5.1取水工程概論水資源概述取水工程任務給水水源5.1取水工程概論水資源概述196.53%海洋水湖泊咸水和地下咸水淡水1.74%0.03%0.76%冰川地下淡水其他淡水0.94%2.53%各種水體所占比例永凍土底冰湖泊淡水土壤水大氣水沼澤水河水生物水96.53%海洋水湖泊咸水和地下咸水淡水1.74%0.032

廣義概念：包括海洋、地下水、冰川、湖泊、河川徑流、土壤水、大氣水在內(nèi)的各種水體狹義概念：廣義范圍內(nèi)逐年可以得到恢復更新的淡水

工程概念：少量用于冷卻的海水和狹義范圍內(nèi)在一定技術經(jīng)濟條件下，可以被人們使用的水廣義概念：包括海洋、地下水、冰川、湖泊、河川徑3中國水資源和水環(huán)境(一)全球水資源情況：全球廣義水資源總量約為140億億m3；其中除去海水、冰川、深層高礦化地下水外,可開發(fā)利用的且逐年更新的淡水（即狹義的水資源），其總量為47萬億m3，僅占水資源總量的0.03%，而在一定技術經(jīng)濟條件下可以為人們?nèi)∮玫乃縿t更少。在未來50年里，全世界至少有1/4人口將會面臨水資源短缺。我國水資源情況：

總量2.8×1012m3，居世界第6位，但人均水資源總量為2200m3，為全球人均水資源占有量的1/4，居110位；預計到2030年我國人均水資源將降到1760m3，接近國際上被認為用水緊張國家的人均水資源1700m3的標準。全國666個城市中，缺水城市達400多個，其中嚴重缺水的城市114個，日缺水1600萬m3。中國水資源和水環(huán)境(一)全球水資源情況：4

擁有量前10位的國家如圖：各大洲水資源順序：南美洲＞北美洲＞亞洲＞歐洲＞非洲＞大洋洲。

擁有量前10位的國家如圖：各大洲水資源順序：南美洲＞北美洲5我國缺水的三種原因：資源性缺水——由于氣候和地理位置等自然原因所導致；污染性缺水——水資源豐富但污染嚴重而不能利用；

管理性缺水——由于不合理開發(fā)利用和水的浪費所造成。

我國缺水的三種原因：6中國水資源和水環(huán)境(二)中國水資源和水環(huán)境(二)7虹吸高度不大于4-6m；進水管可采用順沖和反沖兩種方式進行沖洗；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；河床式取水構筑物的基本形式：適用于河床穩(wěn)定，河岸較平坦，枯水期主流離岸較遠，岸邊水深不夠或水質不好，而河中又具有足夠水深和較好水質時。深井泵房——泵體和揚水管安裝在管井內(nèi)，泵座和電動機安裝在井室內(nèi)；預計到2030年我國人均水資源將降到1760m3，接近國際上被認為用水緊張國家的人均水資源1700m3的標準。高度應超過過濾器頂部8～10m。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。河床式取水構筑物(4)污染性缺水——水資源豐富但污染嚴重而不能利用；按其過濾器是否貫穿整個含水層，分為完整井與非完整井。坡岸角一般宜大于45o。具有自由水面的層間水稱無壓地下水；取水可行，維護管理方便，適用范圍廣；江河取水構筑物位置的選擇(5)取樣進行分析，評價管井水質。具有良好的透水性且能夠保持人工填礫和含水層的滲透穩(wěn)定性。影響河床演變的主要因素：沖洗含水層中部分細小顆粒，使井周圍含水層形成天然反濾層；中國水資源和水環(huán)境(三)

據(jù)環(huán)境部門監(jiān)測，全國城鎮(zhèn)每天至少有1億噸污水未經(jīng)處理直接排入水體。全國七大水系中一半以上河段水質受到污染，全國1/3的水體不適于魚類生存，1/4的水體不適于灌溉，90%的城市水域污染嚴重，50%的城鎮(zhèn)水源不符合飲用水標準，40%的水源已不能飲用，南方城市總缺水量的60%~70%是由于水源污染造成的.

盡管全國每年新增城市污水處理能力3億立方米，但仍以每年處理能力缺口21億立方米的速度在不斷增大。到了2050年，城市市政系統(tǒng)年納污水為1385億立方米，2100年將達到2435億立方米這相當于長寬高都是61813.8米的正方體，若平鋪為高1CM的長方體，底面將覆蓋將近2537個中國。虹吸高度不大于4-6m；中國水資源和水環(huán)境(三)8降水分區(qū)年降水深（mm）年徑流深（mm）徑流分區(qū)大概范圍多雨＞1600＞900豐水海南、廣東、福建、臺灣大部、湖南山地、廣西南部、云南西南部、西藏東南部，浙江濕潤800～1600200～900多水廣西、云南，貴州、四川、長江中下游地區(qū)半濕潤400～80050～200過渡黃、淮海大平原，山西、陜西、東北大部、四川西北部、西藏東部半干旱200～40010～50少水東北西部、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、新疆西部和北部、西藏北部干旱＜200＜10缺水（干涸）內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅的沙漠．柴達木盆地．塔里木和準噶爾盆地我國徑流地帶區(qū)劃及降水、徑流分區(qū)降水年降水深年徑流深徑流分區(qū)大概范圍多雨＞1600＞900豐9水資源概述取水工程任務給水水源水資源概述10取水工程任務從合適的水源取水，并送到水廠或用戶給水水源研究的內(nèi)容：天然水體存在形式、運動變化規(guī)律，水源的勘察、規(guī)劃、調節(jié)治理以及衛(wèi)生防護；取水構筑物研究內(nèi)容：從各種水源取水的方法、取水構筑物的構造形式、設計計算、施工方法以及運行管理；取水工程任務從合適的水源取水，并送到水廠或用戶11水資源概述取水工程任務給水水源水資源概述12給水水源給水水源分類；地下水源的特點；地表水源的特點；給水水源的合理選擇及合理利用；給水水源保護；給水水源給水水源分類；13給水水源分類：給水水源地表水地下水江河水湖泊水水庫水海水潛水自流水泉水給水水源分類：給水水源地表水地下水江河水湖泊水水庫水海潛自流14地下水源與地表水源特點比較水源類型地下水源地表水源水質水質澄清，水溫穩(wěn)定濁度較高，水溫變化幅度大徑流量徑流量較小徑流量較大礦化度較高較低衛(wèi)生防護衛(wèi)生條件較好衛(wèi)生防護難度大取水條件及構筑物簡單，便于管理復雜，難于管理處理工藝簡單復雜適用條件用水量較小用水量較大水源地可靠近用戶通常遠離用戶地下水源與地表水源特點比較水源類型地下水源地表水源水質水質澄15防止水源水質污染措施：①合理規(guī)劃城市居住區(qū)和工業(yè)區(qū)，應盡量將容易造成污染的工廠布置在城市及水源地的下游；②加強水源水質監(jiān)督管理，制定污水排放標準并切實貫徹實施；③勘察新水源時，應從防止污染角度，提出衛(wèi)生防護條件與防護措施；④注意地下水開采引起的咸水入侵、與水質不良含水層發(fā)生水力聯(lián)系等問題；⑤進行水體污染調查研究，建立水體污染監(jiān)測網(wǎng)。防止水源水質污染措施：16地表水源衛(wèi)生防護：

