水源选择及取水构筑物课件.ppt

1、&5 水源选择及取水构筑物水源选择及取水构筑物5-1 5-1 城市给水水源规划城市给水水源规划v 广义概念：包括海洋、地下水、冰川、广义概念：包括海洋、地下水、冰川、湖泊、河川径流、土壤水、大气水在内的各湖泊、河川径流、土壤水、大气水在内的各种水体种水体v 狭义概念：广义范围内逐年可以得到恢狭义概念：广义范围内逐年可以得到恢复更新的淡水复更新的淡水v 工程概念：少量用于冷却的海水和狭义工程概念：少量用于冷却的海水和狭义范围内在一定技术经济条件下，可以被人们范围内在一定技术经济条件下，可以被人们使用的水使用的水水资源5-1 5-1 城市给水水源规划城市给水水源规划v （一）城市水资源v是指可供城

2、市发展、人民生活和进行城市基础设施利用的地表水和地下水。即城市可以利用的河流、湖泊的地表水，逐年可以恢复的地下水，以及海水和可回用的污水等。v 即一个城市的水资源量为当地降水形成的地表水量以及贮存和转化的地下水量，加上外来水量(主要是河川径流量)的储存量和动态水量。但必须注意，不是所有的水资源量都是可以利用的。v通常水资源可利用量指经济上合理、技术上可能和生态环境不遭受破坏的前提下，最大可能被控制利用的不重复的一次性水量。城市水资源可利用量才是与所预测的用水量进行水量平衡的依据。城市水资源的开发利用过程v1.自由开发阶段v 在自由开发阶段其主要特征是：城市用水总量还远远低于城市极限水资源容量。

3、人们解决城市用水量增长问题的主要手段是就近开发新水源；水资源的开发有相当盲目性，甚至破坏性；供水成本和水价低廉；大部分水经一次使用后即排放，普遍存在着不合理用水浪费性.v2水资源基本平衡到制约开发阶段v 在这阶段，城市供水总量开始向城市极限水资源容量靠近。我国目前很多缺水城市都处于这个阶段。v3综合开发利用水资源阶段v 第三个阶段，即合理用水和重复用水开发阶段，这阶段的主要特征是：由于新水源开发成本越来越高，开发重复用水与开发新水源相比，逐渐显示了越来越明显的优势，各种直接的和间接的重复用水系统迅速发展；各种有关管理法规和管理体系配套发展；各种重复用水的新技术和新设备开发十分活跃。降水降水分区

4、分区年降水深年降水深（mm）年径流深年径流深（mm）径流分区径流分区大概范围大概范围多雨多雨1600900丰水丰水海南、广东、福建、台湾大部、湖海南、广东、福建、台湾大部、湖南山地、广西南部、云南西南部、南山地、广西南部、云南西南部、西藏东南部，浙江西藏东南部，浙江湿润湿润8001600 200900多水多水广西、云南，贵州、四川、长江中广西、云南，贵州、四川、长江中下游地区下游地区半湿润半湿润 400800 50200过渡过渡黄、淮海大平原，山西、陕西、东黄、淮海大平原，山西、陕西、东北大部、四川西北部、西藏东部北大部、四川西北部、西藏东部半干旱半干旱 2004001050少水少水东北西部、

5、内蒙古、甘肃、宁夏、东北西部、内蒙古、甘肃、宁夏、新疆西部和北部、西藏北部新疆西部和北部、西藏北部干旱干旱20010缺水缺水（干涸）（干涸）内蒙古、宁夏、甘肃的沙漠柴达内蒙古、宁夏、甘肃的沙漠柴达木盆地塔里木和准噶尔盆地木盆地塔里木和准噶尔盆地我国径流地带区划及降水、径流分区我国径流地带区划及降水、径流分区 给水水源给水水源给水水源分类：给水水源分类：给水水源给水水源地表水地表水地下水地下水江江河河水水湖湖泊泊水水水水库库水水海海 水水潜潜 水水自自流流水水泉泉水水（一)城市水源种类v1.地下水v 地下水指埋藏在地下孔隙、裂隙、溶洞等含水层介质中储存运移的水体。地下水按埋藏条件分为上层滞水、潜

6、水、承压水、裂隙水、溶岩水、泉水等，其中在城市中多开采潜水。v 地下水具有水质清澈、水温稳定、分布面广、矿化度及水质清澈、水温稳定、分布面广、矿化度及硬度高、径流量小硬度高、径流量小等特点。但地下水的矿化度和硬度较高，一些地区可能出现矿化度很高或其它物质(如铁、锰、氯化物、硫酸盐等)的含量较高的情况。地下水是城市的主要水源，若水质符合要求，一般都优先考虑。卵石层、砂层和石灰岩层等组织松卵石层、砂层和石灰岩层等组织松散，具有众多相互连通的孔隙，透水性散，具有众多相互连通的孔隙，透水性能较好，水能在其中流动的岩层叫透水能较好，水能在其中流动的岩层叫透水层，透水层又叫含水层。层，透水层又叫含水层。粘

