淀管：沉淀進(jìn)入管井的砂粒。12.2管井構(gòu)造、施工和管理管井直徑一般在50～1000mm，深度一般在200米7井室結(jié)構(gòu)：深井泵房——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)；深井潛水泵房——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)；臥式泵房——水泵和電動(dòng)機(jī)安裝在井室內(nèi)；地面式——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。井室結(jié)構(gòu)：8

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；可采用鋼管、鑄鐵管、鋼筋混凝土管。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。井壁管內(nèi)徑應(yīng)比水泵設(shè)備的外徑大100mm。分段鉆進(jìn)法與不分段鉆進(jìn)法的井壁管構(gòu)造有所不同。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9

過(guò)濾器應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的透水性。鋼筋骨架過(guò)濾器：由短管、豎向鋼筋、支撐環(huán)構(gòu)成；適用于裂隙巖、砂巖或礫石含水層，或用作纏絲過(guò)濾器、包網(wǎng)過(guò)濾器的骨架。圓孔或條孔過(guò)濾器：在管壁上鉆圓孔或條孔加工而成；適用于礫石、卵石、砂巖或裂隙含水層，亦可用作纏絲過(guò)濾器、包網(wǎng)過(guò)濾器的骨架。過(guò)濾器應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的透水性。10纏絲過(guò)濾器：在鋼筋骨架過(guò)濾器、圓孔或條孔過(guò)濾器外纏繞2～3mm的鍍鋅鐵絲構(gòu)成；適用于粗砂、礫石和卵石含水層。包網(wǎng)過(guò)濾器：在鋼筋骨架過(guò)濾器、圓孔或條孔過(guò)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。纏絲過(guò)濾器：在鋼筋骨架過(guò)濾器、圓孔或條孔過(guò)濾器外纏繞11

填礫過(guò)濾器：在各類(lèi)過(guò)濾器的外圍填符合一定級(jí)配的礫石構(gòu)成。填礫粒徑與含水層粒徑比：填礫層厚度可采用75～150mm；高度應(yīng)超過(guò)過(guò)濾器頂部8～10m。填礫過(guò)濾器：在各類(lèi)過(guò)濾器的外圍填符合一定級(jí)配的礫石構(gòu)12過(guò)濾器進(jìn)水孔眼數(shù)量多，進(jìn)水性能良好，但強(qiáng)度減小。過(guò)濾器的孔隙率取決于管材的強(qiáng)度，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％。過(guò)濾器進(jìn)水孔眼數(shù)量多，進(jìn)水性能良好，但強(qiáng)度減小。13管井施工步驟鉆鑿井孔管井驗(yàn)收粘土封閉沖孔換漿物探測(cè)井井管安裝圍填礫料抽水試驗(yàn)洗井管井施工步驟鉆鑿井孔管井驗(yàn)收粘土封閉沖孔換漿物探測(cè)井井管安裝14鉆鑿井孔

沖擊鉆進(jìn)法：利用鉆頭對(duì)地層的沖擊力鉆鑿井孔；僅適用于松散巖層；機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單；效率低、速度慢?；剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)法：包括一般回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和巖心回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。利用鉆頭旋轉(zhuǎn)對(duì)地層的切削、擠壓、研磨破碎作用鉆鑿井孔；既適用于松散巖層，也適用于基巖；機(jī)械設(shè)備較復(fù)雜；效率高、速度快。鉆鑿井孔15回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過(guò)程：鉆機(jī)的動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)裝置使轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主鉆桿旋轉(zhuǎn)，主鉆桿接鉆桿，鉆桿接鉆頭，從而使鉆頭旋轉(zhuǎn)切削地層。當(dāng)鉆進(jìn)—個(gè)主鉆桿深度后，由鉆機(jī)的卷?yè)P(yáng)機(jī)提起鉆具，將鉆桿用卡盤(pán)卡在井口，取下主鉆桿，接一根鉆桿，再接上主鉆桿，繼續(xù)鉆進(jìn)，如此反復(fù)進(jìn)行，直至設(shè)計(jì)井深?；剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)過(guò)程：鉆機(jī)的動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)裝置使轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)16鉆頭過(guò)程中，高壓泥漿泵把用粘土調(diào)制成的含砂量極低的泥漿經(jīng)膠管、提引龍頭、鉆桿腹腔向下噴射至工作面，起到冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具的作用，同時(shí)將被切削下來(lái)的巖土碎屑混合在一起，沿著井孔與鉆桿之間的環(huán)形空間上升至地面，流入泥漿池。地層被鉆成井孔后，破壞了原始應(yīng)力平衡狀態(tài)，在側(cè)壓力作用下可導(dǎo)致井壁坍塌，因鉆進(jìn)中泥漿始終灌滿井孔，比重較大，可平衡地層側(cè)壓力、防止井壁坍塌。鉆頭過(guò)程中，高壓泥漿泵把用粘土調(diào)制成的含砂量極低的泥17

