地下水取水与水资源保护
① 绘制Q—Sw曲线
② 判断Q—Sw曲线类型
③ 求a、b,建立Q—Sw曲线方程
④ 根据Q或Sw求解Sw或Q
6)应注意的问题
例:在单井中进行3次水位下降的抽水试验, 试验数据为: S1=1.8m,Q1=40 l/s;S2=3.2m,Q2=60 l/s;S3=4.7m,Q3=75l/s;求水位降落值 S=6.5m时,井的出水量Q = ?
① 作用:保持取得最大出水量,延长使用年限 ② 组成:过滤骨架(管型、钢筋型)、过滤层(缠丝和
滤网、砾石) ③ 类型:缠丝、包网、填砾、笼(筐)状 ④ 直径、长度及安装部位 4) 沉淀管:2~10m,防砂
管井的井群系统及其合理布局
1) 井群系统:自流井井群、虹吸式井群、卧式泵取水井群、 深井泵取水井群
地 下 水 向 潜 水 完 整 井 运
假设条件
Q-s 关系曲线
2) 完整井非稳定井流出水量计算(图6—44、6—45)
水头函数
Ur,t 4 Q Ku
ueudu0.577l2nuuu2
u3
.....
0u
22! 33!
ur2(潜水u) *r2(承压水)
R
rw
Q 2
ln
R rw
R
1 2
kH
2 0
rw
1 2
kh
2 w
则 H 0 2hw 2 Q kln rRw 1.3 Q k7 lg rRw
2)经验公式(水位削减法)井群互阻干扰计算
① 承压水公式
Q kj
Q i S ki
S ki
t
i
Qi
Q
0
S ki S0
完整井稳定井流出水量计算(图6—42、6—43)势函数:R Nhomakorabear
Q
w2l
R n
rw
潜水
R
1 2
KH02
rw
1 2
Khw 2
承压水
R
1 2 KMH0
rw
1 2
KMh w
若已知K、M、H0、hw,则可推求:
给定
SwH0hw
Q2R rw R
ln
rw
则
QR
SwH0hw2KM lnrw
解:Q=56m3/h=1344m3/d, Q/(4×3.14×T)=0.3889
当t=24h=1d,u=0.0055×r2/(4×275×1)=5×10-6r2
当t=365d,u=0.0055×r2/(4×275×365)=1.37×10-8r2,
列表计算各点水位降落值:
T(d)
1
r
0.2 100 1000
1)一般公式:
稳定井流: Q2Rrw Rr
非稳定井流:
Q4kURr
2) 含水层为越流系统时:
稳定井流: 非稳定井流:
Q2R
r
w
k0rBw
QkU, r
B
3) 管井为非完整井时:分段法和镜像法
4) 对于非均质含水层,以加权平均值表示各项参数
第6章 取水工程
——地下水取水
§6.3 地下水水源地选择
一.地下水资源的特征 二.集中式供水水源地的选择
1. 水源地的水文地质条件
① 含水层的富水性:透水性强、厚度大、层数多、分布面积广 ② 含水层的补给条件:拦截地下径流、接近集中补给排泄区
2. 水源地的地质环境,远离取水点、排水点 3. 水源地的经济、安全性和扩建前景
t
i
S KI
ti
S KI
ti
ti
t0
Qi Q0
② 潜水公式
③
Qkj Qi
2H Ski
t
i
Ski
三.小型分散式水源地的选择
裂隙带及岩溶发育带的分布、地下水水位埋深、汇水补给面 积
§6.4 地下水取水构筑物的类型和适用条件
一、管井 1. 构造 图6—39
1) 井室:安装水泵(深井泵、潜水泵、卧式泵) 2) 井管:强度足够、光滑圆整、抗腐蚀、内径大于水泵最大
外径100mm 3) 过滤器(核心部分)
4. 井群的互阻干扰计算 1)应用理论公式的互阻干扰计算
① 承压含水层完整井井群计算
假设有n口井,每口井抽水量Qj,观测孔i(xi,yi) 处的水位降为Si′,第j口井在i处的水位降Sij,则
Si jn 1Sijjn 12Q kj M lnR rijj
当i=j时,1号井的S1′可表示
2) 井群合理布局:
①平面布局:垂直径流方向布置 ②垂向布局:
③水井的井数和井距:取决于允许开采量、井间距、单井出水量、 井间干扰强度
地下水取水构筑物的类型与适用范围
深井泵房布置
地下式潜水泵房
分段钻进时井壁管的构造
过滤器周围天然反滤层
二、管井和井群的出水量计算
1. 管井出水量计算的理论公式
对承压水: 4Tt
4Tt
Sr,t 4Q T4 Tr2t
雅柯比近似公式(当u≦0.1时,与泰斯公式相比,误差<5%)
u 0 .57 l7 n u2
直径为0.4m的承压完整井一口,以恒定流量56m3/h抽水。该井 所在地层的水文地质参数为:导水系数T=275m2/d,释水系数 u=0.0055,试用雅克布公式计算该井连续抽水24h和一年后,在 井壁处和距井100m、1000m处各点的水位降落值。
Si
n
Qj lnRj
j12kM r1j
展开得:
S i 2 .7 1 k3 M Q 1 lr R g 1 w Q 2 lr R g 1 2 2 Q 3 lr R g 1 3 3 Q n lr R g 1 n n
② 无压含水层完整井井群计算
3. 出水量计算的经验公式
1) 直线型方程 QqSw 2)抛物线型方程
q QSw
S
2 w
SwaQbQ2
若令
S0
Sw Q
则 S0 abQ
a,b用最小二乘法求得
3) 幂函数型方程
Qab Sw
lgQlgab1lgSw
4) 半对数型方程 Qab 1lgSw
5)选用经验公式的方法
0.2
u
2×10-7 5×10-2 5
5.5×10-10
W(u) 14.85 2.47 0.001148 20.7439
S
5.774 0.96 0.0004 8.067
365 100 1000
1.4×10-4 1.4×10-2
8.2967 3.6915 3.227 1.435
2.管井出水量计算理论公式的选择