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文檔簡介

地下水系統(tǒng)設(shè)計(jì)地下水形成條件地下水系指埋藏和運(yùn)動(dòng)于地表以下松散土層或堅(jiān)硬巖石空隙(孔隙、裂隙、溶隙等)中的水。大氣降水(雨、雪、霜、雹等)和地表水(河渠、湖泊、池塘等)滲入地下形成地下水,巖土空隙是地下水貯存和運(yùn)動(dòng)的先決條件。地下水在地表下運(yùn)動(dòng)和貯藏的空間可分為兩個(gè)帶,即包氣帶,如圖所示。在包氣帶中,巖土的所有空隙均被水所充滿。在飽水帶上界面與地表之間的巖土層中,大多數(shù)情況下都存在著一個(gè)包氣帶,包氣帶與包水帶的界限、厚度不是固定不變的,而是隨著地下水的運(yùn)動(dòng)而改變。一般情況下,包氣帶的巖土空隙,除一部分被水所占據(jù)外,還有部分空隙被空氣占據(jù),所以為水的不飽和帶。其貯存的水主要有毛細(xì)水、結(jié)合水和氣態(tài)水。毛細(xì)水、結(jié)合水和氣態(tài)水在重力作用下不能運(yùn)動(dòng)。因此,采用取水構(gòu)筑物無法取用這部分地下水,但它卻能被植物吸收。由于大氣降水和地表水下滲或是地下水蒸發(fā)排泄,都必須通過包氣帶,所以包氣帶的厚度、飽水程度、滲透性能對(duì)大氣降水和地表水的入滲、補(bǔ)給以及地下水的蒸發(fā)、排泄是非常重要的。飽水帶中的水主要是重力水,它在重力作用下能自由運(yùn)動(dòng)。重力水具有自由水面,在重力作用下從高水位向低水位流動(dòng)。取水構(gòu)筑物取用的水或從泉中流出的水都是重力水。重力水是水文地質(zhì)學(xué)和取水工程研究的主要對(duì)象。通常所說的地下水,實(shí)際上指的就是上述巖土層中可以取用的重力水。含水層所謂含水層就是空隙充滿水,且能給出并透過相當(dāng)數(shù)量的巖土層。實(shí)際上,幾乎沒有一種巖層是絕對(duì)不含水的,但并不是所有的巖層都能構(gòu)成含水層,通常只是把那些富集有重力水的保水帶稱為含水層。由于含水層多數(shù)呈層狀分布,所以長期以來習(xí)慣稱之為含水層。所謂隔水層是指具有一定的阻滯或隔阻重力水通過的巖層(如粘土層、壓粘土層)、又稱不透水層。構(gòu)成含水層必須具備以下條件:要有地下水貯存和運(yùn)行的空隙。要有聚集和貯存地下水的地質(zhì)結(jié)構(gòu),概括起來無外乎是,在良好的含水層下面必須有隔水的巖土層存在,在水平方向有隔水邊界。這樣,才能使運(yùn)動(dòng)于空隙中的重力水貯存起來,并充滿空隙而形成含水層。當(dāng)含水層在水平方向上延伸很廣時(shí),因地下水流動(dòng)非常緩慢,即使沒有側(cè)向隔水邊界,同樣可以構(gòu)成含水層。具有充足的地下水補(bǔ)給來源。地下水類型及其特征自然界的地下水因其成因、貯存空間、埋藏條件、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、水力特征、化學(xué)成分等的不同,而具有各自不同的特點(diǎn)。因此,采用的勘探手段、地下水取水構(gòu)筑物的形式、地下水資源計(jì)算評(píng)價(jià)方法,也各不相同??梢?,對(duì)地下水的分類及其特征的研究是供水水文地質(zhì)學(xué)和取水工程的重要課題。(一)上層滯水上層滯水是存在于包氣帶中局部隔水層或弱透水層上具有自由水面的重力水,如圖所示。上層滯水距地表近.補(bǔ)給區(qū)和分布區(qū)一致。接受當(dāng)?shù)卮髿饨邓虻乇硭难a(bǔ)給,以蒸發(fā)的形式排泄。上層滯水一般含鹽量低,但易受污染。上層滯水分布范圍有限、厚度小、水量小、具有明顯的季節(jié)性,只能作為小型或暫時(shí)性的供水水源。(二)潛水潛水是埋藏在地表以下第一個(gè)穩(wěn)定的隔水層之上具有自由水面的重力水,一般埋深不大,是地下水的主要開采資源,如圖所示潛水主要分布于第四系松散沉積層中,如沖積地層、洪積地層等。在出露地表的裂隙巖層和巖溶巖層中的上部也可能存在潛水。潛水的自由水面稱潛水面,潛水面的高程稱為潛水位。