反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方式的泥漿循環(huán)運(yùn)動(dòng)方向與正循環(huán)鉆進(jìn)相反，攜帶巖土碎屑的泥漿沿鉆桿腹腔或吸泥膠管的上升流速不變，能較好地保證巖土碎屑的清除。在井徑變動(dòng)較大，這種鉆進(jìn)方式清除巖土碎屑的能力比正循環(huán)鉆進(jìn)要高，進(jìn)尺速度要快。缺點(diǎn)是由于泥漿的回流僅靠泥漿泵的真空吸力作用，因此鉆進(jìn)深度有限，只適用于打淺井。同時(shí)，因泥漿中央帶有大量的者土碎屑，易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方式的泥漿循環(huán)運(yùn)動(dòng)方向與正循環(huán)鉆進(jìn)相反18泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤(pán)掛鉤膠管泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤(pán)掛鉤膠管反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)一般回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤(pán)掛鉤膠管泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤(pán)掛鉤19在基巖地層中鉆井，不能使用鉆進(jìn)松散地層的鉆頭，必須使用巖心鉆頭。巖心鉆頭依靠鑲焊在鉆頭上的硬合金切削巖層，將沿井壁的巖石切削粉碎，但不削碎中間部分，因此仍有較高的鉆進(jìn)速度。隨著鉆頭的鉆進(jìn)，中間部分就成為圓柱狀的巖心。巖心可供觀察分析巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及地層的地質(zhì)構(gòu)造等用。巖心鉆進(jìn)不能連續(xù)進(jìn)行，效率較低。在基巖地層中鉆井，不能使用鉆進(jìn)松散地層的鉆頭，必須使20物探測(cè)井井孔打成后，還需了解掌握地層結(jié)構(gòu)，含水層與隔水層的深度、厚度，地下水的礦化度(總合鹽量)和咸、淡水分界面，為井管安裝、填礫和粘土封閉提供可靠資料。取水工程通常采用電法勘探測(cè)井，其基本原理是：不同地層的導(dǎo)電性能差異很大，利用電測(cè)儀器測(cè)得反映各地層導(dǎo)電性能的物理參數(shù)，就可以反推各地層的性質(zhì)。物探測(cè)井21沖孔換漿井孔打成后，在井孔中仍充滿著泥漿，泥漿調(diào)度較大，含有大量泥質(zhì)，無(wú)法安裝井管、填礫和粘土封閉，也會(huì)給洗井帶來(lái)困難。在下管前必須將井孔中的泥漿換成清水。將不帶鉆頭的鉆桿放入井底，用泥漿泵吸取清水打入井中，將泥漿換出，至井孔中全為清水力止。清水護(hù)壁作用不如泥漿好，有可能造成井壁局部坍塌，要盡量縮短沖孔時(shí)間，換漿完畢立即下管。沖孔換漿22井管安裝井管安裝的順序?yàn)槌恋砉埽^(guò)濾器－井壁管，下管前應(yīng)根據(jù)鑿井和電測(cè)井資料，確定過(guò)濾器的長(zhǎng)度和安裝位置。井管安裝必須保證井管順直，接口牢固，過(guò)濾器安裝到位。下管一般有兩種方法：托盤(pán)法和吊裝法。前者適用于重量大、井管拉力小的管材，如鋼筋混凝土管；后者適用于拉力大、重量相對(duì)輕的管材，如鋼管、鑄鐵管、塑料管。井管安裝23填礫和粘土封閉填礫應(yīng)以堅(jiān)實(shí)、圓滑礫石為主，并應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的粒徑進(jìn)行篩選。填礫過(guò)程要均勻、連續(xù)，避免堵塞。礫料填完后、一定要計(jì)算所填礫料的總體積，一般情況下，圍填礫料的總體積應(yīng)等于或大于井管與孔壁之間環(huán)形空間的體積。粘土封閉一般采用球直徑為25mm的粘土球，圍填過(guò)程同樣要求均勻、連續(xù)，填至井口時(shí)，應(yīng)進(jìn)行夯實(shí)。填礫和粘土封閉24目的：消除井孔及周?chē)畬又械哪酀{和井壁上的泥漿壁，沖洗出含水層中部分細(xì)小顆粒，形成天然反濾層。方法：水泵洗井法、活塞洗井法、壓縮空氣洗井法、聯(lián)合洗井法。要求：中、細(xì)砂地層出水含砂量在1/200000以下，粗砂地層出水含砂量在1/500000以下。洗井目的：消除井孔及周?chē)畬又械哪酀{和井壁上的泥漿壁，25

