第二章水的利用與水源保護(hù)

給排水工程與科學(xué)概論主講：柴陸修第二章水的利用與水源保護(hù)§2.1水資源2.1.1水資源的含義與特性1、水資源的含義

水的化學(xué)式：水的化學(xué)特性：水的物理特性：水的生理特性：

水的價(jià)值

（1）水具有生命維持價(jià)值

沒有水——就沒有生命；缺少水——基本生活難以保障；缺少安全供水——生活質(zhì)量、健康水平很難提高。聯(lián)合國(guó)人權(quán)及資源機(jī)構(gòu)提出：安全供水問題就是人權(quán)問題。

（2）水具有社會(huì)價(jià)值

人類發(fā)展、社會(huì)發(fā)展離不開水，工業(yè)化國(guó)家一般水資源得天獨(dú)厚或采用高科技解決了水問題，才使得社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，缺水國(guó)家發(fā)展就慢。（3）水具有環(huán)境和生態(tài)價(jià)值

良好的生態(tài)化系統(tǒng)及環(huán)境依賴于水，缺水——生態(tài)環(huán)境脆弱。近20年來(lái)，關(guān)于水資源與生態(tài)環(huán)境的相關(guān)性研究備受關(guān)注。環(huán)境水流：對(duì)于河流、湖泊、濕地、海灣等水域，賴以維持生態(tài)系統(tǒng)并抵御各種用水競(jìng)爭(zhēng)的基本流量。生態(tài)需水量：天然生態(tài)系統(tǒng)維系自身良性發(fā)展的水流量。

（4）水具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值

水資源已經(jīng)在“人類文明社會(huì)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)中占據(jù)中心地位”。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值與水量消耗及投入的相關(guān)性上已經(jīng)體現(xiàn)出“水的經(jīng)濟(jì)價(jià)值”。

水是社會(huì)發(fā)展的支撐條件

（1）水支撐了古代文明發(fā)展

水孕育了生命，水資源豐富的地方文明進(jìn)程就快；四大文明古國(guó)都是沿河流發(fā)展起來(lái)的；所有強(qiáng)盛帝都均傍大河、湖泊而建；中國(guó)古代的四大發(fā)明都是沿黃流域河誕生。（2）水促進(jìn)了現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展美國(guó)西部開發(fā)；日本20世紀(jì)60~70年代經(jīng)濟(jì)騰飛時(shí)；我國(guó)解放后，興修水利工程（水庫(kù)、干渠），共和國(guó)的生存奠定了基石；美國(guó)發(fā)展南部經(jīng)濟(jì)，大規(guī)模進(jìn)行北水南調(diào)；我國(guó)的南水北調(diào)計(jì)劃；以色列建國(guó)初期就將水資源不足問題列為國(guó)家頭等大事來(lái)抓。

水資源概念的發(fā)展

水資源(waterresouce)一詞很久以前已經(jīng)地現(xiàn)，隨著時(shí)代的進(jìn)步其內(nèi)涵也在不斷地豐富和發(fā)展。1.《大不列顛大百科全書》將水資源解釋為“全部自然界任何形態(tài)的水，包括氣態(tài)水、液態(tài)求和固態(tài)水的總量”，為“水資源”賦予十分廣泛的含義。2.1963年英國(guó)的《水資源法》把水資源定義為：“(地球上)具有足夠數(shù)量的可用水”。強(qiáng)調(diào)了其在量上的可利用性。

水資源概念的發(fā)展3.聯(lián)合團(tuán)教科文組織(UNESCO)和世界氣象組織(WMO)定義水資源為“可以利用或有可能被利用的水源，具有足夠數(shù)量和可用的質(zhì)量，并能在某一地點(diǎn)為滿足某種用途而可被用。

