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1、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，不透水層也稱隔水層。地下水分類：埋藏在地面下第一個隔水層上的地下水叫潛水；兩個不透水層間的地下水叫層間水；具有自由水面的層間水稱無壓地下水；承受有壓力的層間水稱承壓地下水；在自身壓力作用下從某一出口涌出的地下水叫泉水。地下水取水構(gòu)筑物分類①.管井井管從地面打到含水層，抽取地下水的井；②.大口井
2、——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；③.滲渠——壁上開孔，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。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。管井直徑一般在50～1000mm，深度一般在200米以內(nèi)，通常由井室、井壁管、過濾器、沉淀管組成。井室：用以安裝各種設(shè)備，采光、采暖、
3、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、施工和管理井室結(jié)構(gòu)：深井泵房——泵體和揚水管安裝在管井內(nèi)，泵座和電動機(jī)安裝在井室內(nèi)；深井潛水泵房——水泵和電動機(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
4、、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。過濾器應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的透水性。鋼筋骨架過濾器：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，或用作纏絲過濾器、包網(wǎng)過濾器的骨架。圓孔或條孔過濾器：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，亦可用作纏絲過濾器、包網(wǎng)過濾器的骨架。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～
5、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。填礫過濾器：在各類過濾器的外圍填符合一定級配的礫石構(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)超過過濾器頂部8～10m。過濾器進(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％。管井施工步驟鉆鑿井孔管井驗收粘土封閉沖孔
6、換漿物探測井井管安裝圍填礫料抽水試驗洗井鉆鑿井孔沖擊鉆進(jìn)法：利用鉆頭對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?；剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)過程：鉆機(jī)的動力通過傳動裝置使轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，帶動主鉆桿旋轉(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)—個主鉆桿深度后，由鉆機(jī)的卷揚機(jī)提起鉆具，將鉆桿用卡盤卡在井口，取下主鉆桿，接一根鉆桿，再接上主鉆
7、桿，繼續(xù)鉆進(jìn)，如此反復(fù)進(jìn)行，直至設(shè)計井深。鉆頭過程中，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、潤滑鉆具的作用，同時將被切削下來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。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方式的泥漿循環(huán)運動方向與正循環(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。
8、在井徑變動較大，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，因泥漿中央帶有大量的者土碎屑，易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤掛鉤膠管泥漿池
