取水工程总结.docx

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取水工程总结

取水工程总结

1、水源的的分类及概念

水资源的概念通常有有狭义、广义和工程的概念

广义概念：

水资源纸包括海洋、地下水、冰川、湖泊、土壤水、河川径流、大气水等。

狭义概念：

水资源指的是广义水资源范围内逐年可以得到恢复更新的那一部分淡水。

工程概念：

水资源仅指狭义范围内内可以达到恢复更新淡水中，在一定技术经济条件下，可以为人们所用的那一部分水以及少量被用于冷却的海水。

2、中国水资源的特点

在地球圈中约有13.86亿km3的水，它是以液态、气态、固态的形式分布于海洋、陆地、大气和生物体中。

其中海洋总储水量为13.38亿km3，占全球水量的的96.54%，而淡水资源仅占2.53%。

我国水资源总量约2.81万亿m3，人均占有量很低，是水资源十分紧缺的国家之一。

我国水资源地理分布和时空分布的主要特点是

①水资源总量丰富，人均占有量很少

②水资源时空分布不均匀

③水源污染严重

水资源危机中另一个重要表现就是水污染，即污染型缺水

3、给水水源分类，各种给水水源的特点，给水水源选择应遵循哪些原则。

给水水源的保护措施有哪一些？

（重点掌握水源的卫生防护）

给水水源分为：

地下水源和地表水源

地下水源：

潜水（无压地下水）、自流水（承压地下水）和泉水；

地表水源：

：

江河、湖泊、水库、山区浅水河流好、海水；

地下水源和地表水源由于形成的特点和存在的条件不同，而具有各自的特点：

地下水的特点：

①水质清澈；

②水温稳定；

③分布面广；

④尤其是承压地下水，其上覆盖不透水层，可以防止来自地表的渗透污染，具有较好的卫生条件；

⑤地下水径流量小；

⑥矿化度和硬度较高

地表水的特点：

①流量较大；

②河水浊度较高；

③水温变化幅度大；

④有机物及细菌含量较高

⑤水质水量随季节性变化较大；

水源选择的遵循的原则：

①应选择在水体功能区划所规定的取水地段；

②水量充沛可靠；

③远水水质符合水源水质要求；

④与农业、水利综合利用；

⑤取水、输水、净水设施安全经济混合维护方便

⑥具有施工条件；

水源采用的原则：

①同时具有地表水源、地下水源时，工业用水宜用地表水，饮

用水宜用地下水；

②地下水宜优先作为生活饮用水的水源；

③选用地下水源的顺序：

泉水—承压水（或层间水）—潜水；

④工业企业，如取水量不大或不影响当地饮用水需要，也可用

地下水源，否则应用地表水；

采用地下水源的优点：

①取水条件及取水构筑物简单；

②处理构筑物投资及运行费用也较省；

③便于靠近大用户建立水源，从而降低给水系统（特别是输水

管及管网）的投资；

④提高了给水系统的可靠性；

⑤便于分期建设；

⑥便于建立卫生防护区；

给水水源保护的措施有如下原则是：

地表水水源卫生防护和地下水源卫生防护

（1）地表水水源卫生防护：

生活饮用水地表水水源保护区分为：

一级保护区和二级保护区。

生活饮用水地表水源一级保护区的水质，使用国《地表水环境质量标准》Ⅱ类标准二级保护区适用于国家《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准

a.取水点周围半径100m的水域内，严禁捕捞、网箱养殖、停靠船只、游泳和从

事其他可能污染水源的任何活动。

b.取水点上游1000m至下游100m的水域不得排入工业废水和生活污水；其沿岸

防护范围内不得堆放废渣，不得设立有毒、有害化学物品仓库、堆栈，不得设

立装卸垃圾、粪便和有毒有害化学物品的码头，不得使用工业废水或生活污水

灌溉及使用难降解或剧毒的农药，不得排放有毒气体、放射性物质，不得从事

放牧等有可能污染该段水域水质的活动。

c.以河流为给水水源的集中式供水，由供水单位及其主管部门会同卫生、环保、

水利等部门根据实际需要，可把取水点上1000m以外的一定范围河段划为水

源保护区，严格控制上游污染物的排放量。

d.集中式供水单位应划定生产区的范围并设立明显的标志，生产区外围30m范

围内以及独立的泵站、沉淀池、和清水池外围的30m范围内，不得设置具名生

活居住区和禽畜饲养区；不得修建渗水厕所；不得堆放垃圾、粪便、废渣和铺设污水管道；应保持良好的卫生状况。

（2）地下水水源卫生防护

地下水水源保护区的水质适用于《地下水质标准》Ⅱ类标准

a.生活饮用水地下水水源保护区、构筑物防护范围及影响半径的范围，应根据

生活饮用水源所处的地理位置、水文地质条件、供水数量、开采方式和污染

源的分布，由供水单位及其主管部门汇通卫生、环保及规划设计、水文地质

等部门研究确定。

其防护措施应按照地面水水厂生产区执行。

b.在单井和井群的影响半径范围内，不得使用工业用废水或生活污水灌溉和使

用有持久性毒性或剧毒的农药，不得修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或铺设污水渠道，并不得从事破坏深层土层的活动。