4.1988年8月1日施行的《中華人民共和國(guó)水法》將水資源認(rèn)定為“地表水和地下水”。綜上所述，一般認(rèn)為，水資源概念具有廣義和狹義之分．狹義的水資源是指人類在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能夠直接使用的淡水．廣義的水資源是指能夠直接或間接使用的各種水和水中物質(zhì)，在社會(huì)生活和生產(chǎn)中具有使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水都可稱為水資源。水資源概念的發(fā)展“水資源”完整定義：在現(xiàn)有的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下能夠獲取的、并可作為人類生產(chǎn)資料或社會(huì)資料的水的天然資源。廣義的：指地球上所有的水。屬自然資源的范疇。狹義的：是在目前的社會(huì)條件下可被人類直接開發(fā)和利用的水。

而且開發(fā)利用時(shí)必須技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、不影

響地球生態(tài)。通俗的：指陸地上可供生產(chǎn)和生活直接利用的江河湖沼以及部分儲(chǔ)存在地下的淡水資源。即可利用的水資源。從可持續(xù)發(fā)展的角度：水資源僅指一定區(qū)域內(nèi)逐年可以恢復(fù)更新的淡水量，包括地表水資源和地下水資源。不是恒定不變的。2、水資源的特性水和水資源是不同的概念。水資源作為一種自然資源具有其特征性：（1）再生性與有限性（2）時(shí)空分布上的不均勻性（3）利弊的兩重性（流動(dòng)性與溶解性）（4）社會(huì)性與商品性2.1.2地球上的水資源地球上水的總量14.6億km3淡水儲(chǔ)量?jī)H為0.39億km3不足全球總水量的3%易開發(fā)利用的淡水儲(chǔ)量為0.04億km3，不到淡水的11%1、地球上水的總量世界水資源研究所：全世界有26個(gè)國(guó)家2.32億人口面臨缺水的威脅。聯(lián)合國(guó)發(fā)出警報(bào)：世界范圍內(nèi)的缺水問題將嚴(yán)重制約本世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并有可能導(dǎo)致國(guó)家和地區(qū)間發(fā)生沖突和戰(zhàn)爭(zhēng)。2、淡水資源：液態(tài)淡水—湖泊水、河流水、沼澤水、土壤水、地下水固態(tài)淡水—極地雪原、冰川、地下永凍帶儲(chǔ)水氣態(tài)淡水—大氣圈中的水3、徑流資源：世界水資源量常指全球河流入海徑流量，是利用后可恢復(fù)的淡水資源。4、海水資源：淡水資源—海水淡化化學(xué)資源—豐富的礦產(chǎn)資源動(dòng)力資源—能源5、水能資源與水的生物資源：水能理論容量50.5億kW；水生生物種類繁多——水生生物鏈

2.1.3水的循環(huán)水的循環(huán)分自然循環(huán)和社會(huì)循環(huán)1、水的自然循環(huán)（1）、水的循環(huán)大循環(huán)或外循環(huán)：海洋蒸發(fā)－降水徑流－回歸海洋小循環(huán)或內(nèi)循環(huán)：海洋蒸發(fā)－降落海洋、陸地蒸發(fā)降落陸地

水循環(huán)概念

水循環(huán)是指地球上各種形態(tài)的水體，在太陽(yáng)輻射、地心引力等作用下，通過(guò)蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、入滲及徑流等環(huán)節(jié)，不斷地發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)變、能量交換的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。水循環(huán)是自然界重要的物質(zhì)循環(huán)，水循環(huán)的主要作用在于保證水體的更新，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供水源，同時(shí)在全球起到熱量傳遞等重要作用。