地表至潛水面的垂直距離稱為潛水的埋藏深度,簡稱埋深。潛水層以下的隔水層稱為隔水底板.潛水面至隔水層的垂直距離稱潛水含水層的厚度。從潛水面到基準(zhǔn)面的垂直距離稱為潛水位。潛水埋藏一般較淺,具有如下特征:1、潛水與大氣直接相通,具有自由水面,無承壓性,為無壓水。當(dāng)潛水面傾斜時(shí),潛水將由高水位向低水位流動(dòng),稱潛水流。潛水面任意兩點(diǎn)的水位差與該兩點(diǎn)的水平距離之比,稱為潛水的水力坡度。一般潛水的水力坡度很小,常為千分之幾至萬分之幾。2.潛水的分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)基本一致,直接接受大氣降水和地表水的補(bǔ)給。同時(shí),潛水通過包氣帶向大氣層蒸發(fā)排泄,排泄區(qū)與分布區(qū)基本一致。以上現(xiàn)象稱潛水的垂直補(bǔ)給與排泄。當(dāng)潛水由高水位向低水位流動(dòng)時(shí),潛水接受上游的側(cè)向補(bǔ)給,同時(shí)向下游側(cè)向排泄,此即潛水的水平補(bǔ)給與排泄。一般情況下,潛水以垂直補(bǔ)給與排泄為主.3.潛水的水量、水位隨時(shí)間的變化,受氣候影響大,具有明顯的季節(jié)性變化的特征。當(dāng)潛水面升高或降低時(shí),潛水含水層的厚度相應(yīng)地增大或減?。?.潛水較易受污染。潛水水質(zhì)變化較大,在氣候濕潤、補(bǔ)給量豐富及地下水流通暢地區(qū),往往形成地下水礦化度低的淡水,在于旱氣候與地形低洼地帶或補(bǔ)給量貧乏及地下水徑流緩慢地區(qū),往往形成礦化度很高的咸水。在我國北方氣候較干旱的平原地區(qū),咸水區(qū)與淡水區(qū)在水平方向上相間分布,甚至呈現(xiàn)島狀分布。潛水分布范圍大埋藏較淺,易被人工開采。當(dāng)潛水補(bǔ)給來源充足,特別是河谷地帶和山間盆地中的潛水,水量比較豐富,可成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用術(shù)的良好水源。(三)承壓水承壓水是充滿兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間含水層中的重力水。承壓水有上下兩個(gè)穩(wěn)定的隔水層,兩隔水層之間的含水層稱為承壓含水層.含水層與上下隔水層的分界面為承壓含水層的頂板和底板。頂、底板之間的垂直距離為承壓含水層的厚度,通常用符號(hào)M表示,如圖所示打井時(shí),在隔水頂板被鑿穿之前見不到承壓水,只有打穿隔水頂板,才能見到承壓水,此時(shí)在井中出現(xiàn)的水位稱為承壓水的初見水位,亦即隔水層頂板底面高程。如果繼續(xù)鉆進(jìn),承壓水沿鉆孔上升最后穩(wěn)定的高程即為該點(diǎn)的承壓水位或測壓管水頭。地面至承壓水位的距離稱為承壓水的埋深。承壓水位至隔水頂板地面之間的垂直距離稱為承壓水頭.當(dāng)承壓水位高于地面時(shí),則承壓水可噴出地表,形成泉水。承壓含水層各點(diǎn)的承壓水位連成的面稱為承壓水面.可據(jù)此繪制地下水等水壓線圈。承壓水具有如下的特征:1.無自由水面。由于補(bǔ)給區(qū)水位較高,使承壓含水層頂板在整個(gè)分布區(qū)承受一定的靜水壓力,以致含水層被水充滿.不管承壓水位如何變化,只要不低于含水層頂板,承壓含水層厚度保持不變.2.承壓含水層的分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)不一致,一般只通過補(bǔ)給區(qū)接受補(bǔ)給。由于隔水頂、底板的存在,承壓水的補(bǔ)給與排泄基本呈水平運(yùn)動(dòng),故以水平補(bǔ)給與排泄為主。3.承壓水的水位、水量、水溫、水質(zhì)等比較穩(wěn)定,受氣象水文因素的影響較小。4.承壓水不易受污染,但一經(jīng)污染,很難恢復(fù)。因此,必須十分注意保護(hù)承壓水不受污染。承壓水的水質(zhì)與其埋藏條件、補(bǔ)給來源及徑流條件有關(guān)。由于地下水運(yùn)動(dòng)極其緩慢,相比潛水而言不易得到補(bǔ)充和恢復(fù),所以其水質(zhì)主要取決于含水層中巖土層物理化學(xué)性質(zhì)。