c.在地下水水厂生产区范围内，应按照地面谁水厂生产区要求执行。

4、取水工程的任务，取水工程涉及那两个方面的内容。

（水源的选择、取水构筑物形式的选择两个方面）

答：

取水工程的主要任务：

从水源取水，并送至水厂和用户

取水工程涉及给水水源和取水构筑物两方面的内容

5、地下取水构筑物设计的一些基本概念：

透水层、含水层、不透水层（隔水层）、

潜水、层间水（无压含水层层间水、承压含水层层间水、自流水）、泉水（自流泉、

潜水泉）。

答：

地下水是存在于地壳岩石或土壤空隙中的水。

各种图层和岩层有不同的透水性。

透水层：

卵石层、砂层和石灰岩等，组织松散，具有众多的相互连通的空隙，透

水性较好水在其中的流动属渗透过程，故这些岩层叫透水层。

透水层又

叫含水层

不透水层：

黏土和花岗岩等紧密岩层，透水性极差甚至不透水叫不透水层。

不透水层又叫隔水层；

如果透水层下面有一层不透水层，则在这一透水层就会积聚地下水，底

层构造往往就是由透水层和不透水层彼此相间构成。

潜水：

埋藏在第一个隔水层上的地下水叫潜水。

潜水有一个自由水面。

潜水主要

靠雨水和河流等地表水渗透而补给。

层间水：

两个不透水层间的水叫层间水。

如果层间水尊在自由水面，称为无压含

水层；层间水有压力，则称为承压含水层。

泉水：

在适当的地形条件下，在某一口处涌出的地下水叫泉水。

泉水分自流泉和

潜水泉。

自流泉有承压地下水补给，用水量稳定，水质好。

6、地下取水构筑物有类型，各自的适用条件。

地下水取水构筑物使用的条件：

①位于水质好、不易受污染的富水地段

②尽量靠近主要用水地段

③施工、运行和维护方便

④尽量避开地震区、地址灾害区和矿产采空区

地下水构筑物主要类型有：

管井、大口井、渗区、辐射井、复合井

管井：

①使用含水层厚度大于4m，地板埋藏深度大于8m的地域；

②在深井泵性能允许的状况下，不受地下水埋深限制

③适用于任何砂层、卵石层、砾石层、构造裂隙、熔岩裂隙等含水层，应

用范围最为广泛。

④管井取水时应设置备用井，备用井的数量一般可按照10%～20%的设计

用水量所需井数确定，但不得少于一口井。

大口井：

①适用于含水层厚度为5m左右，地板埋藏深度小于15m地域；

②适用于砂、卵石层、砾石层，地下水补给丰富，含水层透水性良好的

地段；

③含水层厚度大于10m是应建成非完整井。

非完整井有井壁和井底同时

进水；

④在水量丰富、含水层较深时，宜增加穿孔辐射管建成辐射井；

⑤比较适合中小城镇、铁路及农村的地下水取水构筑物；

渗渠：

①渗渠适用于含水层厚度小于5m，渠地埋藏深度小于6m；

②适用于中砂、粗砂、砾石或卵石层；

③最适于开采河床渗透水；

泉室：

适用有泉水露头、水量稳定，且覆盖层厚度小于5m的地域

7、管井的构造组成，各部分的作用，过滤器是管井最重要的组成部分，但是不是必不可少的部分。

答：

管井的构造有：

井室、井壁管、过滤器、沉淀管

井室：

用以安装各种设备、保持管井免受污染和进行维护管理的场所。

为保证井室内设备正常运行，井室应有一定的采光、采暖、通风、防水和防潮设施；为防止井室积水流入井内，井口应高出井室地面0.3～0.5m。

为了防止底层被污染，管井井口应加设套管，并填入优质粘土或水泥浆等

不透水材料封闭，封闭厚度一般应从地面算起不小于5m；井上优建筑物

时，应自基础底向算起；

井壁管：

设置井壁的目的在于加固井壁、隔离水质不良的或水头较低的含水层。

井壁管应有足够的强度，时期能够经受底层呢个和人工填充物的侧压力。

过滤器：

过滤器的基本要求：

①应有足够的强度和抗腐蚀性能；

②具有良好的透水性且保持人工填砾和含水层的渗透稳定性

③含水层中的水通过过滤器进入管井的

沉淀管：

沉淀管接在过滤器的下面，用以沉淀进入井内的细小沙粒和地下水中析

出的沉淀物，其长度根据井深和含水层出啥的可能性而定。

一般为2～

10m。

井深小于20m，沉淀管长度取2m；井深大于90m，沉淀管长度取

10m；

过滤器不是管井不可缺少的部分

①在稳定的裂隙和岩溶基岩地层中取水时，可以不设过滤器，仅在上部覆盖层和