7、土和花岗岩等结构紧密，透水性粘土和花岗岩等结构紧密，透水性极差甚至不透水的岩层叫不透水层，不极差甚至不透水的岩层叫不透水层，不透水层也称隔水层。透水层也称隔水层。地下水分类：地下水分类：埋藏在地面下第一个隔水层上的地下埋藏在地面下第一个隔水层上的地下水叫潜水；水叫潜水；两个不透水层间的地下水叫层间水；两个不透水层间的地下水叫层间水；具有自由水面的层间水称无压地下水；承具有自由水面的层间水称无压地下水；承受有压力的层间水称承压地下水；受有压力的层间水称承压地下水；在自身压力作用下从某一出口涌出的在自身压力作用下从某一出口涌出的地下水叫泉水。地下水叫泉水。v上层滞水是存在于包气带中局部隔水层之上的

8、地下水。v它的特征是分布范围有限，补给区与分布区一致，水量随季节变化，旱季甚至干枯。因此，只宜做少数居民或临时供水水源，例如我国西北黄土高原某些地区，埋藏有上层滞水，成为该区宝贵水源。v 潜水是埋藏在第一隔水层上，具有自由表面的重力水。v 潜水主要特征是有隔水底板而无隔水顶板，具有自由表面的无压水。它的分布区和补给区往往一致，水位及水量变化较大。我国潜水分布较广，储量丰富，常用作给水水源。但由于易被污染，须注意卫生防护。v 2地表水v 地表水主要指江河、湖泊、蓄水库等。v地表水由于受地面各种因素的影响，具有径流量较径流量较大、汛期混浊度较高、水温变幅大、有机污染物和大、汛期混浊度较高、水温变幅

9、大、有机污染物和细菌含量高、容细菌含量高、容易受到工农业污染、具有明显的季易受到工农业污染、具有明显的季节性、矿化度及硬度低。含铁锰量低节性、矿化度及硬度低。含铁锰量低。v采用地表水源时，在地形、地质、水文、人防、卫生防护等方面较复杂，并且水处理工艺完备，所以投资和运行费用较大。地表水源水量充沛，常能满足大量用水的需要，是城市给水水源的主要选择。.顺直微曲河段 .弯曲河段 .游荡河段v 3海水v 海水含盐量很高，淡化比较困难。但由于水资源缺乏，世界上许多沿海国家开始开发利用海水。海水作为水源一般用在工业用水和生活杂用水方面，如工业冷却、除尘、冲灰、洗涤、消防、冲厕等。也有对海水进行淡化处理，作

10、为生产工艺用水和饮用水。海水腐蚀和海生物附着会对管道和设备造成危害，但这一问题从技术上和经济上都可以得到合理解决。v 4.其它水源v 微咸水主要埋藏在较深层的含水层中，多分布在沿海地区，微咸水的合氯量只有海水的110。微咸水的水量充沛，比较稳定，水质田地而异，有一定变化。微咸水可作为农用灌溉、渔业、工业用水等。v 再生水是指经过处理后回用的工业废水和生活污水城市污水具有量大、就近可取、水量受季节影响小、基建投资和处理成本比远距离输水低等优点。城市污水处理后，可以用在许多方面，如农业灌溉，工业生产，城市生活杂用，地下回沼，水录用水消防用水，渔业养殖，甚至饮用水等。再生水的利用应充分考虑对人体健康

11、和环境质量的影响，按照一定的水质标准处理和使用。v 暴雨洪水通常在干早地区出现时间集中，不能为农田和城市充分利用，且短时间的大量积水，危害城市安全。暴雨洪水一般被城市管道收集后，经河道排人大海，成为弃水。但在缺水地区修建一定的水利工程，形成雨水贮留系统，一方面可以减少水淹之害，另一方面可以作为城市水源。(二)城市水源选择要求v(1)水源具有充沛的水量，满足城市近、远期发展的需要。v(2)水源具有较好的水质。标准中，把水源分为2级：一级水源水要求水质良好，地表水只需经简易净化处理(如过滤)、消毒后即可供生活饮用；地下水只需消毒处理。二级水源水要求水质受轻度污染，经常规净化处理(如絮凝、沉淀、过滤

12、、消毒等)，其水质达到生活饮用水卫生标准。v选择地下水源时，通常按泉水、承压水选择地下水源时，通常按泉水、承压水(或层间水或层间水)、潜水的顺序。潜水的顺序。v (3)坚持开源节流的方针，协调与其它经济部门的关系。v (4)水源选择要密切结合城市近、远期规划和发展布局，从整个给水系统(取水、净水、输配水)的安全和经济来考虑。v (5)选择水源时还应考虑取水工程本身与其他各种条件，如当地的水文程地质、地形、人防、卫生、施工等方面条件。v (6)水源选择应考虑防护和管理的要求，避免水源枯竭和水质污染。v (7)保证安全供水。大中城市应考虑多水源分区供水，小城市也应有远期备用水源无多个水源可选时，结

13、合远期发展，应设两个以上取水口。水源选择要求：水源选择要求：水源选择应密切结合城市远近期规水源选择应密切结合城市远近期规划和工业总体布局要求，通过技术经济划和工业总体布局要求，通过技术经济比较后综合考虑确定。比较后综合考虑确定。所选水源应该水质良好且稳定、水所选水源应该水质良好且稳定、水量充沛并能持续开发利用、易于进行卫量充沛并能持续开发利用、易于进行卫生防护、靠近主要用水区域、有利于水生防护、靠近主要用水区域、有利于水资源的综合利用、具有良好的取水构筑资源的综合利用、具有良好的取水构筑物施工条件。物施工条件。符合卫生要求的地下水，宜优先作符合卫生要求的地下水，宜优先作为生活饮用水的水源；用地