一般情況下,承壓水是礦化度較低的淡水。承壓水非常穩(wěn)定,分布范圍廣大,含水層厚度一般較大,又具有良好的多年調(diào)節(jié)性能,是穩(wěn)定可靠的供水水源,是城市供水主要的水源地。水文地質(zhì)勘探l.物探物探是使用物探儀器測定地下巖土的物理參數(shù),并以此推斷地下巖土層的性質(zhì)、構(gòu)造、水文地質(zhì)特性。物探方法很多,如磁法、重力法、電法、地震及放射性勘探等方法。在地下水勘察中,采用最多的是電法勘探(簡稱電法).電法又以直流電法中的電阻率法、自然電位法應(yīng)用最廣.電法勘探又分為地面電法和電法測井(地下電法)。電法勘探在水文地質(zhì)勘察中可以查明以下水文地質(zhì)問題:(1)含水層的分布及其深度、厚度和古河道的位置,(2)區(qū)域性的貯水構(gòu)造(如構(gòu)造盆地、穹隆構(gòu)造等)及風(fēng)化帶、裂隙帶、巖溶發(fā)育帶、斷層破碎帶的分布、產(chǎn)狀,(3)地下水的礦化度和咸、淡水區(qū)的分布范圍;(4)鉆孔的地層剖面和咸、淡水的分界面;(5)地下水水位.流向、滲流速度及其與地表水的水力聯(lián)系,地面電法勘探在尋找地下水方面得到廣泛應(yīng)用;電法勘探測井,簡稱電測井,在地下水取水工程中廣泛采用。水文物探儀器先進(jìn)輕便,易于掌握操作,探測深度大,生產(chǎn)效率高,成本低,在生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。但物探方法是間接測量方法,于擾因素較多,解釋結(jié)果具有多解性和地區(qū)局限性,以致影響其探測精度。因此,物探解釋工作必須緊密結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、水文地質(zhì)情況,物探成果還應(yīng)有一定量的鉆探資料來校核。2.鉆探鉆探是用鉆機(jī)向地下鉆孔,可從井孔內(nèi)采取巖心,進(jìn)行觀測和試驗(yàn),了解地下深部的地質(zhì)、水文地質(zhì)情況的一種勘探工作。通過鉆探可以更直接而準(zhǔn)確地了解地層巖性、層位,含水層的性質(zhì)、埋藏深度、厚度、分布情況,地下水水位、地下水水質(zhì)等情況。利用鉆孔可以做物探測井和孔內(nèi)電視攝像,查明地下地質(zhì)現(xiàn)象、破碎帶、裂隙和斷層,以及測定地下水礦化度和咸、淡水分界面;利用鉆孔進(jìn)行抽水試驗(yàn)、注水試驗(yàn),從而確定含水層的富水性和滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、給水度、釋水系數(shù)、越流系數(shù)及影響半徑等水文地質(zhì)參數(shù),利用鉆孔采集水樣,經(jīng)化驗(yàn)分析確定地下水水質(zhì)及化學(xué)類型;地下水動(dòng)態(tài)的長期觀測工作亦大都是通過鉆孔進(jìn)行的。鉆探可以獲得準(zhǔn)確可靠的水文地質(zhì)資料,是其他勘察手段不可能替代的,所以水文地質(zhì)勘察必須按規(guī)范要求做一定量的鉆探工作。但鉆探工作成本高,施工時(shí)間長,所以必須是在滿足水文地質(zhì)勘探要求的條件下,做到使鉆探工作量盡量少,并且應(yīng)盡量做到探、采結(jié)合。(三)抽水試驗(yàn)抽水試驗(yàn)是用水泵、空壓機(jī)、量水桶等抽水設(shè)備及測量工具,從井內(nèi)抽取一定的水量,同時(shí)觀測井內(nèi)的水位下降情況,進(jìn)而研究出水量、水位、水文地質(zhì)數(shù)和其他有關(guān)影響因素之間的關(guān)系的一種試驗(yàn)。通過抽水試驗(yàn)可以確定:1.測定鉆井的實(shí)際出水量,為選擇安裝抽水設(shè)備提出依據(jù),推算機(jī)井的最大出水量與單位出水量:2.確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù),以便進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)和取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì);3.