基岩风化带设护口井壁管即可；

②建造在坚硬覆盖层的砂质承压水中，也可不设过滤器管井；

③建造在地震多发带，则应该设立坚固的井壁管和过滤器；

④为防止扩大降水漏斗以提高顶板的稳定性，可在降水漏斗内回填砾石。

8、完整井和非完整井，管井的出水量计算公式，每个公式中各符号的涵义是什么？

完整井：

是井底与不透水层的板顶（或板底）紧密接触，特点是井壁进水，井底

不进水。

（仅有井壁进水，这一点很重要）

非完整井：

是井底与不透水层的板顶（或板底）不接触，特点是井壁和井底同时进

水。

承压含水层完整井：

无压含水层完整井：

9、管井的设计口数计算，井群互阻，井群互阻的表现。

多口井距离较近，同时工作抽取同一个含水层中的水时，其降落漏斗必然相互干扰，即井群互阻现象。

井群互阻的表现如下：

（1）在水位降落值不变的情况下，共同工作的各井出水两个小于各单井单独工作

时的出水量。

（2）在出水量不变的情况下，共同工作时的各井的水位降落值大于单井单独工作时的水位降落值。

9、大口井的构造，每部分的作用，大口井的出水量，公式中各符号的涵义，大口井的井底反滤层粒径计算。

答：

大口井的构造：

井口、井筒及进水部分组成

大口井是广泛应用于采取浅层地下水的的构筑物，D=5～8m，D一般小于10m

大口井的井深一般小于15m。

①井筒井筒通常采用钢筋混凝土浇筑、砖砌或块石等砌筑而成，用以加固井壁和隔离不良水质得含水层

②井口井口为大口井露出地面的部分。

为避免地表污水从井口或沿井壁侵入，

污染地下水，井口应高出地面0.5m以上。

并在井口周围修建宽度为1.5m

的散水坡。

如覆盖层系透水层散水坡下面还应该填厚度不小于1.5m的夯

实黏土层。

③进水部分进水部分包括：

井壁进水孔和井底反滤层

a.井底反滤层：

反滤层大多设计成凹弧形，滤料自上而下逐渐变粗，设3～4

层，每层厚度200～300mm；由于刃脚处滤层厚度应增加滤层厚度20%～30%。

与含水层相邻一层反滤层滤料粒径d等于含水层滤料计算粒径的6～8倍。

相邻两层反滤层的滤料粒径之比宜取2～4

b.井壁进水孔：

进水孔采用水平孔和斜形孔；

壁孔一般采用100～200mm的圆孔或（100×150mm）～

（200×250mm）矩形孔，交错排列于井壁，其孔隙率在15%左

右。

为保持含水层的渗透性，孔内装有一定级配的滤料层，

孔的两侧设置不锈钢丝网，以防止滤料漏失。

斜形孔多为圆形，孔倾斜度不超过450，孔径为200～300mm，

空外侧设有格网。

c.透水井壁：

透水井壁由无砂混凝土预制而成

10、辐射井有组成，复合井的组成及特点。

答：

辐射井是由集水井和很多辐射状铺设的水平或倾斜的敷设（集水）管组合而成

辐射井由两种构造形式：

（1）集水井井底和辐射管同时进水，适用于含水层厚度5～10m的地段；

（2）集水井井底封闭，仅由辐射管集水，适用于含水层厚度≤5m的地段

辐射井适用于大口井不能开采的、厚度较薄的含水层以及不能用渗渠开采的厚度

较薄、埋深较大的含水层。

复合井是大口井和管井的组合，是大口井和管井上下能组合分层或分段取水的构

筑物。

含水层厚度m和大口井半径r0之比等于3～6时或含水层透水性能较差时，可采

用复合井提高出水量

11、渗渠的形式及其构造，渗渠的出水量量计算公式，公式中各符号的涵义。

渗渠集水井的容积计算。

渗渠是水平铺设在含水层中、壁上开孔集取浅层地下水的管（渠），也可铺设在河流或水库等地表水体之下或旁边，集取地下水或地表渗透水。

渗渠主要有：

水平集水管、集水井、检查井和泵站组成

集水管一般为钢筋混凝土穿孔管；水量较小时可采用混凝土穿孔管、陶土管、铸铁管；也可采用带缝的干砌石块或装配式钢筋混凝土暗渠。

圆孔孔眼尺寸20～30mm，间距为孔眼尺寸的2～2.5倍。

孔眼内大外小，交错排列管渠上1/2～2/3部分，水流通过孔眼的流速为0.01m/s。

渗渠集水井多为钢筋混凝土结构，分1～2格，并在渗渠吸水口处安装阀门。

渗渠集水井有效容积≥30min出水量计算，并按照一台泵5min抽水量校核。

这四个公式要注意。