水泵洗井安裝實(shí)際使用的水泵抽水，使水位降深達(dá)到水泵所能達(dá)到的最大值，從而達(dá)到洗井的目的。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便，洗井和生產(chǎn)相結(jié)合，可不另設(shè)置洗井沒(méi)備；缺點(diǎn)：水位降深有一定限度，地下水水力坡度較小，沖洗力較小，洗井時(shí)間長(zhǎng)，當(dāng)含水層含泥漿量較大、泥皮較厚時(shí)，可能造成洗井不徹底。適合于含水層本身水流較通暢、含泥漿量小、泥皮薄而軟的情況。水泵洗井安裝實(shí)際使用的水泵抽水，使水位降深達(dá)到水26

壓縮空氣洗井將壓縮空氣以很高的速度呈渦旋形向井壁噴射，借助水氣混合的沖力破壞泥漿壁，壓縮空氣與水匯合上升時(shí)，可以形成很大的水位降，使地下水形成很大的流速，增大對(duì)泥漿和泥皮的沖擊力。優(yōu)點(diǎn)：效率高、洗井比較徹底；確定：洗井?dāng)y走的砂粒較多，對(duì)砂層有一定破壞作用，不適合砂粒較細(xì)的含水層。壓縮空氣洗井將壓縮空氣以很高的速度呈渦旋形向井壁27