水循環(huán)過(guò)程分解水汽蒸發(fā)水汽輸送凝結(jié)降水水分入滲地表和地下徑流

地球上水循環(huán)示意圖

水循環(huán)過(guò)程水循環(huán)的基本特征（1）總蒸發(fā)量＝總降水量（2）海陸水循環(huán)量＝全球總蒸發(fā)量×7.2％（3）水循環(huán)的水量＝全球總水量×0.04％（4）水體更新速度越快，水資源利用率越高，受污染的水體水質(zhì)恢復(fù)越快。2、水的社會(huì)循環(huán)（1）水與人類的關(guān)系水是生命的搖籃水是人類環(huán)境的重要要素水是農(nóng)業(yè)的命脈水是工業(yè)的血液水是城市發(fā)展繁榮的基本條件水上航運(yùn)是交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分水是能量的載體（2）水的社會(huì)循環(huán)水在人類社會(huì)中構(gòu)成的一個(gè)局部的循環(huán)體系：

廢水生活商業(yè)產(chǎn)品用水、工藝用水、冷卻用水非良性循環(huán)

人城市工業(yè)農(nóng)業(yè)

水體

給水收集處理處置新陳代謝

灌溉良性循環(huán)水工程工作者的主要任務(wù)

水的人為循環(huán)對(duì)自然循環(huán)的影響

（1）人為的水循環(huán)改變了自然循環(huán)的途徑，其中一部分水成為不可復(fù)原水，減少了自然循環(huán)的強(qiáng)度。（2）回歸水的質(zhì)量狀況直接或間接對(duì)水循環(huán)水質(zhì)產(chǎn)生影響，如區(qū)域河流與地下水污柒。（3）人為循環(huán)對(duì)水量的影響突出，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影大。

由于水的人為循環(huán)對(duì)水的自然循環(huán)會(huì)產(chǎn)生一定的影響：表現(xiàn)在：§

2.2

中國(guó)水資源狀況2.2.1我國(guó)水資源概況

降水是我國(guó)地表徑流的主要來(lái)源。我國(guó)的年降水總量為6.1889萬(wàn)億m3。但是大部分又重新蒸發(fā)。全國(guó)多年平均年水資源總量2.8124萬(wàn)億m3。按流域水域，全國(guó)分為十個(gè)區(qū)：南方四區(qū)：長(zhǎng)江、珠江、浙閩臺(tái)諸河、西南諸河，占全國(guó)水資源總量81％。北方六區(qū)：黃河、淮河、海灤河、遼河、黑龍江、內(nèi)陸河片，占全國(guó)水資源總量19％。水資源貧乏，供需矛盾突出

我國(guó)目前水資源現(xiàn)狀

我國(guó)水資源總量不少，但人均、畝均水資源量很少。我國(guó)水資源總量為28124億m3，其中河川徑流27115億m3，少于巴西、前蘇聯(lián)、加拿大，美國(guó)、印度尼西亞居世界第6位。但我國(guó)人均水量只有2350m3，只有世界人均占有水量的27%，美國(guó)人均占有量的1/6，前蘇聯(lián)人均占有量的1/8。根據(jù)149個(gè)國(guó)家按1990年人口統(tǒng)計(jì)的人均占有水量由多到少排列，中國(guó)排在第110位。耕地每公頃平均水量27867m3，約為世界的3/4。可見按我國(guó)人均擁有水量及單位面積耕地?fù)碛兴縼?lái)看，我國(guó)是一個(gè)水資源比較貧乏的國(guó)家。水資源地區(qū)分布不均勻

我國(guó)目前水資源現(xiàn)狀我國(guó)水資源地區(qū)分布不均勻，水資源的分布與人口、耕地的分布不相適應(yīng)。我國(guó)北方人口占全國(guó)總?cè)丝诘?/5，但水資源占有量不足全國(guó)水資源總量的1/5，南方人口占全國(guó)的3/5，而水資源總量為全國(guó)的4/5。北方人均水資源擁有量?jī)H為南方人均的1/3。在全國(guó)人均水量不足1000m3的10個(gè)省區(qū)中，北方即占了8個(gè)。水資源時(shí)間分配不均勻