1取水點周圍半徑100m的水域內(nèi)嚴禁捕撈、?？看?、游泳和從事可能污染水源的任何活動，并應設有明顯的范圍標志和嚴禁事項的告示牌；

2河流取水點上游1000m至下游100m的水域內(nèi)，不得排入工業(yè)廢水和生活污水；飲用水水源的水庫和湖泊，應根據(jù)情況將取水點周圍部分水域或整個水域及其沿岸列入防護范圍；受潮汐影響的河流取水點的防護范圍，由水廠會同衛(wèi)生防疫站、環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測站研究確定。地表水源衛(wèi)生防護：17地下水源衛(wèi)生防護：取水構筑物的防護范圍應根據(jù)水文地質條件、取水構筑物形式和附近地區(qū)的衛(wèi)生狀況進行確定；在單井或井群影響半徑范圍內(nèi)，不得使用工業(yè)廢水或生活污水灌溉和施用有持久性毒性或劇毒的農(nóng)藥，不得修建滲水廁所、滲水坑、堆放廢渣或鋪設污水渠道，并不得從事破壞深層土層的活動。如取水層在水井影響半徑內(nèi)不露出地面或取水層與地面水沒有互相補充關系時，可根據(jù)具體情況設置較小的防護范圍。地下水源衛(wèi)生防護：185.2地下水取水構筑物5.2地下水取水構筑物19給水工程取水工程課件20地下水源概述和取水構筑物分類

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。粘土和花崗巖等結構緊密，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。地下水源概述和取水構筑物分類卵石層、砂層和石灰?guī)r層等21目的：測定管井的出水量，了解出水量與水位降落的關系，為選擇、安裝抽水設備提供依據(jù)；懸移質占90-95%；江河特征與取水構筑物的關系(3)浮船式取水構筑物(2)懸移質占90-95%；埋藏在地面下第一個隔水層上的地下水叫潛水；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。優(yōu)點：洗井強度大，洗井徹底，洗井效果良好，對本身顆粒細、臺泥質較多的含水層，能較徹底地清除含水層中的泥質，明顯增大山水量；取樣進行分析，評價管井水質。盡可能不彎曲，內(nèi)壁光滑、圓整以利于安裝抽水設備和井的清洗和維修；泉室適用于有泉水露頭，且覆蓋層厚度小于5米。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；取水構筑物也可設在丁壩對岸。取水構筑物一般設在橋前0.適用條件

河流水位變化幅度在10—35m，水位變化速度不大于1.山區(qū)淺水河流取水構筑物粘土和花崗巖等結構緊密，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。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。泥沙運動的推移質和懸移質；適用條件

河流水位變化幅度在10—35m，水位變化速度不大于1.具有穩(wěn)定河床和河岸，靠近主流，有足夠水深；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。目的：測定管井的出水量，了解出水量與水位降落的關系，為選擇、22地下水取水構筑物分類：管井——井管從地面打到含水層，抽取地下水的井；大口井——由人工開挖或沉井法施工，設置井筒，以截取淺層地下水的構筑物；滲渠——壁上開孔，以集取淺層地下水的水平管渠；泉室——集取泉水的構筑物。地下水取水構筑物分類：23地下水取水構筑物的適用條件：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。地下水取水構筑物的適用條件：24管井大口井、輻射井和復合井滲渠管井25管井分類按其過濾器是否貫穿整個含水層，分為完整井與非完整井。管井分類26管井構造(深井泵房)管井構造(深井泵房)27

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：用以安裝各種設備，采光、采暖、通風，防水；

井壁管：加固井壁，隔離水質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：沉淀進入管井的砂粒管井構造、施工和管理管井直徑一般在50～1000mm，深度一般在200米28浮船式取水構筑物(2)泉室適用于有泉水露頭，且覆蓋層厚度小于5米。優(yōu)點：簡便，洗井和生產(chǎn)相結合，可不另設置洗井沒備；取水構筑物的防護范圍應根據(jù)水文地質條件、取水構筑物形式和附近地區(qū)的衛(wèi)生狀況進行確定；鑄鐵管18％～25％；污染性缺水——水資源豐富但污染嚴重而不能利用；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；江河岸邊較徒，主流近岸，岸邊有足夠水深，水質和地質條件較好，水位變化幅度不大的情況。高度應超過過濾器頂部8～10m。優(yōu)點：效率高、洗井比較徹底；管井分類河床式取水構筑物的基本形式：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；管井——井管從地面打到含水層，抽取地下水的井；5m為宜，船寬一般以8m左右為宜，甲板長度一般不小于2—3m。填礫層厚度可采用75～150mm；坡岸角一般宜大于45o。沉淀進入井內(nèi)的細小砂粒和地下水中析出的沉淀物礫料填完后、一定要計算所填礫料的總體積，一般情況下，圍填礫料的總體積應等于或大于井管與孔壁之間環(huán)形空間的體積。粘土和花崗巖等結構緊密，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。井室結構：深井泵房——泵體和揚水管安裝在管井內(nèi)，泵座和電動機安裝在井室內(nèi)；深井潛水泵房——水泵和電動機安裝在管井內(nèi)，控制設備安裝在井室內(nèi)；臥式泵房——水泵和電動機安裝在井室內(nèi)；地面式——便于維護管理，防水、防潮、通風、采光條件好；地下式——便于總體規(guī)劃，噪聲小，防凍條件好。浮船式取水構筑物(2)井室結構：29管井構造--井室井室的作用：安裝各種設備；保持井口免受污染，井口應高于地面0.3-0.5米，并用粘土或水泥等不透水材料封閉，封閉深度不小于3米；維護檢修的場所；井室應具備采光、采暖、通風、防水和防潮的功能；常見的井室結構：深井潛水泵房、深井泵房、臥式泵房以及其他形式的井室。管井構造--井室井室的作用：30管井構造—井壁管、過濾器(1)井壁管的作用：加固井壁；隔離水質不良的或水頭較低的含水層；井壁管的要求：應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；盡可能不彎曲，內(nèi)壁光滑、圓整以利于安裝抽水設備和井的清洗和維修；一般采用鋼管、鑄鐵管、鋼筋混泥土管、塑料管等；管井構造—井壁管、過濾器(1)井壁管的作用：31井壁管的構造和施工方法分段鉆進和一次鉆進管井構造—井壁管、過濾器(2)井壁管的構造和施工方法管井構造—井壁管、過濾器(2)32管井構造—井壁管、過濾器(3)過濾器的作用：安裝于含水層中，用于集水和保持填礫和含水層的穩(wěn)定。是管井最重要的組成部分。過濾器的要求：應有足夠的強度和抗蝕性；具有良好的透水性且能夠保持人工填礫和含水層的滲透穩(wěn)定性。管井構造—井壁管、過濾器(3)過濾器的作用：33管井構造—井壁管、過濾器(4)過濾器的類型：鋼筋骨架過濾器；圓孔、條孔過濾器；纏絲過濾器；包網(wǎng)過濾器；填礫過濾器；管井構造—井壁管、過濾器(4)過濾器的類型：34高度應超過過濾器頂部8～10m。坡岸角一般宜大于45o。江河特征與取水構筑物的關系(5)粘土封閉一般采用球直徑為25mm的粘土球，圍填過程同樣要求均勻、連續(xù)，填至井口時，應進行夯實。固定式取水構筑物的特點：在自身壓力作用下從某一出口涌出的地下水叫泉水。預計到2030年我國人均水資源將降到1760m3，接近國際上被認為用水緊張國家的人均水資源1700m3的標準。③勘察新水源時，應從防止污染角度，提出衛(wèi)生防護條件與防護措施；資源性缺水——由于氣候和地理位置等自然原因所導致；2河流取水點上游1000m至下游100m的水域內(nèi)，不得排入工業(yè)廢水和生活污水；適用條件