14、下水作为供为生活饮用水的水源；用地下水作为供水水源时，应有确切的水文地质资料，水水源时，应有确切的水文地质资料，取水量必须小于允许开采量，严禁盲目取水量必须小于允许开采量，严禁盲目开采。开采。用地表水作为城市供水水源时，其用地表水作为城市供水水源时，其设计设计枯水流量的保证率枯水流量的保证率，应根据城市规，应根据城市规模和工业大用户的重要性选定，一般可模和工业大用户的重要性选定，一般可采用采用90%97%；用地表水作为工业企；用地表水作为工业企业供水水源时，其设计枯水流量的保证业供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应按各有关部门的规定执行。率，应按各有关部门的规定执行。采用地下水源的优点：采用

15、地下水源的优点：.取水构筑物构造简单，便于施工和取水构筑物构造简单，便于施工和运行管理；运行管理；.水质好，不易被污染安全，卫生条水质好，不易被污染安全，卫生条件较好。水处理工艺比地表水简单，处件较好。水处理工艺比地表水简单，处理构筑物投资和运行费用较省；理构筑物投资和运行费用较省；.便于靠近用户建立水源，降低给水便于靠近用户建立水源，降低给水系统系统(特别是输水管和管网特别是输水管和管网)投资，节省输投资，节省输水费用，提高给水系统的安全可靠性；水费用，提高给水系统的安全可靠性；.便于分期修建；便于分期修建；.便于建立卫生防护区。便于建立卫生防护区。静储量动储量地层地层地层颗粒地层颗粒渗透系

16、数渗透系数K(m/d)粒径粒径(mm)所占重量所占重量 (%)粉砂粉砂细砂细砂中砂中砂粗砂粗砂极粗的砂极粗的砂砾石夹砂砾石夹砂带粗砂的砾石带粗砂的砾石漂砾石漂砾石0.050.10.10.250.250.50.51.01270以下以下7050505015510102525505010075150100200200500地层渗透系数地层渗透系数K值值(三)城市水源保护v 为了更好地保护水环境，根据不同水质的使用功能，划分水体功能区，从面可以实施不同的水污染控制标准和保护目标。城市规划中，也必须结合水体功能分区进行城市布局。防止水源水质污染措施：防止水源水质污染措施：合理规划城市居住区和工业区，应尽

17、合理规划城市居住区和工业区，应尽量将容易造成污染的工厂布置在城市及水量将容易造成污染的工厂布置在城市及水源地的下游；源地的下游；加强水源水质监督管理，制定污水排加强水源水质监督管理，制定污水排放标准并切实贯彻实施；放标准并切实贯彻实施；勘察新水源时，应从防止污染角度，勘察新水源时，应从防止污染角度，提出卫生防护条件与防护措施；提出卫生防护条件与防护措施；注意地下水开采引起的咸水入侵、与注意地下水开采引起的咸水入侵、与水质不良含水层发生水力联系等问题；水质不良含水层发生水力联系等问题；进行水体污染调查研究，建立水体污进行水体污染调查研究，建立水体污染监测网。染监测网。地表水源卫生防护：地表水源卫

18、生防护：(1)取水点周围半径取水点周围半径100m100m的水域内严禁的水域内严禁捕捞、停靠船只、游泳和从事可能污染水捕捞、停靠船只、游泳和从事可能污染水源的任何活动，并应设有明显的范围标志源的任何活动，并应设有明显的范围标志和严禁事项的告示牌；和严禁事项的告示牌；(2)河流取水点上游河流取水点上游1000m1000m至下游至下游100m100m的的水域内，不得排入工业废水和生活污水；水域内，不得排入工业废水和生活污水；饮用水水源的水库和湖泊，应根据情况将饮用水水源的水库和湖泊，应根据情况将取水点周围部分水域或整个水域及其沿岸取水点周围部分水域或整个水域及其沿岸列入防护范围；受潮汐影响的河流取

19、水点列入防护范围；受潮汐影响的河流取水点的防护范围，由水厂会同卫生防疫站、环的防护范围，由水厂会同卫生防疫站、环境卫生监测站研究确定。境卫生监测站研究确定。v地表水源卫生防护：地表水源卫生防护：v (3)以河流为给水水源的集中式给水，应把取水点上游1000m以外的一定范围河段划为水源保护区，严格控制上游行染物排放量。v (4)水厂生产区的范围应明确划定，并设立明显标志，在生产区外围不小于l0m范围内不得设置生活居住区和修建蓄饲养场、渗水厕所、渗水坑，不得堆放垃圾、粪便、废渣或铺设污水渠道，应保持良好的卫生状况和绿化。地下水源卫生防护：地下水源卫生防护：（1 1）取水构筑物的防护范围应根据水文）