我國(guó)水資源年內(nèi)、年際變化大，年內(nèi)雨季又比較集中，水旱災(zāi)害頻繁發(fā)生，枯水年和枯水季節(jié)的缺水矛盾更為突出。長(zhǎng)江以南3-6月份的降水占到全年降水的70%以上;長(zhǎng)江以北7-10月份的降水占全年

60%左右,給水資源利用帶來(lái)困難.水污染日趨嚴(yán)重

全國(guó)水環(huán)境總體上近些年仍呈惡化趨勢(shì),在全國(guó)七大流域中，太湖、淮河、黃河水質(zhì)最差，約有70%以上的河段受到污染；海河、松遼流域污染也相當(dāng)嚴(yán)重，污染河段占60%以上。河流污染情況嚴(yán)峻，其發(fā)展趨勢(shì)也令人擔(dān)憂。從全國(guó)情況看，污染正從支流向干流延伸，從城市向農(nóng)村蔓延，從地表向地下滲透，從區(qū)域向流域擴(kuò)展。由于排入湖庫(kù)的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不斷增長(zhǎng)率加，近年來(lái)水體富營(yíng)養(yǎng)化程度加快。在五大淡水湖中，太湖、洪澤湖和巢湖已達(dá)富營(yíng)養(yǎng)化程度，鄱陽(yáng)湖、洞庭湖正處于向富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)度階段。城市近郊的湖泊水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化程度普遍偏高，如杭州西湖、南京玄武湖.“污染型”缺水成為限制很多地區(qū)發(fā)展的一個(gè)重要因素.水土流失嚴(yán)重，河湖庫(kù)泥沙淤積問題突出

我國(guó)目前水資源現(xiàn)狀

由于自然條件的限制和長(zhǎng)期以來(lái)人類活動(dòng)的結(jié)果，我國(guó)森林覆蓋率很低，水土流失嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)森林覆蓋率只有12.5%，居世界第120位.水土流失嚴(yán)重，水土流失造成許多河流含沙量增大，泥沙淤積嚴(yán)重，北方河流更為突出。河道功能退化，湖泊面積縮小

自1972年到1997年間，黃河下游共有20年發(fā)生斷流。海河流域由于水資源缺乏，中下游平原地區(qū)的河流基本干涸，河口淤積加劇。近30年來(lái)，我國(guó)湖泊水面面積已縮小了30%。如果按此速率發(fā)展，50年內(nèi)洞庭湖就會(huì)消失。我國(guó)西北干旱半干旱地區(qū)湖泊干涸現(xiàn)象十分嚴(yán)重，部分現(xiàn)存湖泊含鹽和礦化度顯著升高，咸化趨勢(shì)明顯。近30年中，內(nèi)蒙古的烏梁素海礦化度增加4.5倍，已變成咸水湖。其它如青海湖、布倫托海等正處于咸化過(guò)程中。地下水過(guò)度開采，水位下降明顯

地下水是北方地區(qū)最重要的供水水源。在一些集中用水區(qū)，開采量超過(guò)補(bǔ)給量，致使地下水位持續(xù)下降。近年來(lái)河北平原的地下水位以每年1米的速率下降。北京、太原、石家莊、保定、河北滄州等大中城市地下水位下降更為明顯。并由此導(dǎo)致地面沉降、海水入侵、水位急劇下降等后果。

我國(guó)地表水資源地域分布水循環(huán)與水資源開發(fā)利用—中國(guó)水資源—

我國(guó)地下水資源地域分布水循環(huán)與水資源開發(fā)利用—中國(guó)水資源—

我國(guó)多年平均降雨量分布水循環(huán)與水資源開發(fā)利用—中國(guó)水資源—

水量平衡原理

地球上的水通過(guò)參與水循環(huán)始終處于不斷的更替和循環(huán)的過(guò)程中，但是在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中始終遵循質(zhì)量守恒基本定律。