河流水位變化幅度在10—35m，水位變化速度不大于1.按其過濾器是否貫穿整個含水層，分為完整井與非完整井。黃、淮海大平原，山西、陜西、東北大部、四川西北部、西藏東部一般采用鋼管、鑄鐵管、鋼筋混泥土管、塑料管等；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。應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；全球廣義水資源總量約為140億億m3；深井潛水泵房——水泵和電動機安裝在管井內(nèi)，控制設備安裝在井室內(nèi)；飲用水水源的水庫和湖泊，應根據(jù)情況將取水點周圍部分水域或整個水域及其沿岸列入防護范圍；沖洗含水層中部分細小顆粒，使井周圍含水層形成天然反濾層；高度應超過過濾器頂部8～10m。35

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；高度應超過過濾器頂部8～10m。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36

過濾器進水孔眼數(shù)量多，進水性能良好，但強度減小。過濾器的孔隙率取決于管材的強度，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％。過濾器進水孔眼數(shù)量多，進水性能良好，但強度減小。37給水工程取水工程課件38管井構造—沉淀管沉淀管的作用：沉淀進入井內(nèi)的細小砂粒和地下水中析出的沉淀物沉淀管長度一般為2-10米，當井深小于20米時沉淀管長度采用2米，當井深大于90米時采用10米。管井構造—沉淀管沉淀管的作用：39管井施工步驟鉆鑿井孔管井驗收粘土封閉沖孔換漿物探測井井管安裝圍填礫料抽水試驗洗井管井施工(1)管井施工步驟鉆鑿井孔管井驗收粘土封閉沖孔換漿物探測井井管安裝40管井施工(2)鉆鑿井孔沖擊鉆進；回轉鉆進；管井施工(2)鉆鑿井孔41泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤掛鉤膠管泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤掛鉤膠管反循環(huán)回轉鉆進一般回轉鉆進泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤掛鉤膠管泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤掛鉤42給水工程取水工程課件43給水工程取水工程課件44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。鋼筋混凝土管10％～15％；江河特征與取水構筑物的關系(2)江河取水構筑物位置的選擇(2)江河取水構筑物位置的選擇(4)③勘察新水源時，應從防止污染角度，提出衛(wèi)生防護條件與防護措施；江河特征與取水構筑物的關系(5)應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；粘土封閉一般采用球直徑為25mm的粘土球，圍填過程同樣要求均勻、連續(xù)，填至井口時，應進行夯實。0m之間，干舷應采用0.地面式——便于維護管理，防水、防潮、通風、采光條件好；是用安裝在鉆桿上活塞在井壁管內(nèi)上下拉動，借助真空抽吸作用和壓縮作用，在過濾器周圍形成反復沖洗的水流，以破壞泥漿壁，清除含水層中殘留的泥漿顆粒。河床式取水構筑物(7)1取水點周圍半徑100m的水域內(nèi)嚴禁捕撈、停靠船只、游泳和從事可能污染水源的任何活動，并應設有明顯的范圍標志和嚴禁事項的告示牌；優(yōu)點：簡便，洗井和生產(chǎn)相結合，可不另設置洗井沒備；內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅的沙漠．柴達木盆地．塔里木和準噶爾盆地虹吸高度不大于4-6m；河床式取水構筑物(3)飲用水水源的水庫和湖泊，應根據(jù)情況將取水點周圍部分水域或整個水域及其沿岸列入防護范圍；預計到2030年我國人均水資源將降到1760m3，接近國際上被認為用水緊張國家的人均水資源1700m3的標準。管井施工(3)井管安裝吊裝下管；浮板下管法；托盤下管法；管井直徑一般在50～1000mm，深度一般在200米以內(nèi)，通45給水工程取水工程課件46填礫和粘土封閉填礫應以堅實、圓滑礫石為主，并應按設計要求的粒徑進行篩選。填礫過程要均勻、連續(xù)，避免堵塞。礫料填完后、一定要計算所填礫料的總體積，一般情況下，圍填礫料的總體積應等于或大于井管與孔壁之間環(huán)形空間的體積。粘土封閉一般采用球直徑為25mm的粘土球，圍填過程同樣要求均勻、連續(xù)，填至井口時，應進行夯實。管井施工(4)填礫和粘土封閉管井施工(4)47管井施工(5)洗井的目的消除井孔及周圍含水層中的泥漿和井壁上的泥漿壁；沖洗含水層中部分細小顆粒，使井周圍含水層形成天然反濾層；洗井方法洗井工作要在井管外封閉后立即進行，以防止泥漿壁硬化；洗井之前應用抽筒清除井筒內(nèi)泥漿；洗井方法有活塞洗井、壓縮空氣洗井、聯(lián)合洗井等；管井施工(5)洗井的目的48水泵洗井

安裝實際使用的水泵抽水，使水位降深達到水泵所能達到的最大值，從而達到洗井的目的。優(yōu)點：簡便，洗井和生產(chǎn)相結合，可不另設置洗井沒備；缺點：水位降深有一定限度，地下水水力坡度較小，沖洗力較小，洗井時間長，當含水層含泥漿量較大、泥皮較厚時，可能造成洗井不徹底。適合于含水層本身水流較通暢、含泥漿量小、泥皮薄而軟的情況。水泵洗井49

壓縮空氣洗井

將壓縮空氣以很高的速度呈渦旋形向井壁噴射，借助水氣混合的沖力破壞泥漿壁，壓縮空氣與水匯合上升時，可以形成很大的水位降，使地下水形成很大的流速，增大對泥漿和泥皮的沖擊力。優(yōu)點：效率高、洗井比較徹底；確定：洗井攜走的砂粒較多，對砂層有一定破壞作用，不適合砂粒較細的含水層。壓縮空氣洗井50

活塞洗井

是用安裝在鉆桿上活塞在井壁管內(nèi)上下拉動，借助真空抽吸作用和壓縮作用，在過濾器周圍形成反復沖洗的水流，以破壞泥漿壁，清除含水層中殘留的泥漿顆粒。優(yōu)點：洗井強度大，洗井徹底，洗井效果良好，對本身顆粒細、臺泥質較多的含水層，能較徹底地清除含水層中的泥質，明顯增大山水量；缺點：由于機械強度大，易破壞井管?；钊淳?1抽水試驗