20、取水构筑物的防护范围应根据水文地质条件、取水构筑物形式和附近地区的卫地质条件、取水构筑物形式和附近地区的卫生状况进行确定；生状况进行确定；（2 2）在单井或井群影响半径范围内，不）在单井或井群影响半径范围内，不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用有持得使用工业废水或生活污水灌溉和施用有持久性毒性或剧毒的农药，不得修建渗水厕所、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。如取水层在水井从事破坏深层土层的活动。如取水层在水井影响半径内不露出地面或取水层与地面水没影响半径内不露出地面或取水层与地面水没有互相

21、补充关系时，可根据具体情况设置较有互相补充关系时，可根据具体情况设置较小的防护范围。小的防护范围。v地下水源卫生防护：地下水源卫生防护：v (3)(3)在水厂生产区的范围内，应按地面水厂在水厂生产区的范围内，应按地面水厂生产区的要求执行。生产区的要求执行。v (4)(4)分散式给水水源的卫生防地带，以地面分散式给水水源的卫生防地带，以地面水为水源时参照地面水水为水源时参照地面水(1)(1)和和(2)(2)的规定，以地的规定，以地下水为水源时，水井周围下水为水源时，水井周围30m30m的范围内，不得的范围内，不得设置渗水厕所、渗水坑、粪坑垃圾堆和废渣堆设置渗水厕所、渗水坑、粪坑垃圾堆和废渣堆等污

22、染源，并建立卫生检查制度。等污染源，并建立卫生检查制度。水源规划小结水源规划小结v水源与水质水质标准：取水地面水环境质量标准（5类）供水生活饮用水水质标准（EC、WHO、我国）、生活杂用水水质标准 排水污水综合排放标准（3级）水源：生活饮用水水源（分2级）v水源的防护要求水源保护区：地表水（2级和准保护区）地下水（2级和准保护区）水源规划小结水源规划小结v水源规划的要点：位置水质流量（保证率）卫生防护调配措施v缺水问题的解决三种缺水七种方法5-2 5-2 地下水取水构筑物v 1)取水点要求水量充沛、水质良好，应设于补给条件好、渗透性强、卫生环境良好的地段。v (2)取水点的布置与给水系统的总体

23、布局相统一，力求降低取、输水电耗和取水井及输水管的造价。v (3)取水点有良好的水文、工程地质、卫生防护条件，以使于开发、施工和管理；不占农田或少占农田。v (4)取水点应设在城镇和工矿企业的地下径流上游，取水井尽可能垂直于地下水流向尽可能靠近主要的用水地区.位置选择位置选择地下水取水构筑物分类：地下水取水构筑物分类：管井管井井管从地面打到含水层，井管从地面打到含水层，抽取地下水的井；抽取地下水的井；大口井大口井由人工开挖或沉井法施由人工开挖或沉井法施工，设置井筒，以截取浅层地下水的构工，设置井筒，以截取浅层地下水的构筑物；筑物；渗渠渗渠壁上开孔，以集取浅层地壁上开孔，以集取浅层地下水的水平管

24、渠；下水的水平管渠；泉室泉室集取泉水的构筑物。集取泉水的构筑物。地下水取水构筑物的适用条件：地下水取水构筑物的适用条件：.管井适用于含水层厚度大于管井适用于含水层厚度大于5 5米，米，其底板埋藏深度大于其底板埋藏深度大于1515米；米；.大口井适用于含水层厚度在大口井适用于含水层厚度在5 5米左米左右，其底板埋藏深度小于右，其底板埋藏深度小于1515米；米；.渗渠仅适用于含水层厚度小于渗渠仅适用于含水层厚度小于5 5米，米，渠底埋藏深度小于渠底埋藏深度小于6 6米；米；.泉室适用于有泉水露头，且覆盖泉室适用于有泉水露头，且覆盖层厚度小于层厚度小于5 5米。米。管井直径一般在管井直径一般在505

25、01000mm1000mm，深度，深度一般在一般在200200米以内，通常由井室、井壁管、米以内，通常由井室、井壁管、过滤器、沉淀管组成。过滤器、沉淀管组成。井室：井室：用以安装各种设备，采光、采用以安装各种设备，采光、采暖、通风，防水；暖、通风，防水；井壁管：井壁管：加固井壁，隔离水质不良或加固井壁，隔离水质不良或水头较低的含水层；水头较低的含水层；过滤器：过滤器：集水，保持填砾与含水层的集水，保持填砾与含水层的稳定，防止漏砂及堵塞；稳定，防止漏砂及堵塞；沉淀管：沉淀管：沉淀进入管井的砂粒沉淀进入管井的砂粒管井构造、施工和管理井室结构：井室结构：深井泵房深井泵房泵体和扬水管安装在管泵体和扬水

26、管安装在管井内，泵座和电动机安装在井室内；井内，泵座和电动机安装在井室内；深井潜水泵房深井潜水泵房水泵和电动机安装水泵和电动机安装在管井内，控制设备安装在井室内；在管井内，控制设备安装在井室内；卧式泵房卧式泵房水泵和电动机安装在井水泵和电动机安装在井室内；室内；地面式地面式便于维护管理，防水、防便于维护管理，防水、防潮、通风、采光条件好；潮、通风、采光条件好；地下式地下式便于总体规划，噪声小，便于总体规划，噪声小，防冻条件好。防冻条件好。井壁管应有足够的强度，内壁平整井壁管应有足够的强度，内壁平整光滑，轴线不弯曲，便于设备安装和管光滑，轴线不弯曲，便于设备安装和管井清洗；可采用钢管、铸铁管、钢