某地區(qū)在某段時(shí)間內(nèi)水量收入和支出的差額，等于該地區(qū)的儲(chǔ)水變化量。

水量收入：降水（P），徑流流入（R入）。

水量支出

：蒸發(fā)(E），徑流流出（R出）。

水量平衡原理

基本原理：質(zhì)量守衡根據(jù)水平衡原理可列出普遍公式：

水資源變化量：（△S）=|P+R入-E-R出|

而多年平均水資源變化量趨于零，所以公式應(yīng)為：

P+R入-E-R出=0

水量平衡原理

討論：

對(duì)于外流區(qū)域：

R入<R出R=R出-R入

0=P-E-RP=E+RP>E

對(duì)于海洋：

R入>R出R=R入-R出

0=P-E+RP=E-RP<E

對(duì)于全球：

R=0無(wú)徑流變化

0=P-EP=E2.2.2我國(guó)水資源的特點(diǎn)

總量：2.7115萬(wàn)億m3，居世界第六。人均：水資源占有量不足2100立方米，約為世界平均水平的1/4，排名世界第128位。畝均：為世界平均水平的80％。1.總量、人均、畝均特點(diǎn)從人均、畝均來(lái)看：我國(guó)是世界上的缺水大國(guó)。每年因缺水而造成的經(jīng)濟(jì)損失約2000~3000億元。2.地區(qū)分布特點(diǎn)南多、北少；東南多、西北少。且相差懸殊：南方四片：人多（占53.6％）、地少（占35.2％）、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)（GDP占55.5％）、水資源豐富（占81％）北方片：人多（占44.3％）、地少（占59.2％）、經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)（GDP占42.8％）、水資源短缺（占14.7％）全國(guó)水資源最缺乏的地區(qū)：黃河、海河、淮河流域。3.年內(nèi)及年際分布特點(diǎn)年內(nèi)分布：我國(guó)水資源在季節(jié)上的分配很不均勻。秋冬季寒冷少雨；春夏季氣候溫暖，雨量充沛。年際分布：變化大。一些地區(qū)多水年洪水泛濫，少水年赤地千里。2.2.3我國(guó)水資源緊缺的社會(huì)因素

1.人口的增加和城市化用水標(biāo)準(zhǔn)的提高使水資源供需矛盾越來(lái)越突出。——水量、水質(zhì)提高

2.我國(guó)農(nóng)業(yè)耕地需水量很大，農(nóng)用水量十分緊缺。

3.我國(guó)工業(yè)用水量增長(zhǎng)極快，但是用水效益低。

4.水資源已有明顯減縮。——資源型缺水

5.水污染嚴(yán)重。——水質(zhì)型缺水

6.用水方式落后，水資源浪費(fèi)驚人?！芾硇腿彼?.3

水的利用與給水水源工程2.3.1水源及其特點(diǎn)1、地下水源：分類－潛水、自流水、泉水特點(diǎn)－水質(zhì)澄清、色度低、細(xì)菌少、水溫較穩(wěn)定、變幅小、分布面廣、不易被污染；含鹽量和硬度高，徑流量有限。2、地表水源：特點(diǎn)－渾濁度和水溫變化幅度較大，水質(zhì)易受到污染；水的含鹽量及硬度較低，其他礦物質(zhì)含量較少，徑流量大，水質(zhì)水量隨季節(jié)變化明顯。水源選擇原則：1，2，3，4

全球水資源開發(fā)利用情況人類對(duì)水資源開發(fā)利用的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)期。在古代社會(huì)：努力趨利避害、增利減害為目的；在近代社會(huì)：興利除害．追求對(duì)水資源多目標(biāo)開發(fā)；在現(xiàn)代社會(huì)：對(duì)水資源的利用進(jìn)入了密切協(xié)調(diào)社會(huì)與自然關(guān)系的階段，更加注意社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)平衡，以期獲得最大的綜合效益。