目的：測定管井的出水量，了解出水量與水位降落的關系，為選擇、安裝抽水設備提供依據(jù)；取樣進行分析，評價管井水質。方法步驟：記錄靜水位，開啟抽水設備，使抽水量達到設計出水量，動水位穩(wěn)定后記錄水位降落值，繪制出水量與水位降落關系曲線。抽水試驗目的：測定管井的出水量，了解出水量與水位降落52抽水試驗成果抽水試驗成果535.3地表水取水構筑物5.3地表水取水構筑物54江河特征與取水構筑物的關系江河取水構筑物位置的選擇江河固定式取水構筑物江河移動式取水構筑物湖泊和水庫取水構筑物山區(qū)淺水河流取水構筑物海水取水構筑物江河特征與取水構筑物的關系55江河特征與取水構筑物的關系(1)江河的徑流特征江河特征與取水構筑物的關系(1)江河的徑流特征56泥沙運動與河床演變對取水構筑物的影響泥沙運動的推移質和懸移質；推移質占5-10%，對河床演變起重要作用；懸移質占90-95%；推移質和懸移質在不同水力條件下可相互轉化；江河特征與取水構筑物的關系(2)泥沙運動與河床演變對取水構筑物的影響江河特征與取水構筑物的關57江河特征與取水構筑物的關系(3)起動流速u0：靜止的泥沙由靜止狀態(tài)轉變?yōu)檫\動狀態(tài)時的水流速度江河特征與取水構筑物的關系(3)起動流速u0：靜止的泥沙由靜58江河特征與取水構筑物的關系(4)泥沙的止動流速：泥沙由運動轉變?yōu)殪o止時對應的水流流速；止動流速涉及自流管或虹吸管取水時，設計流速過低可能造成泥沙在管中沉積；江河特征與取水構筑物的關系(4)泥沙的止動流速：泥沙由運動轉59江河特征與取水構筑物的關系(5)河床的演變：沖刷或淤積影響河床演變的主要因素：江河特征與取水構筑物的關系(5)河床的演變：沖刷或淤積60江河特征與取水構筑物的關系(5)河床演變的根本原因是河流輸沙不平衡的結果：江河特征與取水構筑物的關系(5)河床演變的根本原因是河流輸沙61給水工程取水工程課件62應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；臥式泵房——水泵和電動機安裝在井室內(nèi)；沉淀管：沉淀進入管井的砂粒管井——井管從地面打到含水層，抽取地下水的井；深井泵房——泵體和揚水管安裝在管井內(nèi)，泵座和電動機安裝在井室內(nèi)；黃、淮海大平原，山西、陜西、東北大部、四川西北部、西藏東部8×1012m3，居世界第6位，但人均水資源總量為2200m3，為全球人均水資源占有量的1/4，居110位；優(yōu)點：效率高、洗井比較徹底；河床式取水構筑物(4)水全球廣義水資源總量約為140億億m3；沖洗含水層中部分細小顆粒，使井周圍含水層形成天然反濾層；濁度較高，水溫變化幅度大浮船式取水構筑物(3)河床式取水構筑物(3)中國水資源和水環(huán)境(一)安裝實際使用的水泵抽水，使水位降深達到水泵所能達到的最大值，從而達到洗井的目的。河床式取水構筑物(1)浮船式取水構筑物(2)塑料管10％。應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；63江河取水構筑物位置的選擇(1)設在水質較好的地點；江河取水構筑物位置的選擇(1)設在水質較好的地點；64江河取水構筑物位置的選擇(2)具有穩(wěn)定河床和河岸，靠近主流，有足夠水深；江河取水構筑物位置的選擇(2)具有穩(wěn)定河床和河岸，靠近主流，65江河取水構筑物位置的選擇(3)具有良好的地質、地形及施工條件；江河取水構筑物位置的選擇(3)具有良好的地質、地形及施工條件66江河取水構筑物位置的選擇(4)靠近主要用水區(qū)；注意河流上的人工構筑物或天然障礙物；取水構筑物一般設在橋前0.5-1.0km或橋后1.0km以外的地方。取水構筑物若與丁壩同岸，則應設在丁壩上游與壩前淺灘起點相距不小于150-200m；取水構筑物也可設在丁壩對岸。江河取水構筑物位置的選擇(4)靠近主要用水區(qū)；67江河取水構筑物位置的選擇(5)避免冰凌的影響；應與河流的綜合利用相適應；江河取水構筑物位置的選擇(5)避免冰凌的影響；68江河固定式取水構筑物固定式取水構筑物的特點：取水可行，維護管理方便，適用范圍廣；但投資大，施工期長；固定式取水構筑物的形式：岸邊式取水構筑物；河床式取水構筑物；江河固定式取水構筑物固定式取水構筑物的特點：69岸邊式取水構筑物(1)適用條件：江河岸邊較徒，主流近岸，岸邊有足夠水深，水質和地質條件較好，水位變化幅度不大的情況?；拘问剑汉辖ㄊ?；分建式；岸邊式取水構筑物(1)適用條件：70給水工程取水工程課件71給水工程取水工程課件72岸邊式取水構筑物(2)合建式岸邊取水構筑物岸邊式取水構筑物(2)合建式岸邊取水構筑物73給水工程取水工程課件74給水工程取水工程課件75岸邊式取水構筑物(3)分建式岸邊取水構筑物岸邊式取水構筑物(3)分建式岸邊取水構筑物76河床式取水構筑物(1)適用條件：適用于河床穩(wěn)定，河岸較平坦，枯水期主流離岸較遠，岸邊水深不夠或水質不好，而河中又具有足夠水深和較好水質時。河床式取水構筑物的基本形式：自流管取水；虹吸管取水；水泵直接吸水；橋墩式取水；河床式取水構筑物(1)適用條件：77給水工程取水工程課件78河床式取水構筑物(2)自流管取水河床式取水構筑物(2)自流管取水79給水工程取水工程課件80河床式取水構筑物(3)虹吸管取水河床式取水構筑物(3)虹吸管取水81給水工程取水工程課件82河床式取水構筑物(4)水泵直接吸水河床式取水構筑物(4)水泵直接吸水83給水工程取水工程課件84河床式取水構筑物(5)橋墩式取水只宜在大河，含沙量高，取水量大，岸坡平緩，岸邊無建泵房條件的情況下使用。河床式取水構筑物(5)橋墩式取水85河床式取水構筑物(6)取水頭部主要形式：喇叭管；蘑菇形；魚形罩；箱式；橋墩式；河床式取水構筑物(6)取水頭部主要形式：86給水工程取水工程課件87給水工程取水工程課件88給水工程取水工程課件89河床式取水構筑物(7)進水管進水管數(shù)量不應少于兩條；設計流速不小于0.6m/s，流速也不宜過大，造成水頭損失太大。當一條進水管檢修時，進水管允許流速達到1.5-2.0m/s；虹吸高度不大于4-6m；進水管可采用順沖和反沖兩種方式進行沖洗；河床式取水構筑物(7)進水管90給水工程取水工程課件91斗槽式取水構筑物分順流式、逆流式和雙流式斗槽式取水構筑物分順流式、逆流式和雙流式92江河移動式取水構筑物浮船式取水構筑物；纜車式取水構筑物；江河移動式取水構筑物浮船式取水構筑物；93浮船式取水構筑物(1)1.

適用條件

河流水位變化幅度在10—35m，水位變化速度不大于1.5m；坡岸角一般宜大于45o。2.