活塞洗井是用安裝在鉆桿上活塞在井壁管內(nèi)上下拉動(dòng)，借助真空抽吸作用和壓縮作用，在過(guò)濾器周?chē)纬煞磸?fù)沖洗的水流，以破壞泥漿壁，清除含水層中殘留的泥漿顆粒。優(yōu)點(diǎn)：洗井強(qiáng)度大，洗井徹底，洗井效果良好，對(duì)本身顆粒細(xì)、臺(tái)泥質(zhì)較多的含水層，能較徹底地清除含水層中的泥質(zhì)，明顯增大山水量；缺點(diǎn)：由于機(jī)械強(qiáng)度大，易破壞井管。活塞洗井是用安裝在鉆桿上活塞在井壁管內(nèi)上下拉動(dòng)，28抽水試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定管井的出水量，了解出水量與水位降落的關(guān)系，為選擇、安裝抽水設(shè)備提供依據(jù)；取樣進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)管井水質(zhì)。方法步驟：記錄靜水位，開(kāi)啟抽水設(shè)備，使抽水量達(dá)到設(shè)計(jì)出水量，動(dòng)水位穩(wěn)定后記錄水位降落值，繪制出水量與水位降落關(guān)系曲線。抽水試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定管井的出水量，了解出水量與水位降落29管井驗(yàn)收資料①管井施工說(shuō)明書(shū)：管井地質(zhì)柱狀圖，過(guò)濾器和填礫規(guī)格，井位的座標(biāo)及井口的絕對(duì)標(biāo)高，抽水試驗(yàn)記錄，水的化學(xué)及細(xì)菌分析資料，過(guò)濾器安裝、填礫、外圍封閉施工記錄；②管井使用說(shuō)明書(shū)：最大開(kāi)采量和選用抽水設(shè)備的型號(hào)規(guī)格，使用維護(hù)注意事項(xiàng)；③鉆進(jìn)中的巖樣：名稱(chēng)、厚度、埋藏深度。管井驗(yàn)收資料①管井施工說(shuō)明書(shū)：管井地質(zhì)柱狀圖，過(guò)濾30管井使用注意事項(xiàng)：①抽水設(shè)備的出水量應(yīng)小于管井的出水能力，過(guò)濾器表面進(jìn)水流速小于允許進(jìn)水流速；②建立管井使用卡，逐日按時(shí)記錄井的出水量、水位、出水壓力等信息；③機(jī)泵應(yīng)定期檢修，管井要及時(shí)清理沉淀物，必要時(shí)進(jìn)行洗井；④季節(jié)性供水的管井，停運(yùn)期間應(yīng)定期抽水，以防電機(jī)受潮和井管腐蝕與沉積；⑤管井周?chē)鷳?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。管井使用注意事項(xiàng)：31過(guò)濾器進(jìn)水口尺寸不當(dāng)、纏絲或?yàn)V網(wǎng)腐蝕破裂、接頭不嚴(yán)或管壁斷裂等造成砂粒流入而堵塞更換過(guò)濾器、修補(bǔ)或封閉漏砂部位過(guò)濾器表面及周?chē)畹[、含水層被細(xì)小泥沙堵塞用鋼絲刷、活塞法、真空法洗井過(guò)濾器表面及周?chē)畹[、含水層被腐蝕膠結(jié)物和地下水中析出的鹽類(lèi)沉淀物堵塞18％～35％工業(yè)鹽酸清洗細(xì)菌等微生物繁殖造成堵塞氯化法或酸洗法區(qū)域性地下水位下降回灌補(bǔ)充、降低抽水設(shè)備安裝高度含水層中地下水流失隔斷管井出水量減少原因及處理措施過(guò)濾器進(jìn)水口尺寸不當(dāng)、纏絲或?yàn)V網(wǎng)腐蝕破裂、接頭不嚴(yán)或管壁斷裂32增加管井出水量的措施：真空井法將管井的全部或部分封閉，抽水時(shí)使管井處于負(fù)壓狀態(tài)，增大水位落差。爆破法將雷管和炸藥裝在專(zhuān)用的爆破器內(nèi)，對(duì)孔隙、裂隙、溶洞發(fā)育不全的堅(jiān)硬裂隙巖含水層進(jìn)行爆破。酸洗法對(duì)石灰?guī)r含水層的管井采用注酸的方法增大或貫通裂隙和溶洞。增加管井出水量的措施：33

目的：在已知水文地質(zhì)等參數(shù)的條件下，通過(guò)計(jì)算確定管井在最大允許水位降落時(shí)的可能出水量；或在給定的管井出水量下可能產(chǎn)生的水位降落。