27、筋混井清洗；可采用钢管、铸铁管、钢筋混凝土管。凝土管。钢管可用于任意井深的管井；铸铁钢管可用于任意井深的管井；铸铁管适用于井深小于管适用于井深小于250m250m的管井；钢筋混的管井；钢筋混凝土管适用于井深小于凝土管适用于井深小于150m150m的管井。的管井。井壁管内径应比水泵设备的外径大井壁管内径应比水泵设备的外径大100mm100mm。分段钻进法与不分段钻进法的井壁分段钻进法与不分段钻进法的井壁管构造有所不同。管构造有所不同。过滤器应有足够的强度和良好的透过滤器应有足够的强度和良好的透水性。水性。钢筋骨架过滤器：钢筋骨架过滤器：由短管、竖向钢由短管、竖向钢筋、支撑环构成；适用于裂隙岩、砂

28、岩筋、支撑环构成；适用于裂隙岩、砂岩或砾石含水层，或用作缠丝过滤器、包或砾石含水层，或用作缠丝过滤器、包网过滤器的骨架。网过滤器的骨架。圆孔或条孔过滤器：圆孔或条孔过滤器：在管壁上钻在管壁上钻圆圆孔或条孔加工而成；适用于砾石、卵石、孔或条孔加工而成；适用于砾石、卵石、砂岩或裂隙含水层，砂岩或裂隙含水层，亦可亦可用作缠丝过滤用作缠丝过滤器、包网过滤器的骨架。器、包网过滤器的骨架。缠丝过滤器：缠丝过滤器：在钢筋骨架过滤器、在钢筋骨架过滤器、圆孔或条孔过滤器外缠绕圆孔或条孔过滤器外缠绕2 23mm3mm的镀锌的镀锌铁丝构成；适用于粗砂、砾石和卵石含铁丝构成；适用于粗砂、砾石和卵石含水层。水层。包网过

29、滤器：包网过滤器：在钢筋骨架过滤器、在钢筋骨架过滤器、圆孔或条孔过滤器外缠绕圆孔或条孔过滤器外缠绕0.21.0mm的滤网构成；适用于粗砂、砾石和卵石的滤网构成；适用于粗砂、砾石和卵石含水层。含水层。填砾过滤器：填砾过滤器：在各类过滤器的外在各类过滤器的外围填符合一定级配的砾石构成。围填符合一定级配的砾石构成。填砾粒径与含水层粒径比：填砾粒径与含水层粒径比：865050dD 填砾层厚度可采用填砾层厚度可采用7575150mm150mm；高；高度应超过过滤器顶部度应超过过滤器顶部8 810m10m。过滤器进水孔眼数量多，进水性过滤器进水孔眼数量多，进水性能良好，但强度减小。能良好，但强度减小。过滤

30、器的孔隙率取决于管材的强过滤器的孔隙率取决于管材的强度，各种管材允许孔隙率为：度，各种管材允许孔隙率为：钢管钢管30303535；铸铁管铸铁管18182525；钢筋混凝土管钢筋混凝土管10101515；塑料管塑料管1010。管井施工步骤管井施工步骤钻凿井孔管井验收粘土封闭冲孔换浆物探测井井管安装围填砾料抽水试验洗 井地层地层地层颗粒地层颗粒影响半径影响半径R(m)粒径粒径(mm)所占重量所占重量 (%)粉砂粉砂细砂细砂中砂中砂粗砂粗砂极粗的砂极粗的砂小砾石小砾石中砾石中砾石粗砾石粗砾石0.050.10.10.250.250.50.51.012233551070以下以下7050505025505

31、0100100300300400400500500600600150015003000各种地层的影响半径各种地层的影响半径R值值2.大口井、辐射井和复合井大口井大口井 大口井构造简单、取材容易、施大口井构造简单、取材容易、施工方便、使用年限长、容积大能起水工方便、使用年限长、容积大能起水量调节作用；但深度较浅，对水位变量调节作用；但深度较浅，对水位变化适应性差。化适应性差。用于开采浅层地下水，口径用于开采浅层地下水，口径5 58m8m，井深井深15m15m。完整井只有井壁进水，适。完整井只有井壁进水，适用于颗粒粗、厚度薄用于颗粒粗、厚度薄(5(58m)8m)、埋深浅、埋深浅的含水层。含水层厚度

32、较大的含水层。含水层厚度较大(10m)10m)时，时，应做成不完整大口井。应做成不完整大口井。大口井主要由井筒、井口和进水部分大口井主要由井筒、井口和进水部分组成：组成：井筒通常用钢筋混凝土浇注或用砖、井筒通常用钢筋混凝土浇注或用砖、块石砌筑而成，用以加固井壁和隔离不良块石砌筑而成，用以加固井壁和隔离不良水质的含水层，钢筋混凝土井筒最下端应水质的含水层，钢筋混凝土井筒最下端应设置刃脚，用以在井筒下沉时切削土层，设置刃脚，用以在井筒下沉时切削土层，刃脚外缘应凸出井筒刃脚外缘应凸出井筒5 510cm10cm。采用砖石。采用砖石结构的井筒和进水孔井壁、透水井壁，也结构的井筒和进水孔井壁、透水井壁，也