囤船布置

船體的長寬比一般在3：1左右，吃水深宜在0.6—1.0m之間，干舷應采用0.6—1.2m,船體深以1.2—1.5m為宜，船寬一般以8m左右為宜，甲板長度一般不小于2—3m。3.

交通要求

便橋兩端應留有0.4—0.6m長的調節(jié)距離。走道高程一般高出最高洪水位0.5—1.0m.浮船式取水構筑物(1)1.

適用條件

河流水94浮船式取水構筑物(2)浮船取水位置的選擇浮船式取水構筑物(2)浮船取水位置的選擇95浮船式取水構筑物(3)聯(lián)絡管階梯式聯(lián)接：浮船式取水構筑物(3)聯(lián)絡管階梯式聯(lián)接：96浮船式取水構筑物(4)聯(lián)絡管搖臂式聯(lián)接浮船式取水構筑物(4)聯(lián)絡管搖臂式聯(lián)接97給水工程取水工程課件98纜車式取水構筑物(1)組成：泵車、坡道或斜橋、輸水管和牽引設備適用條件：纜車式取水構筑物(1)組成：泵車、坡道或斜橋、輸水管和牽引設99纜車式取水構筑物(2)位置選擇：纜車式取水構筑物(2)位置選擇：100給水工程取水工程課件101給水工程取水工程課件102給水工程取水工程課件103給水工程取水工程課件104給水工程取水工程課件105給水工程取水工程課件106

擁有量前10位的國家如圖：各大洲水資源順序：南美洲＞北美洲＞亞洲＞歐洲＞非洲＞大洋洲。

擁有量前10位的國家如圖：各大洲水資源順序：南美洲＞北美洲107地表水源衛(wèi)生防護：

1取水點周圍半徑100m的水域內(nèi)嚴禁捕撈、停靠船只、游泳和從事可能污染水源的任何活動，并應設有明顯的范圍標志和嚴禁事項的告示牌；

2河流取水點上游1000m至下游100m的水域內(nèi)，不得排入工業(yè)廢水和生活污水；飲用水水源的水庫和湖泊，應根據(jù)情況將取水點周圍部分水域或整個水域及其沿岸列入防護范圍；受潮汐影響的河流取水點的防護范圍，由水廠會同衛(wèi)生防疫站、環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測站研究確定。地表水源衛(wèi)生防護：108管井施工(3)井管安裝吊裝下管；浮板下管法；托盤下管法；管井施工(3)井管安裝109抽水試驗

目的：測定管井的出水量，了解出水量與水位降落的關系，為選擇、安裝抽水設備提供依據(jù)；取樣進行分析，評價管井水質。方法步驟：記錄靜水位，開啟抽水設備，使抽水量達到設計出水量，動水位穩(wěn)定后記錄水位降落值，繪制出水量與水位降落關系曲線。抽水試驗目的：測定管井的出水量，了解出水量與水位降落110江河取水構筑物位置的選擇(5)避免冰凌的影響；應與河流的綜合利用相適應；江河取水構筑物位置的選擇(5)避免冰凌的影響；111河床式取水構筑物(3)虹吸管取水河床式取水構筑物(3)虹吸管取水112浮船式取水構筑物(4)聯(lián)絡管搖臂式聯(lián)接浮船式取水構筑物(4)聯(lián)絡管搖臂式聯(lián)接113給水工程取水工程課件1145.1取水工程概論水資源概述取水工程任務給水水源5.1取水工程概論水資源概述11596.53%海洋水湖泊咸水和地下咸水淡水1.74%0.03%0.76%冰川地下淡水其他淡水0.94%2.53%各種水體所占比例永凍土底冰湖泊淡水土壤水大氣水沼澤水河水生物水96.53%海洋水湖泊咸水和地下咸水淡水1.74%0.03116

廣義概念：包括海洋、地下水、冰川、湖泊、河川徑流、土壤水、大氣水在內(nèi)的各種水體狹義概念：廣義范圍內(nèi)逐年可以得到恢復更新的淡水

工程概念：少量用于冷卻的海水和狹義范圍內(nèi)在一定技術經(jīng)濟條件下，可以被人們使用的水廣義概念：包括海洋、地下水、冰川、湖泊、河川徑117中國水資源和水環(huán)境(一)全球水資源情況：全球廣義水資源總量約為140億億m3；其中除去海水、冰川、深層高礦化地下水外,可開發(fā)利用的且逐年更新的淡水（即狹義的水資源），其總量為47萬億m3，僅占水資源總量的0.03%，而在一定技術經(jīng)濟條件下可以為人們?nèi)∮玫乃縿t更少。在未來50年里，全世界至少有1/4人口將會面臨水資源短缺。我國水資源情況：

總量2.8×1012m3，居世界第6位，但人均水資源總量為2200m3，為全球人均水資源占有量的1/4，居110位；預計到2030年我國人均水資源將降到1760m3，接近國際上被認為用水緊張國家的人均水資源1700m3的標準。全國666個城市中，缺水城市達400多個，其中嚴重缺水的城市114個，日缺水1600萬m3。中國水資源和水環(huán)境(一)全球水資源情況：118

擁有量前10位的國家如圖：各大洲水資源順序：南美洲＞北美洲＞亞洲＞歐洲＞非洲＞大洋洲。

擁有量前10位的國家如圖：各大洲水資源順序：南美洲＞北美洲119我國缺水的三種原因：資源性缺水——由于氣候和地理位置等自然原因所導致；污染性缺水——水資源豐富但污染嚴重而不能利用；

管理性缺水——由于不合理開發(fā)利用和水的浪費所造成。

我國缺水的三種原因：120中國水資源和水環(huán)境(二)中國水資源和水環(huán)境(二)121虹吸高度不大于4-6m；進水管可采用順沖和反沖兩種方式進行沖洗；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；河床式取水構筑物的基本形式：適用于河床穩(wěn)定，河岸較平坦，枯水期主流離岸較遠，岸邊水深不夠或水質不好，而河中又具有足夠水深和較好水質時。深井泵房——泵體和揚水管安裝在管井內(nèi)，泵座和電動機安裝在井室內(nèi)；預計到2030年我國人均水資源將降到1760m3，接近國際上被認為用水緊張國家的人均水資源1700m3的標準。高度應超過過濾器頂部8～10m。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。河床式取水構筑物(4)污染性缺水——水資源豐富但污染嚴重而不能利用；按其過濾器是否貫穿整個含水層，分為完整井與非完整井。坡岸角一般宜大于45o。具有自由水面的層間水稱無壓地下水；取水可行，維護管理方便，適用范圍廣；江河取水構筑物位置的選擇(5)取樣進行分析，評價管井水質。具有良好的透水性且能夠保持人工填礫和含水層的滲透穩(wěn)定性。影響河床演變的主要因素：沖洗含水層中部分細小顆粒，使井周圍含水層形成天然反濾層；中國水資源和水環(huán)境(三)

據(jù)環(huán)境部門監(jiān)測，全國城鎮(zhèn)每天至少有1億噸污水未經(jīng)處理直接排入水體。全國七大水系中一半以上河段水質受到污染，全國1/3的水體不適于魚類生存，1/4的水體不適于灌溉，90%的城市水域污染嚴重，50%的城鎮(zhèn)水源不符合飲用水標準，40%的水源已不能飲用，南方城市總缺水量的60%~70%是由于水源污染造成的.