全球水資源開發(fā)利用情況

據(jù)統(tǒng)計(jì)．在過(guò)去的300年中，人類用水量增加了35倍多，增加幅度最大的主要是發(fā)展中國(guó)家。且世界各地人均年用水量差別較大，發(fā)達(dá)地區(qū)的人均年用水量是發(fā)展個(gè)地區(qū)相工農(nóng)業(yè)落后地區(qū)的3倍一8倍：

從用水結(jié)構(gòu)上來(lái)講，全球水資源的利用量為0.324萬(wàn)km3，其中69％用于農(nóng)業(yè)，23％用于工業(yè)．8％為居民用水，如圖2—3所示。

全球用水結(jié)構(gòu)

基本情況:(1)農(nóng)業(yè)用水基數(shù)大,占全部用水量的2/3以上.(2)自然條件,耕作水平,灌溉方式影響用水量傳統(tǒng)大水漫灌:灌溉用水量一般在7500m3／hm2

噴灌,滴灌:灌溉用水量一般在3000m3／hm2

在發(fā)達(dá)國(guó)家,隨著集約化高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展,例如：噴灌,滴灌等高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)用水水平基本穩(wěn)定,也是我國(guó)未來(lái)的一個(gè)方向，農(nóng)業(yè)節(jié)水對(duì)于節(jié)約用水意義重大。

全球農(nóng)業(yè)用水情況

工業(yè)用水是全球水資源利用的一個(gè)重要組成部分。工業(yè)用水取水量約為全球總?cè)∷康?／4左右。總結(jié)發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)用水情況可以看出，一般用水會(huì)出現(xiàn)一個(gè)先增加直至穩(wěn)定的過(guò)程。目前美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)用水量已基本穩(wěn)定，而發(fā)展中國(guó)家工業(yè)用水量增加迅猛。日本工業(yè)用水量從60年代中期至70年代初以44％的速率錳增。70年代中期趨于穩(wěn)定。70年代至80年代末，工業(yè)產(chǎn)值大幅度增長(zhǎng)，淡水用量卻穩(wěn)定變化，新鮮淡水補(bǔ)給量在逐年下降后，80年代初呈現(xiàn)零增長(zhǎng)狀態(tài)。而工業(yè)用水回收利用率持續(xù)提高。

全球工業(yè)用水情況

居民生活用水足隨著人口的增加和生活水平的提高而增加?？傮w說(shuō)來(lái)，全球的生活用水量?jī)H占全球總用水量的8％左右。對(duì)用水總量增長(zhǎng)趨勢(shì)影響不大。

全球生活用水情況2.3.2地下水取水1.地下水的存在形式和類型水在地下巖石中的存在形式：氣態(tài)水、結(jié)合水（吸著水、薄膜水）、重力水（自由水）、毛細(xì)管水。包氣帶飽和帶地下水源巖土顆粒巖土顆粒吸著水薄膜水吸著水薄膜水

自由水（重力水）土壤水帶－吸著水中間水帶－結(jié)合水毛細(xì)管水帶隔水層承壓重力水無(wú)壓重力水重力水地下水源的類型上層滯水：包氣帶中局部不透水層上的滯水，水量不穩(wěn)定，水質(zhì)差，可作臨時(shí)水源。潛水：埋藏于地下第一穩(wěn)定隔水層之上、具有自由表面的重力水。與地表相通，靠降水補(bǔ)給，水量不穩(wěn)定，水質(zhì)差，易污染，與地表水聯(lián)系密切。承壓水：充滿于兩個(gè)穩(wěn)定的隔水層之間的重力水。水量穩(wěn)定，衛(wèi)生條件可靠，不易被污染，適合作水源。2.地下水取水構(gòu)筑物（1）管井、井群

管井用于開采深層地下水。管井直徑一般為50～1000mm。井深可達(dá)1000m以上。常見的管并直徑大多小于500mm。井深也在200m以內(nèi)。隨著鑿井技術(shù)的發(fā)展和淺層地下水的枯竭與污染。直徑在1000mm以上井深在1000m以廣的管井已有使用。