33、需加用钢筋混凝土刃脚，刃脚高度不小于需加用钢筋混凝土刃脚，刃脚高度不小于1.2m1.2m。井口应高出地表井口应高出地表0.5m0.5m以上，并在井以上，并在井口周边修建宽度为口周边修建宽度为1.5m1.5m的排水坡，以避的排水坡，以避免地表污水从井口或沿井壁侵入，污染免地表污水从井口或沿井壁侵入，污染地下水，如覆盖层系透水层，排水坡下地下水，如覆盖层系透水层，排水坡下面还应填以厚度不小于面还应填以厚度不小于1.5m1.5m的夯实粘土的夯实粘土层。层。井口以上部分可与泵站合建，工艺井口以上部分可与泵站合建，工艺布置要求与一般泵站相同；也可与泵站布置要求与一般泵站相同；也可与泵站分建，只设井盖，井

34、盖上部设有人孔和分建，只设井盖，井盖上部设有人孔和通风管。通风管。进水部分包括井壁进水和井底反滤进水部分包括井壁进水和井底反滤层。井壁进水是在井壁上做成水平或倾层。井壁进水是在井壁上做成水平或倾斜的直径为斜的直径为100100200mm200mm的圆形进水孔，的圆形进水孔，或或100mm100mm150mm150mm200mm200mm250mm250mm的方形的方形进水孔，孔隙率为进水孔，孔隙率为1515左右，孔内装填左右，孔内装填一定级配的滤料层，孔的两侧设置钢丝一定级配的滤料层，孔的两侧设置钢丝网，以防滤料漏失。网，以防滤料漏失。井壁进水也可利用无砂混凝土制成井壁进水也可利用无砂混凝土制

35、成的透水井壁。无砂混凝土大口井制作方的透水井壁。无砂混凝土大口井制作方便，结构简单，造价低，但在粉细砂层便，结构简单，造价低，但在粉细砂层和含铁地下水中易堵塞。和含铁地下水中易堵塞。当含水层厚度很大，或在上方含水层当含水层厚度很大，或在上方含水层下还有可开采利用的含水层时，为增大井下还有可开采利用的含水层时，为增大井的出水量，在大口井下面再打一个管井，的出水量，在大口井下面再打一个管井，就组成了复合井。就组成了复合井。当增加管井部分过滤器的直径时，可当增加管井部分过滤器的直径时，可以增加复合井的出水量，但管井部分对大以增加复合井的出水量，但管井部分对大口井井底进水量的干扰程度也增加，故过口井井

36、底进水量的干扰程度也增加，故过滤器的直径不宜过大，一般以滤器的直径不宜过大，一般以200200300mm300mm为宜。为宜。复合井复合井辐射井辐射井 辐射井由集水井与辐射状集水管组辐射井由集水井与辐射状集水管组成，与大口井相比，更适用于较薄的含成，与大口井相比，更适用于较薄的含水层和厚度小而埋深大的含水层。水层和厚度小而埋深大的含水层。辐射井辐射井管理集中，占地省，便于卫管理集中，占地省，便于卫生防护，但施工难度较大，成本较高生防护，但施工难度较大，成本较高。集水井底与辐射管同时进水时适用集水井底与辐射管同时进水时适用于厚度较大的含水层于厚度较大的含水层(5(510m)10m)；集水井；集水

37、井底封闭，仅靠辐射管集水时适用于较薄底封闭，仅靠辐射管集水时适用于较薄的含水层的含水层(5m)5m)。集水井用于汇水和辐射管施工，直径由集水井用于汇水和辐射管施工，直径由抽水设备安装和辐射管施工要求而定，一般抽水设备安装和辐射管施工要求而定，一般不小于不小于3m3m，集水井结构与大口井相似，通常，集水井结构与大口井相似，通常采用钢筋混凝土井筒，沉井法施工。采用钢筋混凝土井筒，沉井法施工。辐射管一般采用厚壁钢管，直接顶管施辐射管一般采用厚壁钢管，直接顶管施工；进水孔有圆孔和条孔两种，孔眼在集水工；进水孔有圆孔和条孔两种，孔眼在集水管上交错排列，孔隙率管上交错排列，孔隙率15152020。辐射管可

38、多层布置，层间距辐射管可多层布置，层间距1 13m3m，每，每层层4 48 8根，最下层距含水层底板不小于根，最下层距含水层底板不小于1m1m，高于集水井井底高于集水井井底1.5m1.5m，以利于集水和顶管施，以利于集水和顶管施工，直径工，直径7575150mm150mm，长度小于，长度小于30m30m。渗渠渗渠 渗渠包括在地面开挖、集取地下水的渗渠包括在地面开挖、集取地下水的渠道和水平埋设在含水层中的集水管渠，渠道和水平埋设在含水层中的集水管渠，通常用于开采埋深小于通常用于开采埋深小于2m2m、厚度小于、厚度小于6m6m的的含水层，深度含水层，深度(或埋设深度或埋设深度)般为般为4 47m7