盡管全國每年新增城市污水處理能力3億立方米，但仍以每年處理能力缺口21億立方米的速度在不斷增大。到了2050年，城市市政系統(tǒng)年納污水為1385億立方米，2100年將達到2435億立方米這相當于長寬高都是61813.8米的正方體，若平鋪為高1CM的長方體，底面將覆蓋將近2537個中國。虹吸高度不大于4-6m；中國水資源和水環(huán)境(三)122降水分區(qū)年降水深（mm）年徑流深（mm）徑流分區(qū)大概范圍多雨＞1600＞900豐水海南、廣東、福建、臺灣大部、湖南山地、廣西南部、云南西南部、西藏東南部，浙江濕潤800～1600200～900多水廣西、云南，貴州、四川、長江中下游地區(qū)半濕潤400～80050～200過渡黃、淮海大平原，山西、陜西、東北大部、四川西北部、西藏東部半干旱200～40010～50少水東北西部、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、新疆西部和北部、西藏北部干旱＜200＜10缺水（干涸）內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅的沙漠．柴達木盆地．塔里木和準噶爾盆地我國徑流地帶區(qū)劃及降水、徑流分區(qū)降水年降水深年徑流深徑流分區(qū)大概范圍多雨＞1600＞900豐123水資源概述取水工程任務給水水源水資源概述124取水工程任務從合適的水源取水，并送到水廠或用戶給水水源研究的內(nèi)容：天然水體存在形式、運動變化規(guī)律，水源的勘察、規(guī)劃、調節(jié)治理以及衛(wèi)生防護；取水構筑物研究內(nèi)容：從各種水源取水的方法、取水構筑物的構造形式、設計計算、施工方法以及運行管理；取水工程任務從合適的水源取水，并送到水廠或用戶125水資源概述取水工程任務給水水源水資源概述126給水水源給水水源分類；地下水源的特點；地表水源的特點；給水水源的合理選擇及合理利用；給水水源保護；給水水源給水水源分類；127給水水源分類：給水水源地表水地下水江河水湖泊水水庫水海水潛水自流水泉水給水水源分類：給水水源地表水地下水江河水湖泊水水庫水海潛自流128地下水源與地表水源特點比較水源類型地下水源地表水源水質水質澄清，水溫穩(wěn)定濁度較高，水溫變化幅度大徑流量徑流量較小徑流量較大礦化度較高較低衛(wèi)生防護衛(wèi)生條件較好衛(wèi)生防護難度大取水條件及構筑物簡單，便于管理復雜，難于管理處理工藝簡單復雜適用條件用水量較小用水量較大水源地可靠近用戶通常遠離用戶地下水源與地表水源特點比較水源類型地下水源地表水源水質水質澄129防止水源水質污染措施：①合理規(guī)劃城市居住區(qū)和工業(yè)區(qū)，應盡量將容易造成污染的工廠布置在城市及水源地的下游；②加強水源水質監(jiān)督管理，制定污水排放標準并切實貫徹實施；③勘察新水源時，應從防止污染角度，提出衛(wèi)生防護條件與防護措施；④注意地下水開采引起的咸水入侵、與水質不良含水層發(fā)生水力聯(lián)系等問題；⑤進行水體污染調查研究，建立水體污染監(jiān)測網(wǎng)。防止水源水質污染措施：130地表水源衛(wèi)生防護：

1取水點周圍半徑100m的水域內(nèi)嚴禁捕撈、?？看弧⒂斡竞蛷氖驴赡芪廴舅吹娜魏位顒?，并應設有明顯的范圍標志和嚴禁事項的告示牌；

2河流取水點上游1000m至下游100m的水域內(nèi)，不得排入工業(yè)廢水和生活污水；飲用水水源的水庫和湖泊，應根據(jù)情況將取水點周圍部分水域或整個水域及其沿岸列入防護范圍；受潮汐影響的河流取水點的防護范圍，由水廠會同衛(wèi)生防疫站、環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測站研究確定。地表水源衛(wèi)生防護：131地下水源衛(wèi)生防護：取水構筑物的防護范圍應根據(jù)水文地質條件、取水構筑物形式和附近地區(qū)的衛(wèi)生狀況進行確定；在單井或井群影響半徑范圍內(nèi)，不得使用工業(yè)廢水或生活污水灌溉和施用有持久性毒性或劇毒的農(nóng)藥，不得修建滲水廁所、滲水坑、堆放廢渣或鋪設污水渠道，并不得從事破壞深層土層的活動。如取水層在水井影響半徑內(nèi)不露出地面或取水層與地面水沒有互相補充關系時，可根據(jù)具體情況設置較小的防護范圍。地下水源衛(wèi)生防護：1325.2地下水取水構筑物5.2地下水取水構筑物133給水工程取水工程課件134地下水源概述和取水構筑物分類

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。粘土和花崗巖等結構緊密，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。地下水源概述和取水構筑物分類卵石層、砂層和石灰?guī)r層等135目的：測定管井的出水量，了解出水量與水位降落的關系，為選擇、安裝抽水設備提供依據(jù)；懸移質占90-95%；江河特征與取水構筑物的關系(3)浮船式取水構筑物(2)懸移質占90-95%；埋藏在地面下第一個隔水層上的地下水叫潛水；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。優(yōu)點：洗井強度大，洗井徹底，洗井效果良好，對本身顆粒細、臺泥質較多的含水層，能較徹底地清除含水層中的泥質，明顯增大山水量；取樣進行分析，評價管井水質。盡可能不彎曲，內(nèi)壁光滑、圓整以利于安裝抽水設備和井的清洗和維修；泉室適用于有泉水露頭，且覆蓋層厚度小于5米。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；取水構筑物也可設在丁壩對岸。取水構筑物一般設在橋前0.適用條件

河流水位變化幅度在10—35m，水位變化速度不大于1.山區(qū)淺水河流取水構筑物粘土和花崗巖等結構緊密，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。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。泥沙運動的推移質和懸移質；適用條件

河流水位變化幅度在10—35m，水位變化速度不大于1.具有穩(wěn)定河床和河岸，靠近主流，有足夠水深；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。目的：測定管井的出水量，了解出水量與水位降落的關系，為選擇、136地下水取水構筑物分類：管井——井管從地面打到含水層，抽取地下水的井；大口井——由人工開挖或沉井法施工，設置井筒，以截取淺層地下水的構筑物；滲渠——壁上開孔，以集取淺層地下水的水平管渠；泉室——集取泉水的構筑物。地下水取水構筑物分類：137地下水取水構筑物的適用條件：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。地下水取水構筑物的適用條件：138管井大口井、輻射井和復合井滲渠管井139管井分類按其過濾器是否貫穿整個含水層，分為完整井與非完整井。管井分類140管井構造(深井泵房)管井構造(深井泵房)141

