6.2【 供水管井设计】出水量的确定
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Ⅰ: 生活、生》产用水管井》设计出水量》的确定
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6.2】.1 《地下水的《开发和利用应—贯彻“?全面规划、》合理开采、开源节流!、,化害为利”》的原则做《到合理开《发可持续《开,发,保护地下《水资源避免过—。量开采而产生—一系列不良》后果(如区域地下】水位下降、水质【。变,差、地?面沉:降、环境《恶化等?)因此本条从数【量上规定井群总【出水:量,应小于?。开,。采,区,的地下?水允许开采量—
6【.2.2《、6:.2.?3 实践》表明:在供水管《井设计与生》。产中普遍存在的问题!是超过管井的出水】能力:超量抽水从设计上】。看每一眼管井在【井结构确定的条件】下有一个最大允许】出水:量,目前仅?依据勘察资料确定出!水,量而:很少考虑《确定的?管井:结,构本身?。。的出水?能力是否《与之匹配更严—。重的是在管井结【构已定的《情况下盲《目追求增大出—水量造成许多—。地区管井涌砂、腐】蚀和堵塞的加剧合】理的:管井设计出水量需】正确地确定两个流】。速参:数一是?地下水?从含:水层:进入井壁的进水流】。速二是流经过滤管缝!隙(孔隙)的过【滤管进水流》速,流速过大会把含水】。层中:。。的细小颗粒》。带入井内井》壁进水?流速是指含水—层中的地下水通过】井壁:界面进?入井内?时,的速度它可用—。含水层渗透》。系数和井壁过水断面!处的水力《坡度的乘积》表示因?此也可称为渗透流速!水力坡度的大小【是有一定限度的因此!渗透流速越大实【际流速也越大松【散含水层《由不同?大小粒径的砂—粒组:成在:水流:的推动下每一—粒径的砂粒都—有一个?最小能被搬运移动的!实际水流速度值【因此:在理:论上:就会有一个》确定了?的实际?水,。流速度值在它的推动!下,被,搬运至井内的砂量可!被管井设《计允许并且还—不会因进入井—内的砂粒过多而【造成井?壁坍塌、管井报【废这一?实际的?水,流速度值由于井壁】四周:地,下水运动的复杂性(!紊流和三维流)和边!界(井壁)的—多变性而难以用严谨!。的数学解析法求【解不过经大》量的试?。验和统计数据显【示它和含水层的【渗透性有密切—的,。关系并可以用井壁进!水流速的相关—关系式来表达—这就是吉哈尔特公式!、阿勃拉莫夫公【式和它们的修—正公:式详情见《后,面的有关论》述而流经过滤—管缝隙(《孔隙:)的流速是实际流】。速过大会增大—水头损失破坏—地下水?化学平衡使水中的溶!。解物质析出》沉积于?过滤管进水缝隙【(,孔隙)中加速结垢导!致,过滤管堵塞》合理的设计应保证】井壁进水流速和过滤!管进水流速都—不得超过其临界流速!的允许值井壁允许进!水流速是井》身开采?段设计的重要参数】过滤管允许进—水流速是过滤—管,。进水面积设》计的重要参数需要指!出的是管井》设计时采用的都【。是其过?水断面上的》平均流速《对管井设计出—水量本?规范第6《.,1.4?条明确规定“—。管井设计出》水量应小于》管井的出水能力”】所谓管井《的出水能力即是某过!滤器结构条件—。下允许通《过的最大水》量由于地下》水是经过过滤—管进入井管内—的因此过滤管的出】水能力即是管井的出!。水能力?其出水能力可根据已!确定的过《水断面?积与过?滤,管允许进水流速的乘!积确定即式(—6.2.2)实【际上计算过滤管【的进水?能力即是确定—过滤管的进水流速不!得超过过《滤管的允许》进水流速根》据原规范修》订时的?调查和复核》计算我国大多数生】产井:的过滤管进水流速】都,未,超过0.《03m/s》仅少数出《。水量:大或采?用包网过滤器的【管井因过滤管有【效进水面积》过小而超过此—。值因此第《6.2.2条—。规定:过滤管允许进水流速!Vg不得大》于0.03m/s正!是,出于减缓过滤管【的堵塞对过滤—管进水流速的要求而!规,定的
!。 井壁允许进水!流,速的确?定有各?种,计算公式常用的【有
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【(1:)吉哈尔特公式德】国学者吉哈尔特(】W·Sich—arde)于19】28年?根据大?。量管井试验资—料,用数:理统计?。的方法首先建立了允!许入井流《。速与含水层》渗透:系数的?相关关系式
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《 式中?K含水层《。平均渗?透系:数(m/《s);?