理論公式：方法簡(jiǎn)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)。

經(jīng)驗(yàn)公式：計(jì)算結(jié)果接近實(shí)際，用于施工圖設(shè)計(jì)。12.3管井的設(shè)計(jì)與水力計(jì)算目的：在已知水文地質(zhì)等參數(shù)的條件下，通過(guò)計(jì)算確定管井34Qshs0h0HRm理論公式承壓含水層完整井Qshs0h0HRm理論公式承壓含水層完整井35Qshs0h0HR無(wú)壓含水層完整井Qshs0h0HR無(wú)壓含水層完整井36地層地層顆粒滲透系數(shù)K(m/d)粒徑(mm)所占重量(%)粉砂細(xì)砂中砂粗砂極粗的砂礫石夾砂帶粗砂的礫石漂礫石0.05～0.10.1～0.250.25～0.50.5～1.01～270以下＞70＞50＞50＞501～55～1010～2525～5050～10075～150100～200200～500地層滲透系數(shù)K值地層地層顆粒滲透系數(shù)K粒徑(mm)所占重量(%)粉砂0.37地層地層顆粒影響半徑R(m)粒徑(mm)所占重量(%)粉砂細(xì)砂中砂粗砂極粗的砂小礫石中礫石粗礫石0.05～0.10.1～0.250.25～0.50.5～1.01～22～33～55～1070以下＞70＞50＞50＞5025～5050～100100～300300～400400～500500～600600～15001500～3000各種地層的影響半徑R值地層地層顆粒影響半徑R粒徑(mm)所占重量(%)粉砂0.38經(jīng)驗(yàn)公式直線方程：根據(jù)水源地或水文地質(zhì)條件相似地區(qū)抽水試驗(yàn)所得Q－S數(shù)據(jù)整理。QS經(jīng)驗(yàn)公式直線方程：根據(jù)水源地或水文地質(zhì)條件相似地區(qū)抽39QS拋物線方程：QS0a1bQS拋物線方程：QS0a1b40QS冪函數(shù)方程：1QS冪函數(shù)方程：141QS半對(duì)數(shù)方程：1baQS半對(duì)數(shù)方程：1ba42選用經(jīng)驗(yàn)公式的方法：①抽水實(shí)驗(yàn)應(yīng)有3次或更多次水位下降，在此基礎(chǔ)上繪制Q—S曲線。②如果所繪Q—S曲線是直線，則采用直線型方程計(jì)算；如果不是直線，應(yīng)繪出下列圖形，分別判定是否為直線，對(duì)應(yīng)采用各種方程進(jìn)行計(jì)算。拋物線型冪函數(shù)型半對(duì)數(shù)型例題P154選用經(jīng)驗(yàn)公式的方法：拋物線型冪函數(shù)型半對(duì)數(shù)型例題P15443m2m1K1K2K3m3層狀承壓含水層的平均滲透系數(shù)：m2m1K1K2K3m3層狀承壓含水層的平均滲透系數(shù)：44層狀無(wú)壓含水層的平均滲透系數(shù)：h2h0K1K2K3h3h1層狀無(wú)壓含水層的平均滲透系數(shù)：h2h0K1K2K3h3h145過(guò)濾器有效長(zhǎng)度：過(guò)濾器周?chē)畬又械乃鲗儆谌S流動(dòng)，靠近水泵吸水管管口越近，水流速度越大，管井的出水量越大、過(guò)濾器越長(zhǎng)、管徑越小，流速分布的不均勻程度越明顯。分段取水：管井抽水時(shí)只會(huì)對(duì)一定厚度的含水層產(chǎn)生影響，厚度超過(guò)40米的含水層可在不同深度分別打井抽水。相鄰過(guò)濾器垂直間距一般10～20m。過(guò)濾器有效長(zhǎng)度：分段取水：46井徑對(duì)出水量的影響：承壓含水層無(wú)壓含水層井徑對(duì)出水量的影響：無(wú)壓含水層47管井設(shè)計(jì)步驟：(1)水文地質(zhì)資料搜集和現(xiàn)場(chǎng)查勘；(2)根據(jù)含水層埋藏條件、厚度、巖性、水力狀況及材料設(shè)備、施工條件、初步確定管井的形式與構(gòu)造，選擇取水設(shè)備形式和考慮井群布置方案；(3)確定單井的出水量和對(duì)應(yīng)的水位降落值，進(jìn)行井群互阻計(jì)算，確定管井?dāng)?shù)目、井距、井群布置方案，確定取水設(shè)備型式和容量；(4)進(jìn)行管井構(gòu)造設(shè)計(jì)。管井設(shè)計(jì)步驟：4812.4井群互阻計(jì)算及分段取水井組井群類(lèi)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(lèi)含水層。12.4井群互阻計(jì)算及分段取水井組井群類(lèi)型：49井群布置：設(shè)在城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)的上游；設(shè)在補(bǔ)給條件好、透水性強(qiáng)、水質(zhì)及衛(wèi)生環(huán)境良好的地段；接近主要用水區(qū)，降低管道造價(jià)和輸水費(fèi)用；盡可能垂直于地下水流向；施工、運(yùn)行管理和維護(hù)方便；避免洪水及其它因素的影響。井群布置：50井群互阻概念：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：51影響因素井距，布置方式，出水量，含水層的滲透系數(shù)、厚度、儲(chǔ)量、補(bǔ)給條件；計(jì)算目的確定井距、各井的出水量、井?dāng)?shù)；計(jì)算方法理論公式、經(jīng)驗(yàn)法。影響因素井距，布置方式，出水量，含水層的滲透系數(shù)5212.5大口井、輻射井和復(fù)合井大口井大口井構(gòu)造簡(jiǎn)單、取材容易、施工方便、使用年限長(zhǎng)、容積大能起水量調(diào)節(jié)作用；但深度較淺，對(duì)水位變化適應(yīng)性差。用于開(kāi)采淺層地下水，口徑5～8m，井深≤15m。完整井只有井壁進(jìn)水，適用于顆粒粗、厚度薄(5～8m)、埋深淺的含水層。含水層厚度較大(＞10m)時(shí)，應(yīng)做成不完整大口井。12.5大口井、輻射井和復(fù)合井大口井53大口井主要由井筒、井口和進(jìn)水部分組成：

