取水工程-滲渠

7.5滲渠7.5.1滲渠的型式與建造圖7－29完整式滲渠1－集水管；2—圖7－29完整式滲渠1－集水管；2—集水井；3—泵站；4—檢查井4123241滲渠即水平鋪設(shè)在含水層中的集水管（渠）。滲渠可用于集取淺層地下水，如圖7－29、7－30所示。也可鋪設(shè)在河流、水庫等地表水體之下或旁邊，集取河床地下水或地表滲透水。由于集水管是水平鋪設(shè)的，也稱水平式地下水取水構(gòu)筑物。圖7－30非完整式滲渠1－集水管；2圖7－30非完整式滲渠1－集水管；2—集水井；3—泵站；4—檢查井4123241滲渠的埋深一般在4～7m，很少超過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，按埋設(shè)位置和深度不同，又可分為完整式（圖7－29）和非完整式（圖7－30）兩種。完整式滲渠是在薄含水層的條件下，埋設(shè)在基巖上；非完整式滲渠是在較厚的含水層條件下，埋設(shè)在含水層中。完整式滲渠所以埋設(shè)在基巖上，主要靠加大水位降落量，最大限度地開采地下水，從而增大滲渠產(chǎn)水量。但在較厚含水層中，為了減少施工困難，降低工程造價，多把滲渠設(shè)在施工技術(shù)和抽水設(shè)備允許條件下的含水層一定深度中，同樣可以集取較多的地下水。從生產(chǎn)實踐中看，采用完整式滲渠比較普遍，產(chǎn)水量較大；而采用非完整式滲渠卻較少，因為在較厚含水層中，采用大口井或管井取水，工程造價要比滲渠造價低得多，不僅開采量大，而且施工容易，進度快。除非打井機具缺乏，而用水量又甚小的情況下，才采用非完整式滲渠。無論集取地表水為主的滲渠，還是集取地下水為主的滲渠，都可以接其所在的含水層厚度不同而選用完整式或非完整式滲渠。滲渠平面布置，應(yīng)根據(jù)水文、水文地質(zhì)、補給來源以及河水水質(zhì)等條件而定，一般可分為：平行于河流、垂直于河流和平行與垂直于河流組合等三種形式。無論哪種形式，都適用于集取地表水為主的滲渠和集取地下水為主的滲渠。一般大、中型滲渠取水工程，由于取水量較大，集水管較長，采用平行于河流或平行與垂直于河流組合的兩種形式比較多，而采用垂直于河流的形式較少；至于小型滲渠取水工程，由于取水量較小，集水管較短，占地不多，多采用垂直于河流的形式，可以較多地截取地下水和河床潛流水。哪種形式經(jīng)濟合理，應(yīng)通過經(jīng)濟技術(shù)比較，因地制宜地選用。7.5.1.2滲渠的建造1．滲渠的構(gòu)造滲渠通常由水平集水管、集水井、檢查井和泵站所組成。1）集水管集水管一般為穿孔鋼筋混凝上管；水量較小時，可用穿孔混凝上管、陶土管、鑄鐵管；也可用帶縫隙的干砌塊石或裝配式鋼筋混凝土暗渠。帶孔眼的鋼筋混凝土管，一般就地人工澆筑制作，每節(jié)長度最好1m。每米長孔眼總面積為管壁總面積的5～10%，如果管道結(jié)構(gòu)允許，最好采用孔隙率8～15%。管壁進水孔形式分圓形和長條形兩種。圓形孔的孔徑，一般采用20～30mm，布置成梅花狀，孔眼內(nèi)大外小，以防堵塞?？籽蹆艟酁?～2．5d（d為孔眼直徑）。長條形孔眼尺寸，一般寬為20mm，長為60mm，也有的長為100mm，條縫凈間距為：縱向50～100mm，環(huán)向20～50mm。進水孔眼一般布置范圍在1/3～1/2管徑以上（從管底上算起）的管周壁上，下部一般不設(shè)孔眼，以防下部泥砂流入管內(nèi)，造成管內(nèi)淤積，影響集水管的集水效果。常用管徑為400mm、500mm、600mm、800mm和1000mm等五種。埋設(shè)深度為2.0m、3.0m、4.0m、5.0m和6.0m等五種。2）人工反濾層為了防止含水層中細小顆粒泥砂進入集水管中，造成管內(nèi)淤積，必須在集水管和含水層中間鋪設(shè)人工反濾層。人工反濾層設(shè)計、鋪設(shè)的好壞，也是滲渠出水效果好壞的重要條件之一。因而濾層厚度和濾料顆粒級配是否合理，直接影響滲渠產(chǎn)水量、出水水質(zhì)和使用年限。人工反濾層設(shè)計要根據(jù)滲渠取水形式不同而異，即分為集取地下水為主和集取地表水為主的滲渠人工反濾層兩種。反濾層的層數(shù)、厚度和濾料粒徑計算，和大口井井底反濾層相同。集取地下水為主滲渠的人工反濾層如果缺乏顆粒直徑分析資料，而含水層又為砂卵石時，可按下列規(guī)格選用：第一層粒徑為5～10mm，厚度為300mm；第二層粒徑為10～30mm，厚度200～300mm；第三層粒徑為30～70mm，厚度為200mm；總厚度為700～800mm。集取地表水為主的滲渠人工反濾層的濾料級配，外層以上，一般回填河砂，但必須干凈，不要混有雜草泥塊，粒徑一般0.25～l.0mm，厚約1m。下面三層反濾層分別采用粒徑為1～4、4～8、8～32mm，各層厚度約150mm，也有的粒徑略大些。但總的說來，要比集取地下水為主的滲渠反濾層濾料粒徑小，尤其是外層濾料粒徑要小些。反濾層總厚度要厚些為宜，但這要看河水水質(zhì)情況而定，水質(zhì)好的，可以薄些；水質(zhì)差的，較渾濁的，反濾層要厚些。這主要因為河水濁度常年變化較大，如果反濾層厚度太薄，粒徑略大，會影響滲渠的出水水質(zhì)。3）檢查井為便于檢修、清通，集水管端部、轉(zhuǎn)角、變徑處以及每50～150m均應(yīng)設(shè)檢查井。檢查井形式分為全埋式、半埋式和地面式三種。全埋式即檢查井全部埋于地下，井蓋略高于集水管，且上部填以反濾層。適用于河水沖刷程度較大，滲渠不需要經(jīng)常檢修與清掃的給水工程中。其缺點是井埋設(shè)較深，尋找或檢修均很不方便。半埋式檢查井是將井口埋在地面下0.5～1.0m，優(yōu)點是除有利于人防保護外，還可防止被洪水沖毀井口；缺點是由于井蓋埋在地下，一旦檢修，不易找出井位。在集取地表水為主的滲渠中，多采用半埋式檢查井。地面式檢查井，即井口露出地面，多用于集取地下水為主的滲渠，便于檢修，但必須注意采用封閉式井蓋。井蓋材料可用鑄鐵或鋼筋混凝土。井蓋底部周圍用膠墊圈將井蓋墊好止水，然后用螺栓將井蓋固定在井座上，以防泥砂從井蓋縫隙進入滲渠。（7－58）對于完整式滲渠（圖7－35），A值為：（7－59）式中α——淤塞系數(shù)，河水濁度低時，采用0.8；中等渾濁取0.6；濁度很高時，采用0.3，也可根據(jù)經(jīng)驗選取；HY——河水位至滲渠頂?shù)木嚯x，m；H0——滲渠的剩余水頭，m；當滲渠內(nèi)為自由水面時，H0=0；一般采用H0=0.5～1.0mT——含水層厚度，m；