一、关于地下水 地下水是存在于地壳岩石裂缝或土壤空隙中的水。各种土层和岩层有不同的透水性。卵石层、砂层和石灰岩等,组织松散,具有众多的相互连通的孔隙,透水性较好,水在其中的流动属渗透过程,故这些岩层叫
地下水是存在于地壳岩石裂缝或土壤空隙中的水。各种土层和岩层有不同的透水性。卵石层、砂层和石灰岩等,组织松散,具有众多的相互连通的孔隙,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 。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 。如果透水层下面有一层不透水层,则在这一透水层中就会积聚地下水,故透水层又叫 含水层 。不透水层则称 隔水层 。
埋藏在地下第一个隔水层上的地下水叫 潜水 。潜水有一个 自由水面 。潜水主要靠而水和河流等地表水渗透而补给。地表水位高于潜水面时,地表水补给地下潜水,相反则潜水补给地表水。
两个不透水层间的水叫 层间水 。如层间水存在自由水面,则称 无压含水层 ( 有自由水面 );如层间水有压力,则称 承压含水层 ( 无自由水面 )。打井时,若承压含水层中的水喷出地面,叫自流水。
在适当地形下,在某一出口处涌出的地下水叫 泉水 。泉水分 自流泉 和 潜水泉 。自流泉由承压地下水补给,涌水量稳定,水质好。
地下水在松散岩层中流动称地下径流。地下水的补给范围叫补给区。抽取井水时,补给区的地下水都向水井方向流动。当地下水流向正在抽水的水井时,其流态可分为稳定流和非稳定流、平面流和空间流、层流与紊流或混合流等几种情况。
地下水取水构筑物的观式有管井、大口井、渗渠、辐射井及复合井等,其中以管井、大口井最为常见。
其型式选择,首先考虑的是含水层厚度和埋藏条件,通过技术经济比较确定。地下水取水构筑物位置选择应根据水文地质条件选择,并符合下列要求:
1) 位于水质好、不易受污染且可设立水源保护区的富水地段;(减少输水费用)
2) 尽量靠近主要用水地区城市或居民区的上游地段;
3) 施工、运行和维护方便;
4)尽量 避开地震区、地质灾害区和矿产采空区及建筑物密集区。(有地震不用地下水)
地下水取水构筑物设计时还应注意,应有 防止 地面污水和非取水层水 渗入 措施;大口井、渗渠和泉室应有 通风设施 。
1.管井 (潜水、无压水或承压水)
1) 管井适用于含水层厚度大于4m,底板埋藏深度大于8m的地域; (=8m的不可用)
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、溶岩裂隙等含水层,应用范围最为广泛;
4) 管井取水时应设备用井,备用井的数量一般可按10%-20%的设计水量所需井数确定,但不得少于一口井。
2.大口井(潜水、无压或承压含水层)
1) 大口井适用千含水层厚度5m左右,底板埋藏深度小于15m (未抽水前静水位) 的地域;
2) 适用于砂、卵石、砾石层,地下水补给丰富,含水层透水性良好的地段;
3) 井壁进水的大口井堵塞严重,而采用井底进水的,不易堵塞,应尽可能采用;
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。
3.渗渠 (水平取水,只取潜水,静水位埋深<6m)
1) 渗渠适用于含水层厚度小于5m,渠底埋藏深度小于6m的地域;
2) 适用于中砂、粗砂、砾石或卵石层;
3) 最适宜于开采河床渗透水。
4.泉室
泉室适用于有泉水露头、流量稳定,且覆盖层厚度小于5m的地域。
5.复合井(浅层地下水)
复合井适用于地下水位较高 、含水层厚度较大或含水层透水性较差的场合 。
6.辐射井
1) 含水层5-10m,集水井井底和辐射管同时进水;
2) 含水层≤5m,集水井井底封闭,仅辐射管进水,
3) 大口井不能开采厚度小,不能用渗渠厚度小埋深大的地下水。