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：用以安裝各種設備，采光、采暖、通風，防水；

井壁管：加固井壁，隔離水質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：沉淀進入管井的砂粒管井構造、施工和管理管井直徑一般在50～1000mm，深度一般在200米142浮船式取水構筑物(2)泉室適用于有泉水露頭，且覆蓋層厚度小于5米。優(yōu)點：簡便，洗井和生產(chǎn)相結合，可不另設置洗井沒備；取水構筑物的防護范圍應根據(jù)水文地質條件、取水構筑物形式和附近地區(qū)的衛(wèi)生狀況進行確定；鑄鐵管18％～25％；污染性缺水——水資源豐富但污染嚴重而不能利用；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；江河岸邊較徒，主流近岸，岸邊有足夠水深，水質和地質條件較好，水位變化幅度不大的情況。高度應超過過濾器頂部8～10m。優(yōu)點：效率高、洗井比較徹底；管井分類河床式取水構筑物的基本形式：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；管井——井管從地面打到含水層，抽取地下水的井；5m為宜，船寬一般以8m左右為宜，甲板長度一般不小于2—3m。填礫層厚度可采用75～150mm；坡岸角一般宜大于45o。沉淀進入井內(nèi)的細小砂粒和地下水中析出的沉淀物礫料填完后、一定要計算所填礫料的總體積，一般情況下，圍填礫料的總體積應等于或大于井管與孔壁之間環(huán)形空間的體積。粘土和花崗巖等結構緊密，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。井室結構：深井泵房——泵體和揚水管安裝在管井內(nèi)，泵座和電動機安裝在井室內(nèi)；深井潛水泵房——水泵和電動機安裝在管井內(nèi)，控制設備安裝在井室內(nèi)；臥式泵房——水泵和電動機安裝在井室內(nèi)；地面式——便于維護管理，防水、防潮、通風、采光條件好；地下式——便于總體規(guī)劃，噪聲小，防凍條件好。浮船式取水構筑物(2)井室結構：143管井構造--井室井室的作用：安裝各種設備；保持井口免受污染，井口應高于地面0.3-0.5米，并用粘土或水泥等不透水材料封閉，封閉深度不小于3米；維護檢修的場所；井室應具備采光、采暖、通風、防水和防潮的功能；常見的井室結構：深井潛水泵房、深井泵房、臥式泵房以及其他形式的井室。管井構造--井室井室的作用：144管井構造—井壁管、過濾器(1)井壁管的作用：加固井壁；隔離水質不良的或水頭較低的含水層；井壁管的要求：應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；盡可能不彎曲，內(nèi)壁光滑、圓整以利于安裝抽水設備和井的清洗和維修；一般采用鋼管、鑄鐵管、鋼筋混泥土管、塑料管等；管井構造—井壁管、過濾器(1)井壁管的作用：145井壁管的構造和施工方法分段鉆進和一次鉆進管井構造—井壁管、過濾器(2)井壁管的構造和施工方法管井構造—井壁管、過濾器(2)146管井構造—井壁管、過濾器(3)過濾器的作用：安裝于含水層中，用于集水和保持填礫和含水層的穩(wěn)定。是管井最重要的組成部分。過濾器的要求：應有足夠的強度和抗蝕性；具有良好的透水性且能夠保持人工填礫和含水層的滲透穩(wěn)定性。管井構造—井壁管、過濾器(3)過濾器的作用：147管井構造—井壁管、過濾器(4)過濾器的類型：鋼筋骨架過濾器；圓孔、條孔過濾器；纏絲過濾器；包網(wǎng)過濾器；填礫過濾器；管井構造—井壁管、過濾器(4)過濾器的類型：148高度應超過過濾器頂部8～10m。坡岸角一般宜大于45o。江河特征與取水構筑物的關系(5)粘土封閉一般采用球直徑為25mm的粘土球，圍填過程同樣要求均勻、連續(xù)，填至井口時，應進行夯實。固定式取水構筑物的特點：在自身壓力作用下從某一出口涌出的地下水叫泉水。預計到2030年我國人均水資源將降到1760m3，接近國際上被認為用水緊張國家的人均水資源1700m3的標準。③勘察新水源時，應從防止污染角度，提出衛(wèi)生防護條件與防護措施；資源性缺水——由于氣候和地理位置等自然原因所導致；2河流取水點上游1000m至下游100m的水域內(nèi)，不得排入工業(yè)廢水和生活污水；適用條件

河流水位變化幅度在10—35m，水位變化速度不大于1.按其過濾器是否貫穿整個含水層，分為完整井與非完整井。黃、淮海大平原，山西、陜西、東北大部、四川西北部、西藏東部一般采用鋼管、鑄鐵管、鋼筋混泥土管、塑料管等；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。應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；全球廣義水資源總量約為140億億m3；深井潛水泵房——水泵和電動機安裝在管井內(nèi)，控制設備安裝在井室內(nèi)；飲用水水源的水庫和湖泊，應根據(jù)情況將取水點周圍部分水域或整個水域及其沿岸列入防護范圍；沖洗含水層中部分細小顆粒，使井周圍含水層形成天然反濾層；高度應超過過濾器頂部8～10m。149

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；高度應超過過濾器頂部8～10m。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150

過濾器進水孔眼數(shù)量多，進水性能良好，但強度減小。過濾器的孔隙率取決于管材的強度，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％。過濾器進水孔眼數(shù)量多，進水性能良好，但強度減小。151給水工程取水工程課件152管井構造—沉淀管沉淀管的作用：沉淀進入井內(nèi)的細小砂粒和地下水中析出的沉淀物沉淀管長度一般為2-10米，當井深小于20米時沉淀管長度采用2米，當井深大于90米時采用10米。管井構造—沉淀管沉淀管的作用：153管井施工步驟鉆鑿井孔管井驗收粘土封閉沖孔換漿物探測井井管安裝圍填礫料抽水試驗洗井管井施工(1)管井施工步驟鉆鑿井孔管井驗收粘土封閉沖孔換漿物探測井井管安裝154管井施工(2)鉆鑿井孔沖擊鉆進；回轉鉆進；管井施工(2)鉆鑿井孔155泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤掛鉤膠管泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤掛鉤膠管反循環(huán)回轉鉆進一般回轉鉆進泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤掛鉤膠管泥漿池泥漿泵鉆桿鉆頭鉆盤掛鉤156給水工程取水工程課件157給水工程取水工程課件158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。鋼筋混凝土管10％～15％；江河特征與取水構筑物的關系(2)江河取水構筑物位置的選擇(2)江河取水構筑物位置的選擇(4)③勘察新水源時，應從防止污染角度，提出衛(wèi)生防護條件與防護措施；江河特征與取水構筑物的關系(5)應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；粘土封閉一般采用球直徑為25mm的粘土球，圍填過程同樣要求均勻、連續(xù)，填至井口時，應進行夯實。0m之間，干舷應采用0.地面式——便于維護管理，防水、防潮、通風、采光條件好；是用安裝在鉆桿上活塞在井壁管內(nèi)上下拉動，借助真空抽吸作用和壓縮作用，在過濾器周圍形成反復沖洗的水流，以破壞泥漿壁，清除含水層中殘留的泥漿顆粒。河床式取水構筑物(7)1取水點周圍半徑100m的水域內(nèi)嚴禁捕撈、?？看弧⒂斡竞蛷氖驴赡芪廴舅吹娜魏位顒?，并應設有明顯的范圍標志和嚴禁事項的告示牌；優(yōu)點：簡便，洗井和生產(chǎn)相結合，可不另設置洗井沒備；內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅的沙漠．柴達木盆地．塔里木和準噶爾盆地虹吸高度不大于4-6m；河床式取水構筑物(3)飲用水水源的水庫和湖泊，應根據(jù)情況將取水點周圍部分水域或整個水域及其沿岸列入防護范圍；預計到2030年我國人均水資源將降到1760m3，接近國際上被認為用水緊張國家的人均水資源1700m3的標準。管井施工(3)井管安裝吊裝下管；浮板下管法；托盤下管法；管井直徑一般在50～1000mm，深度一般在200米以內(nèi)，通159給水工程取水工程課件160填礫和粘土封閉填礫應以堅實、圓滑礫石為主，并應按設計要求的粒徑進行篩選。填礫過程要均勻、連續(xù)，避免堵塞。礫料填完后、一定要計算所填礫料的總體積，一般情況下，圍填礫料的總體積應等于或大于井管與孔壁之間環(huán)形空間的體積。粘土封閉一般采用球直徑為25mm的粘土球，圍填過程同樣要求均勻、連續(xù)，填至井口時，應進行夯實。管井施工(4)填礫和粘土封閉管井施工(4)161管井施工(5)洗井的目的消除井孔及周圍含水層中的泥漿和井壁上的泥漿壁；沖洗含水層中部分細小顆粒，使井周圍含水層形成天然反濾層；洗井方法洗井工作要在井管外封閉后立即進行，以防止泥漿壁硬化；洗井之前應用抽筒清除井筒內(nèi)泥漿；洗井方法有活塞洗井、壓縮空氣洗井、聯(lián)合洗井等；管井施工(5)洗井的目的162水泵洗井