井筒通常用鋼筋混凝土澆注或用磚、塊石砌筑而成，用以加固井壁和隔離不良水質(zhì)的含水層，鋼筋混凝土井筒最下端應(yīng)設(shè)置刃腳，用以在井筒下沉?xí)r切削土層，刃腳外緣綠應(yīng)凸出井筒5～10cm。采用磚石結(jié)構(gòu)的并筒和進(jìn)水孔井壁、透水井壁，也需加用鋼筋混凝土刃腳，刃腳高度不小于1.2m。大口井主要由井筒、井口和進(jìn)水部分組成：54

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。井口以上部分可與泵站合建，工藝布置要求與一般泵站相同；也可與泵站分建，只設(shè)井蓋，井蓋上部設(shè)有人孔和通風(fēng)管。井口應(yīng)高出地表0.5m以上，并在井口周邊修建寬度為155

進(jìn)水部分包括井壁進(jìn)水和井底反濾層。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。井壁進(jìn)水也可利用無(wú)砂混凝土制成的透水井壁。無(wú)砂混凝土大口井制作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，但在粉細(xì)砂層和含鐵地下水中易堵塞。進(jìn)水部分包括井壁進(jìn)水和井底反濾層。井壁進(jìn)水是在井壁上56大口井施工方法大開(kāi)槽施工將基槽直接開(kāi)挖到設(shè)計(jì)井深，并進(jìn)行排水，在基槽中砌筑或澆注透水井壁和井筒以及鋪設(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?。缺點(diǎn)：開(kāi)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。大口井施工方法57沉井施工在井位處開(kāi)挖基坑，將帶有刃腳的井筒或進(jìn)水孔井壁、透水井壁放入基坑，再在井筒內(nèi)挖土，讓井筒靠自重切土下沉，直至設(shè)計(jì)井深。優(yōu)點(diǎn)：土方量少，施工場(chǎng)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?chē)ㄖ镉绊懶?。缺點(diǎn)：技術(shù)要求高，在下沉過(guò)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(shì)等問(wèn)題。沉井施工在井位處開(kāi)挖基坑，將帶有刃腳的井筒或進(jìn)水58大口井水力計(jì)算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：大口井水力計(jì)算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59大口井設(shè)計(jì)要點(diǎn)1)大口井應(yīng)選在地下水補(bǔ)給豐富、含水層透水性且好、埋藏淺的地段。2)適當(dāng)增加井徑可增加水井出水量，在出水量不變條件下，可減小水位降落值，降低取水的電耗；還能降低進(jìn)水流速，延長(zhǎng)大口井的使用期。3)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。大口井設(shè)計(jì)要點(diǎn)60輻射井輻射井由集水井與輻射狀集水管組成，與大口井相比，更適用于較薄的含水層和厚度小而埋深大的含水層。輻射井管理集中，占地省，便于衛(wèi)生防護(hù)，但施工難度較大，成本較高。集水井底與輻射管同時(shí)進(jìn)水時(shí)適用于厚度較大的含水層(5～10m)；集水井底封閉，僅靠輻射管集水時(shí)適用于較薄的含水層(＜5m)。輻射井61集水井用于匯水和輻射管施工，直徑由抽水設(shè)備安裝和輻射管施工要求而定，一般不小于3m，集水井結(jié)構(gòu)與大口井相似，通常采用鋼筋混凝土井筒，沉井法施工。輻射管一般采用厚壁鋼管，直接頂管施工；進(jìn)水孔有圓孔和條孔兩種，孔眼在集水管上交錯(cuò)排列，孔隙率15～20％。輻射管可多層布置，層間距1～3m，每層4～8根，最下層距含水層底板不小于1m，高于集水井井底1.5m，以利于集水和頂管施工，直徑75～150mm，長(zhǎng)度小于30m。集水井用于匯水和輻射管施工，直徑由抽水設(shè)備安裝和輻射62輻射井水力計(jì)算無(wú)壓含水層承壓含水層輻射井水力計(jì)算