了解含水層之間的水力聯(lián)系和地表水與地下水之間的水力聯(lián)系;4.確定抽水影響范圍及其擴(kuò)展情況,確定合理的井距。抽水試驗(yàn)的類型很多,有單井抽水、帶觀測孔的多井抽水,井群互阻抽水、分層抽水,穩(wěn)定流抽水和非穩(wěn)定流抽水以及開采抽水試驗(yàn)等。這要根據(jù)抽水試驗(yàn)的目的、任務(wù)和水文地質(zhì)條件而定。抽水試驗(yàn)的最大出水量一般應(yīng)達(dá)到或超過設(shè)計(jì)出水量,如設(shè)備條件所限,也不應(yīng)小于設(shè)計(jì)出水量的75%。抽水試驗(yàn)時(shí),水位下降次數(shù)一般為3次,至少為2次。其中最大下降值應(yīng)盡量接近井的設(shè)計(jì)動(dòng)水位。如做3次降深時(shí),較小的兩次水位降深值約分別為最大水位降操的1/3和2/3,如只做2次降深時(shí),較小的一次降深值約為最大降深值的l/2。穩(wěn)定流抽水時(shí),每次水位降深和出水量穩(wěn)定后,抽水穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)含水層巖性確定,卵石、礫石和粗砂含水層為8h,其他巖層應(yīng)按供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范確定。非穩(wěn)定流抽水時(shí),應(yīng)為定流量抽水,觀測時(shí)間按有關(guān)規(guī)范確定。抽水試驗(yàn)過程中,必須認(rèn)真觀測和記錄有關(guān)數(shù)據(jù),嚴(yán)禁偽造資料。還應(yīng)在現(xiàn)場及時(shí)進(jìn)行資料整理工作,如繪制出水量與水位降深關(guān)系曲線、水位、出水量與時(shí)間關(guān)系曲線以及水位恢復(fù)曲線等,以便發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。抽水試驗(yàn)完畢后,應(yīng)及時(shí)詳細(xì)整理資料,計(jì)算各種水文地質(zhì)參數(shù),對(duì)井的水質(zhì)、水量、出水能力做出適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià).地下水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)可按下列步驟進(jìn)行:(1)確定本工程項(xiàng)目所需的地下水總水量。一項(xiàng)工程所需的水量多少,由該工程負(fù)荷與水源熱泵機(jī)組性能等確定。(2)確定地下水井的數(shù)量和位置。根據(jù)試驗(yàn)井的出水量和當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)單位的意見,定出每口井的小時(shí)出水量。由項(xiàng)目所需的總數(shù)量和每口井的出水量,確定井的數(shù)量,并布置井群的位置。(3)井或井群管路的設(shè)計(jì)。通過水力計(jì)算選擇管路及計(jì)算其阻力損失。另外,對(duì)于集中式間接供水系統(tǒng),還有二次水回路的設(shè)計(jì)。(4)板式換熱器的選擇與計(jì)算。(5)地下水的回灌方式的確定與計(jì)算。(6)井泵等的選擇。根據(jù)采用地下水泵的形式,以及井水系統(tǒng)管路的阻力損失來選擇適合的井泵。工程項(xiàng)目所需的地下水總水量的確定工程項(xiàng)目冬季和夏季所需的地下水總量是由系統(tǒng)的供水方式(直接供水、間接供水)、水源熱泵機(jī)組的性能、地下水(井水)水溫及建筑物空調(diào)的冷、熱負(fù)荷等因素決定的?,F(xiàn)以圖為例說明工程項(xiàng)目所需的地下水總水量的計(jì)算方法板式換熱器設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題板式換熱器是一種高效、緊湊的換熱設(shè)備。