39、m，很少超过很少超过10m10m，主要依靠较大的长度来增加，主要依靠较大的长度来增加出水量，以此区别于井。出水量，以此区别于井。集水管形式的渗渠，由于埋没在地表集水管形式的渗渠，由于埋没在地表以下，受地表污染相对轻，安全可靠，是以下，受地表污染相对轻，安全可靠，是取水工程中最常用的形式。取水工程中最常用的形式。渗渠一般平行河岸铺设，用以集取渗渠一般平行河岸铺设，用以集取河流下渗水和河床潜流水。由于能接受河流下渗水和河床潜流水。由于能接受河水的补给，渗渠的出水量很大，在经河水的补给，渗渠的出水量很大，在经过了地层的过滤后，水质较好，做为生过了地层的过滤后，水质较好，做为生活饮用水源，可简化净化工

40、艺，降低水活饮用水源，可简化净化工艺，降低水处理费用。但由于渗透途径短往往兼处理费用。但由于渗透途径短往往兼有河水和普通地下水的水质特点，如浊有河水和普通地下水的水质特点，如浊度、色度、细菌总数等较河水低，而硬度、色度、细菌总数等较河水低，而硬度、矿化度较河水高。度、矿化度较河水高。位置选择：位置选择：渗渠应选择在河床冲积层较厚、颗渗渠应选择在河床冲积层较厚、颗粒较粗的河段，并应避开不透水的粒较粗的河段，并应避开不透水的夹层；夹层；渗渠应选择在河流水力条件良好的渗渠应选择在河流水力条件良好的河段，避免设在有雍水的河段和弯河段，避免设在有雍水的河段和弯曲河段的凸岸；但也应避开冲刷强曲河段的凸岸；

41、但也应避开冲刷强烈的河岸；烈的河岸；渗渠应选择在河床稳定的河岸。渗渠应选择在河床稳定的河岸。布置方式：布置方式：平行于河流平行于河流 在枯水季节，地下水在枯水季节，地下水补给河水，渗渠截取地下水；在丰水季补给河水，渗渠截取地下水；在丰水季节，河水补给地下水，渗渠截取河流下节，河水补给地下水，渗渠截取河流下渗水，全年产水量均衡、充沛，并且施渗水，全年产水量均衡、充沛，并且施工与维修均较方便。工与维修均较方便。垂直于河流垂直于河流 当地下水补给较差，当地下水补给较差，河流枯水期流量小，主流摆动不定，河河流枯水期流量小，主流摆动不定，河床冲积层较薄时，可最大限度地截取河床冲积层较薄时，可最大限度地截

42、取河床潜流水。施工、检修较困难，水量、床潜流水。施工、检修较困难，水量、水质受河流水位、水质的影响较大。水质受河流水位、水质的影响较大。引泉构筑物 5.3 地表水取水构筑物分类：分类：按水源种类可分为河流、湖泊、水按水源种类可分为河流、湖泊、水库及海水取水构筑物；库及海水取水构筑物；按取水构筑物的构造形式可分为固按取水构筑物的构造形式可分为固定式定式(岸边式、河床式、斗槽式岸边式、河床式、斗槽式)和活动和活动式式(浮船式、缆车式浮船式、缆车式)两种，在山区河流两种，在山区河流上，有低坝式和低栏栅式取水构筑物。上，有低坝式和低栏栅式取水构筑物。地表水取水构筑物 固定式可用于不同取水量，全国各地都

43、有使用，其可分为岸边式、河床式、斗槽式，其中前两者应用较普遍，后者使用较少；活动式，适用于中、小取水量，用在建造固定式有困难时多在长江中、上游和南方地区；流量和水位变幅较大，取水深度不够的山区河流采用低坝式和底栏栅式。选择取水构筑物时，在保证取水安全可靠的前提下，应根据取水量和水质要求，结合河床地形、水流情况、施工条件等，通过一定的技术经济比较确定 (1)(1)设在水质较好设在水质较好、水量充沛、水量充沛地点地点 为避免污染，宜位于城镇和工业企业上游为避免污染，宜位于城镇和工业企业上游的清洁河段，在污水排放口的上游的清洁河段，在污水排放口的上游100100150m150m以以上；上；取水构筑物

44、应避开河流中的回流区和死水取水构筑物应避开河流中的回流区和死水区，以减少进水中的泥沙和漂浮物；区，以减少进水中的泥沙和漂浮物；潮汐河道取水口应避免海水倒灌的影响；水库的取水口应在水库淤积范围以外，靠近大坝；湖泊取水口应选在近湖泊出口处，离开支流汇入口，且须避开藻类集中滋生区，海水取水口应设在海湾内风浪较小的地区，注意防止风浪和泥沙淤积。在沿海地区应考虑到咸潮的影响，尽量避免吸在沿海地区应考虑到咸潮的影响，尽量避免吸入咸水；污水灌溉农田、农作物施加杀虫剂等入咸水；污水灌溉农田、农作物施加杀虫剂等都可能污染水源，也应予以注意。都可能污染水源，也应予以注意。v尽可能减少泥砂、漂浮物、冰凌、冰絮、水草