Φ≤150mm為小管井，Φ≥1000mm為大口徑管井。深度≤20－30mm為淺井，深度＞20－30mm為深井。

適用：埋深大、含水層厚度大于5m地下水采集。大規(guī)模地下水的開采常采用多口管井組成的井群。

地下水取水構(gòu)筑物有管井、大口井、輻射井、復(fù)合井及滲渠等．其中以管井和大口井最為常見。管井的形式與構(gòu)造（2）大口井

大口井廣泛應(yīng)用于取集淺層地下水，大口井直徑一般為5—8m，最大不宜超過(guò)10m。井深一般在15m以內(nèi)。農(nóng)村或小型給水系統(tǒng)也有采用直徑小于5m的大口井。城市或大型給水系統(tǒng)也有采用直徑8m以上的大口井。由于施工條件限制，我國(guó)大口井多用于開采埋深小于12m，厚度在5—20m的含水層。大口井也有完整式和非完整式之分。非完整式大口井未貫穿整個(gè)含水層，井壁、井底均可進(jìn)水，由于其進(jìn)水范圍大，集水效果好，含水層厚度大于10m時(shí)，應(yīng)做成非完整式。大口井的構(gòu)造：主要由井筒、井口及進(jìn)水部分組成。大口井的形式和構(gòu)造（3）水平集水管與滲渠水平鋪設(shè)在含水層中的集水管——取集地下水滲渠可用于集取淺層地下水，也可鋪設(shè)在河流、水庫(kù)等地表水體之下或旁邊，集取河床地下水或地表滲透水。均為水平式取水構(gòu)筑物，可通稱滲渠。滲渠的埋深一般在5—7m，很少超過(guò)10m。因此，滲渠通常只適用于開采埋藏深度小于2m，厚度小于6m的含水層。滲渠也有完整式和非完整式之分。

滲渠通常由水平集水管（渠）、集水井、檢查井和泵站所組成。（4）輻射井與復(fù)合井

輻射井是由集水井和若干水平或傾斜鋪設(shè)的輻射形集水管組成。輻射井—般用于取集含水層厚度較薄而不能采用大口井的地下水。含水層厚度薄、埋深大、不能用滲渠開采的，也可采用輻射井取集地下水，故輻射井適應(yīng)性較強(qiáng)，但施工較困難。

復(fù)合井是大口井與管井的組合，上部為大口井．下部為管井。復(fù)合井適用于地下水位較高、厚度較大的含水層。有時(shí)在已建大口井中再打入管井成為復(fù)合井以增加井的出水量和改善水質(zhì)。2.3.3地表水取水1.河流特征及其對(duì)地表水取水的影響（1）河流的徑流變化－河流的水位、流量、流速的變化（2）泥沙運(yùn)動(dòng)和河床演變（3）河床的巖性、穩(wěn)定性（4）河流冰凍情況（5）人工構(gòu)筑物和天然障礙物2.地表水取水構(gòu)筑物位置的選擇基本要求：3.地表水取水構(gòu)筑物的分類按構(gòu)造形式分為三類：固定式、移動(dòng)式、山區(qū)淺水河流取水構(gòu)筑物。一、固定式取水構(gòu)筑物

固定式取水構(gòu)筑物主要分為岸邊式、河床式和斗槽式三種。1.岸邊式取水構(gòu)筑物

——直接從江河岸邊取水的構(gòu)筑物。組成：由進(jìn)水間和泵房?jī)刹糠纸M成。可合建和分建。適用于江河岸邊較陡，主流近岸，岸邊有足夠水深，水質(zhì)和地質(zhì)條件較好．水位變幅不大的情況。水泵真空引水水泵自灌引水立式水泵分建式2.河床式取水構(gòu)筑物