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! a滤—料层的滤水系—数(一?般为:15若滤《料颗:粒很细时可取—18)本规范—和国内相关文献【中取15
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(!2)休斯曼(Hu】isman)197!2年对吉哈尔—特公式进行了修正修!正后的关系式为
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式中】K含水层平均渗透系!数(m?/s)
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? 该式—偏于安全《仅在日本《等少:数国家得到应用
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!(,3)苏联学者—阿勃拉?莫夫(C·K·A】σp:aMOB)于1【954年《根据大量管井—试验:资料建立的相—关关系?式
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式中K】含水层平均渗—透系数(m/—d);
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】。 ? A》系,数(A=6》0~70《一般取65含—水层颗粒细取小值】颗粒粗?取大值)我国—现行行业标准建【筑基坑支护技术规程!。JGJ 120-】2012和相—关文献中A取—60~65
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—(4)我国陕西机械!学院水利系教—授赵尔惠1980】年对式(《5)进?行了修正《与验证修正》式为
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式—中K含水《。层平均渗透系数(】。m/d?)
【 比》较诸式的计》算结果当《K≥6m/d时【式(4)《<式(3)<—式(5)<式(6】),;当K<6m/d时!式(4)《<式(3)<式【(6)?<式(5)
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在相同】。条件下管井的—井壁进水流速越【。大意味着从含—。水,层进入管井》。。的砂越多则井水的含!砂量:亦大因此确定管井】允许井壁进水—流速是与井水含砂量!要求密切相关的彼】此匹配的换言—之,井,。水含砂量的》要求越严则井壁允】许进水流速》。相应的要求越小;井!水含砂?量的要?求越宽则井壁允许进!水流速也可相应大】些,原规范修订组从【我国生产实》践出:发并通过20—。余例:生产井?(供水?),调查和核算》认为我?国生产井(供水)】的井壁进水流速【均远小?于式(5)的—计算值一般为—式(5?)计算?值的1/3》~1/2也就是说】若按式(5)—的井壁允许》进水流速设计井径则!原井径?要缩小?2,。倍~3倍显然—。该式:不适合我国供—水管:井实际且其原著【机井滤水管中已说】明式(?5)适用《范围应限于包网过滤!器,管井另外式》(4)实际上是【式(3)乘》以1/?2安全系数的修正式!我国生产井》(供水)的井—壁进水流速均—大,于,式(4)《的计:算值若按该式计算供!。水管井?出水量则要大大减少!原出水量显》然,在实际上太偏—于安全据此供水管井!的井壁?允许进水流速的计】算,式推荐采用吉—哈尔:特公式通过生产井】的实际复核均与式】(,3,)的计算值接近符】。合我:国供水管井的实【际,情况当为降水管【井时本规范第6.】3.5?条的:井壁允许进水—流速的?计算式推荐采—用式(5)同—时二者也与我国允许!井水含砂量的现状】和新:制定的井水含砂【量标准?相匹配
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当】地下水具有侵蚀性】和容易?结垢:时为减缓过滤管【。的腐蚀和结垢速度】降低允许过滤—管的进水速》度也即降低管井出】水,量,是必要的具体—数据应根《据地下水水》质的腐?蚀,性程:度确定
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6.2.】4 : 在实际供》水工程中多》采用地?下水水源地》集中:供水:常利用井群的—形式进行抽水当井】群中的?井与井之《间的距离《过小时彼此》之间:的降深?和流:量都要发《生相互影响可能出】现较明显《的水井之间的相【互干扰?。在求:解干扰井流》。定解问题《时依据叠加原理【和稳:定,流、非稳定流—的基本原理和方【。法叠:加原理用《于干扰井《流的:实质:就是将干扰井中各个!抽水井单独工作【时对某一点》产生的水位降深【叠,加即等于该点在干】扰井:流中的水《位降深值
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Ⅱ 热《源,井设:计出水量的确定
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6.【2.5 浅层地】热能是指《蕴,藏在地?。表以:。下一定深度》。(一般为2》00:m)范围内》的岩土体《、地:。下水中具有开发利】。。用价值的《地,热资源对于直接地下!水换热系统回灌过程!中的:回扬:、水回路中产生的负!压,和沉砂?池都避免不了空气】和地:。下水的接触导致地】下水氧化地下水氧】化会产生一》系列:的水文?。地质:问题如地质化学变化!、生:物变化等虽然井【口换热器减少—了地下水与空气的接!触并对回路中所【用器材做防》腐处理这样可—以减轻空气对地【下水的污染程度但是!污染后将《是一个无法》挽回的灾难》。从危:害程度?。上来讲不亚于空气】污染的危害性治理】更是:无从谈起所以地下】水水源?热泵的水源宜采用浅!层水与城市供水水】源,分开:是必要的
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