45、、支流和咸潮的影响。地表水取水构筑物 选址要求 (2)(2)具有稳定河床和河岸，靠近主流，具有稳定河床和河岸，靠近主流，有足够的水深有足够的水深 在弯曲河段上，宜设在河流的凹岸在弯曲河段上，宜设在河流的凹岸但应避开凹岸主流的顶冲点但应避开凹岸主流的顶冲点；如果在凸；如果在凸岸的起点，主流尚未偏离时，或在凸岸岸的起点，主流尚未偏离时，或在凸岸的起点或终点；主流虽已偏离，但离岸的起点或终点；主流虽已偏离，但离岸不远有不淤积的深槽时，仍可设置取水不远有不淤积的深槽时，仍可设置取水构筑物。构筑物。在顺直河段上，宜设在河床稳定、在顺直河段上，宜设在河床稳定、深槽主流近岸处，通常也就是河流较窄、深槽主流近

46、岸处，通常也就是河流较窄、流速较大，水较深的地点，在取水构筑流速较大，水较深的地点，在取水构筑物处的水深一般要求不小于物处的水深一般要求不小于2.52.53.Om3.Om。取水口不宜放在入海的河口地段和支流取水口不宜放在入海的河口地段和支流向主流的汇入口处。向主流的汇入口处。(3)(3)具有良好的地质、地形及施工条具有良好的地质、地形及施工条件件 取水构筑物应设在地质构造稳定、取水构筑物应设在地质构造稳定、承载力高的地基上；承载力高的地基上；应避开断层、滑坡、冲积层、流砂、风化严重和岩溶发育地段。取水构筑物不宜设在有宽广河漫滩取水构筑物不宜设在有宽广河漫滩的地方，以免进水管过长；的地方，以免进

47、水管过长；选择取水构筑物位置时，要尽量考选择取水构筑物位置时，要尽量考虑到施工条件，除要求交通运输方便，虑到施工条件，除要求交通运输方便，有足够的施工场地外，还要尽量减少土有足够的施工场地外，还要尽量减少土石方量和水下工程量，以节省投资，缩石方量和水下工程量，以节省投资，缩短工期。短工期。(4)(4)靠近主要用水地区靠近主要用水地区 取水构筑物位置选择应与工业布局取水构筑物位置选择应与工业布局和城市规划相适应，全面考虑整个给水和城市规划相适应，全面考虑整个给水系统的合理布置。系统的合理布置。在保证取水安全的前提下，取水构在保证取水安全的前提下，取水构筑物应尽可能靠近主要用水地区，以缩筑物应尽可

48、能靠近主要用水地区，以缩短输水管线的长度，减少输水管的投资短输水管线的长度，减少输水管的投资和输水电费。此外，输水管的敷设应尽和输水电费。此外，输水管的敷设应尽量减少穿过天然量减少穿过天然(河流、谷地等)或人工障碍或人工障碍物物(铁路、公路等)。(5)(5)注意人工构筑物或天然障碍物（注意人工构筑物或天然障碍物（桥梁、码头、丁坝、拦河坝等）取水构筑物应避开桥前水流滞缓段取水构筑物应避开桥前水流滞缓段和桥后冲刷、落淤段，一般设在桥前和桥后冲刷、落淤段，一般设在桥前0.50.51.0km1.0km或桥后或桥后1.0km1.0km以外；以外；取水构筑物与丁坝同岸时，应设在取水构筑物与丁坝同岸时，应设

49、在丁坝上游，与坝前浅滩起点相距一定距丁坝上游，与坝前浅滩起点相距一定距离处，也可设在丁坝的对岸；离处，也可设在丁坝的对岸；拦河坝上游流速减缓，泥沙易于淤拦河坝上游流速减缓，泥沙易于淤积，闸坝泄洪或排沙时，下游产生冲刷积，闸坝泄洪或排沙时，下游产生冲刷泥沙增多，取水构筑物宜设在其影响范泥沙增多，取水构筑物宜设在其影响范围以外的地段。围以外的地段。(6)(6)避免冰凌的影响避免冰凌的影响 在北方地区的河流上设置取水构筑物在北方地区的河流上设置取水构筑物时，应避免冰凌的影响。取水构筑物应设时，应避免冰凌的影响。取水构筑物应设在水内冰较少和不受流冰冲击的地点，而在水内冰较少和不受流冰冲击的地点，而不宜

50、设在易于产生水内冰的急流、冰穴、不宜设在易于产生水内冰的急流、冰穴、冰洞及支流出口的下游，尽量避免将取水冰洞及支流出口的下游，尽量避免将取水构筑物设在流冰易于堆积的浅滩、沙洲、构筑物设在流冰易于堆积的浅滩、沙洲、回流区和桥孔的上游附近。回流区和桥孔的上游附近。在水内冰较多的河段，取水构筑物不在水内冰较多的河段，取水构筑物不宜设在冰水混杂地段，而宜设在冰水分层宜设在冰水混杂地段，而宜设在冰水分层地段，以便从冰层下取水。地段，以便从冰层下取水。(7)(7)应与河流的综合利用相适应应与河流的综合利用相适应 选择取水构筑物位置时，应结合河选择取水构筑物位置时，应结合河流的综合利用，如航运、灌溉、排洪、