河床式取水構(gòu)筑物是由泵房、進(jìn)水間(或稱之為集水間或集水井)、進(jìn)水管(即自流管或虹吸管或直接吸水管)和取水頭部等部分組成。當(dāng)河床穩(wěn)定，河岸較平坦，枯水期主流離岸較遠(yuǎn)，岸邊水深不夠或水質(zhì)不好，而河中又具有足夠水探或較好水質(zhì)時(shí)，適宜采用河床式取水構(gòu)筑物。3.斗槽式取水構(gòu)筑物

在岸邊式或河床式取水構(gòu)筑物之前設(shè)置“斗槽”進(jìn)水，稱之為斗槽式取水構(gòu)筑物。

斗槽是在河流岸邊用堤壩圍成的、或者在岸內(nèi)開挖的進(jìn)水槽，其作用：減少泥沙和冰凌進(jìn)入取水口。由于斗槽中的流速較小，水中泥沙易于在斗槽中沉淀，水內(nèi)冰容易上浮。因此，斗槽式取水構(gòu)筑物適宜在河流含沙量大，冰絮較嚴(yán)重，取水量較大，地形條件合適時(shí)采用。按照水流進(jìn)入斗槽的流向，可分為順流式、逆流式和雙流式。

斗槽中水流方向與河水流向基本一致。由于斗槽中的流速遠(yuǎn)小于河水的流速，一部分動(dòng)能迅速轉(zhuǎn)化為位能，在斗槽進(jìn)口處形成壅水和橫向環(huán)流，所以進(jìn)入斗槽的水流主要是河流表層水。由于表層水含泥沙較少，含冰凌較多，因此順流式斗槽適用于含泥沙甚多、而冰凌不嚴(yán)重的河流。

順流式斗槽

斗槽中水流方向與河水流向基本相反。由于河流水流在斗槽進(jìn)口處受到抽吸，形成水位跌落，斗槽進(jìn)口處的水位低于河流的水位，產(chǎn)生橫向環(huán)流，故進(jìn)入斗槽的水流主要是河流底層含冰凌較少、含泥沙較多的水，因此逆流式斗槽適用于冰凌嚴(yán)重，而泥沙較少的河流。逆流式斗槽雙流式斗槽

適用于河流含沙量甚大而冰凌又嚴(yán)重時(shí)采用。當(dāng)洪水季節(jié)含沙量大時(shí)，可開上游端閘門，順流進(jìn)水。當(dāng)冬季冰凌嚴(yán)重時(shí)，可開下游端閘門，逆流進(jìn)水。

斗槽式取水構(gòu)筑物的位置應(yīng)設(shè)在凹岸靠近主流的岸邊處，以便利用水力沖洗沉積在斗槽內(nèi)的泥沙。斗槽式取水構(gòu)筑物由于施工量大，造價(jià)較高，排泥困難，并且要有良好的地質(zhì)條件．因而采用較少。二、移動(dòng)式取水構(gòu)筑物移動(dòng)式取水構(gòu)筑物分為浮船式和纜車式。1.浮船式取水構(gòu)筑物組成：船體、水泵機(jī)組、壓水管、聯(lián)絡(luò)管和輸水管優(yōu)點(diǎn)：投資少、建設(shè)快、易于施工(無(wú)復(fù)雜的水下工程)、有較大的適應(yīng)性和靈活性、能經(jīng)常取得合沙量少的表層水等。在我國(guó)西南、中南等地區(qū)應(yīng)用較廣泛。缺點(diǎn)：河流水位漲落時(shí)，需要移動(dòng)船位，階梯式連接時(shí)尚需拆換接頭以致短時(shí)停止供水，操作管理麻煩；浮船還要受到水流、風(fēng)浪、航運(yùn)等的影響，安全可靠性較差。階梯式連接搖臂式套筒接頭連接2.纜車式取水構(gòu)筑物組成：泵車、坡道或斜橋、輸水管和牽引設(shè)備等。當(dāng)河水漲落時(shí)，泵車由牽引設(shè)備帶動(dòng)，沿坡道上的軌道上下移