安裝實際使用的水泵抽水，使水位降深達到水泵所能達到的最大值，從而達到洗井的目的。優(yōu)點：簡便，洗井和生產(chǎn)相結合，可不另設置洗井沒備；缺點：水位降深有一定限度，地下水水力坡度較小，沖洗力較小，洗井時間長，當含水層含泥漿量較大、泥皮較厚時，可能造成洗井不徹底。適合于含水層本身水流較通暢、含泥漿量小、泥皮薄而軟的情況。水泵洗井163

壓縮空氣洗井

將壓縮空氣以很高的速度呈渦旋形向井壁噴射，借助水氣混合的沖力破壞泥漿壁，壓縮空氣與水匯合上升時，可以形成很大的水位降，使地下水形成很大的流速，增大對泥漿和泥皮的沖擊力。優(yōu)點：效率高、洗井比較徹底；確定：洗井攜走的砂粒較多，對砂層有一定破壞作用，不適合砂粒較細的含水層。壓縮空氣洗井164

活塞洗井

是用安裝在鉆桿上活塞在井壁管內(nèi)上下拉動，借助真空抽吸作用和壓縮作用，在過濾器周圍形成反復沖洗的水流，以破壞泥漿壁，清除含水層中殘留的泥漿顆粒。優(yōu)點：洗井強度大，洗井徹底，洗井效果良好，對本身顆粒細、臺泥質較多的含水層，能較徹底地清除含水層中的泥質，明顯增大山水量；缺點：由于機械強度大，易破壞井管?；钊淳?65抽水試驗

目的：測定管井的出水量，了解出水量與水位降落的關系，為選擇、安裝抽水設備提供依據(jù)；取樣進行分析，評價管井水質。方法步驟：記錄靜水位，開啟抽水設備，使抽水量達到設計出水量，動水位穩(wěn)定后記錄水位降落值，繪制出水量與水位降落關系曲線。抽水試驗目的：測定管井的出水量，了解出水量與水位降落166抽水試驗成果抽水試驗成果1675.3地表水取水構筑物5.3地表水取水構筑物168江河特征與取水構筑物的關系江河取水構筑物位置的選擇江河固定式取水構筑物江河移動式取水構筑物湖泊和水庫取水構筑物山區(qū)淺水河流取水構筑物海水取水構筑物江河特征與取水構筑物的關系169江河特征與取水構筑物的關系(1)江河的徑流特征江河特征與取水構筑物的關系(1)江河的徑流特征170泥沙運動與河床演變對取水構筑物的影響泥沙運動的推移質和懸移質；推移質占5-10%，對河床演變起重要作用；懸移質占90-95%；推移質和懸移質在不同水力條件下可相互轉化；江河特征與取水構筑物的關系(2)泥沙運動與河床演變對取水構筑物的影響江河特征與取水構筑物的關171江河特征與取水構筑物的關系(3)起動流速u0：靜止的泥沙由靜止狀態(tài)轉變?yōu)檫\動狀態(tài)時的水流速度江河特征與取水構筑物的關系(3)起動流速u0：靜止的泥沙由靜172江河特征與取水構筑物的關系(4)泥沙的止動流速：泥沙由運動轉變?yōu)殪o止時對應的水流流速；止動流速涉及自流管或虹吸管取水時，設計流速過低可能造成泥沙在管中沉積；江河特征與取水構筑物的關系(4)泥沙的止動流速：泥沙由運動轉173江河特征與取水構筑物的關系(5)河床的演變：沖刷或淤積影響河床演變的主要因素：江河特征與取水構筑物的關系(5)河床的演變：沖刷或淤積174江河特征與取水構筑物的關系(5)河床演變的根本原因是河流輸沙不平衡的結果：江河特征與取水構筑物的關系(5)河床演變的根本原因是河流輸沙175給水工程取水工程課件176應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；臥式泵房——水泵和電動機安裝在井室內(nèi)；沉淀管：沉淀進入管井的砂粒管井——井管從地面打到含水層，抽取地下水的井；深井泵房——泵體和揚水管安裝在管井內(nèi)，泵座和電動機安裝在井室內(nèi)；黃、淮海大平原，山西、陜西、東北大部、四川西北部、西藏東部8×1012m3，居世界第6位，但人均水資源總量為2200m3，為全球人均水資源占有量的1/4，居110位；優(yōu)點：效率高、洗井比較徹底；河床式取水構筑物(4)水全球廣義水資源總量約為140億億m3；沖洗含水層中部分細小顆粒，使井周圍含水層形成天然反濾層；濁度較高，水溫變化幅度大浮船式取水構筑物(3)河床式取水構筑物(3)中國水資源和水環(huán)境(一)安裝實際使用的水泵抽水，使水位降深達到水泵所能達到的最大值，從而達到洗井的目的。河床式取水構筑物(1)浮船式取水構筑物(2)塑料管10％。應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；應具有足夠的強度，能承受地層和人工填充物的側壓力；177江河取水構筑物位置的選擇(1)設在水質較好的地點；江河取水構筑物位置的選擇(1)設在水質較好的地點；178江河取水構筑物位置的選擇(2)具有穩(wěn)定河床和河岸，靠近主流，有足夠水深；江河取水構筑物位置的選擇(2)具有穩(wěn)定河床和河岸，靠近主流，179江河取水構筑物位置的選擇(3)具有良好的地質、地形及施工條件；江河取水構筑物位置的選擇(3)具有良好的地質、地形及施工條件180江河取水構筑物位置的選擇(4)靠近主要用水區(qū)；注意河流上的人工構筑物或天然障礙物