大口井是设置井筒集取浅层地下水的构筑物。大口井与管井一样,也是一种垂直建造的取水井,由于井径较大,故名大口井。 一、大口井的构造 大口井是广泛用于开采浅层地下水的取水构筑物。大口井直径应根据设计水量、抽水设备布置和施工条件等因素确定,一般为5-8m,最大不宜超过10m。井深一般不大于15m。大口井也有完整式和非完整式之分,见图3-16。
大口井是设置井筒集取浅层地下水的构筑物。大口井与管井一样,也是一种垂直建造的取水井,由于井径较大,故名大口井。
大口井是广泛用于开采浅层地下水的取水构筑物。大口井直径应根据设计水量、抽水设备布置和施工条件等因素确定,一般为5-8m,最大不宜超过10m。井深一般不大于15m。大口井也有完整式和非完整式之分,见图3-16。
完整式大口井的井筒贯穿整个含水层,仅以井壁进水,可用于颗粒粗、厚度薄(5-8m)、埋深浅的含水层;但由于井壁进水孔易于堵塞,影响进水效果,应用受到限制。非完整式大口井井筒未贯穿整个含水层,井壁、井底同时进水,进水范围大,集水效果好,应用较多。含水层厚度大于10m时,一般设计成非完整式大口井。
大口井主要由井筒、井口及进水部分组成,如图3-17所示。
1. 井筒井筒通常用钢筋混凝土浇筑、砖或块石等砌筑而成,用以加固井壁及隔离不良水质的含水层。
2. 井口井口为大口井露出地面的部分。为避免地表污水从井口或沿井壁侵入,污染地下水,井口应高出地面0.5m以上,并在井口周围修建宽度为1.5m的散水坡。如覆盖层系透水层,散水坡下面还应填以厚度不小于I.5m的穷实黏土层。
3. 进水部分进水部分包括井壁进水孔(或透水井壁)和井底反渗层。
大口井具有构造简单,取材容易,使用年限长,取水量大,能兼起调节水量作用等优点,在中小城镇、铁路、农村供水采用较多。但大口井深度浅,对水位变化适应性差,采用时,必须注意地下水位变化的趋势。
※ 井底反滤层滤料粒径的计算:
《室外给水设计标准》第5.2.10条:大口井的井底反滤层宜设计成凹弧形(滤料自下而上逐渐变粗)。反滤层(井内壁粒径大,外壁粒径小)可设3~4层,每层厚度宜为200~300mm。与含水层相邻一层的反滤层滤料粒径可按下式计算:
d/di=6~8
d----反滤层滤料的滤径;
di----含水层颗粒的计算粒径。
注a:当含水层为细砂或粉砂时,di=d40:为中砂时,di=d30:为粗砂时,di=d20:为砾石或卵石时,di=d10~d1s。两相邻反滤层的粒径比宜为2~4。
b.计算时首先将整个含水层定性(即认定整个含水层为某类砂,而非“含水层内既有细砂,又有中砂,还有粗砂等")。
关于di的解释:di表示一个粒径数值(或数值范围)。此粒径数值需满足,小于等于它的全部粒径占比累加起来,刚好等于i%。
1.井壁进水出水量计算
①井壁进水的大口井即为完整式大口井,可按照完整式管井出水量计算:
a.承压含水层完整井出水量
b.无压含水层完整井出水量
Q----单井出水量,m 3 /d:
H、m----分别表示无压含水层和承压含水层厚度,m;
h 0 、S 0 ——与Q相适应的井壁外的水位和水位降落值,m;
r 0 ----过滤器的半径,m;
K----渗透系数,m/d;
R----影响半径,m。
2.井底进水大口井出水量计算
①无压含水层仅井底进水大口井出水量(8r>T>2r)
无压含水层中井底进水的大口井即为开采潜水的非完整式大口井,对于含水层较薄,井底至含水层底板距离T大于大口井半径r的2倍时(即T>2r),见图3-20,无压含水层井底进水的大口井出水量按下式计算:
Q----单井出水量,m 3 /d;
S 0 ----与Q相适应的井内水位降落值,m;
K----渗透系数,m/d;
R----影响半径,m;
H----含水层厚度,m;
T----含水层底板到井底距离,m;
r----大口井半径,m。
②对于承压含水层井底进水的大口井出水量(8r>T>2r)
Q----单井出水量,m 3 /d;
S 0 ----与Q相适应的井内水位降落值,m;
K----渗透系数,m/d;
R----影响半径,m;
H----承压含水层厚度,m;
r----大口井半径,m。
③无压含水层仅井底进水大口井出水量(T≥8r)
承压含水层仅井底进水大口井出水量(T≥8r)
Q=AKS 0 R
A一一与井底形状有关的系数,井底为平底时,A=4;井底为球形时,A=2π;
其余符号同前。
3.井壁井底同时进水大口井出水量
对于无压含水层非完整大口井,出水量等于无压含水层井壁进水的大口井和承压含水层井底进水的大口井出水量之和。
符号如下图所示,其他符号同前。