近年來,已廣泛應(yīng)用于閉式地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中,將地下水與水源熱泵所使用介質(zhì)分隔開,以避免出現(xiàn)設(shè)備的管子積污垢和腐蝕問題。在設(shè)計(jì)選型中主要注意以下幾點(diǎn):(1)當(dāng)井水的礦化度小于350mg/L,含砂量小于1/1000000時(shí),地下水系統(tǒng)中可不設(shè)置換熱器選用直接供水系統(tǒng)。(2)當(dāng)水井的礦化度為350-500mg/L時(shí),可以采用不鑄鋼的板式換熱器。當(dāng)井水的礦化度大于500mg/L時(shí),則應(yīng)安裝抗腐蝕性強(qiáng)的鈦合金板式換熱器。(3)應(yīng)根據(jù)板式換熱器的工作壓力、流體的壓力降和傳熱系數(shù)來選擇板式的波紋形式。(4)一般板間平均流速為0.2—0.8m/s。(5)單板面積可按流體流過角孔的速度為6mfs左右考慮。(6)設(shè)計(jì)中,可采用廠家使用的專用的計(jì)算機(jī)軟件來選擇板式換熱器。如估算時(shí),對(duì)于水一水板式換熱器,當(dāng)板間流速為0.3—0.5m/s時(shí),總傳熱系數(shù)K概略值為3000。(7)為了使板式換熱器在系統(tǒng)中高效運(yùn)行,井水側(cè)(一次水回路)和循環(huán)水側(cè)的流量和工作參數(shù)必須很好地匹配,否則,將使換熱器不能在高效下運(yùn)行熱源井的設(shè)計(jì)水井設(shè)計(jì)應(yīng)確定以下各項(xiàng)內(nèi)容:1)每口井的預(yù)期功能和容量。2)水井的數(shù)量與具體位置。3)井探和直徑。4)套管要求。5)灌漿和回填材料,以及操作過程。6)取水點(diǎn)和回灌點(diǎn)的位置、朝向和大小。7)鉆井設(shè)備的要求。水井設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)如下:1)氧氣會(huì)與井內(nèi)存在的鐵反應(yīng)形成鐵的氧化物,也能產(chǎn)生氣體粘合物,引起井阻塞。為此,熱源井設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采取有效措施消除氧氣侵入現(xiàn)象。2)回灌點(diǎn)應(yīng)低于回灌井靜水位至少3M.3)總的設(shè)計(jì)取水量,應(yīng)超過預(yù)期飲用水水量和地下水熱泵系統(tǒng)所需量大水量之和。4)在系統(tǒng)未運(yùn)行時(shí),通過使用連通管消除水井間的虹吸作用。5)當(dāng)供水井?dāng)?shù)量大于一口井時(shí),每口井應(yīng)安裝井源逆止閥。6)應(yīng)采取措施,使地下水排水管維持較小的正壓狀態(tài),這樣可以防止空氣進(jìn)入管道、降低噪聲、防止水錘發(fā)生。7)在每個(gè)回灌井的井口,穩(wěn)壓裝置的后端安一個(gè)排氣閥。排氣閥的作用是排出空氣,以避免空氣被帶入回灌區(qū)域。8)使用適當(dāng)?shù)牟牧希员WC水井具有合理的使用壽命。9)在確保抽水和回灌不相互影響的前提下,抽水井應(yīng)盡可能靠近回灌井,以減小對(duì)地下水正常分部的影響。同時(shí),較小井間距里,可以降低成本和節(jié)約淺層地能資源。10)供水井越深,打井費(fèi)用越高。同時(shí)深層水質(zhì)較好,適于飲用。為此通常井深不宜超過200M。熱源井設(shè)計(jì)與施工1)熱源井是地下水熱泵空調(diào)的抽水井和回灌井的總稱,它是地下水換熱系統(tǒng)的重要組成部分。它的功能是從地下水源中取出合格的地下水,并送至板式換熱器或直接送至水源熱泵,以供熱交換使用。然后,再通過回灌井返回含水層。2)熱源井的形式熱源井的主要形式有管井、大口井、輻射井等。(1)管井一般指用鑿井機(jī)械開鑿至含水層中,用井壁管保護(hù)井壁,垂直地面的直井,又稱機(jī)井。管井按含水層的類型劃分,有潛水井和承壓井;按揭露含水層的程度劃分,有完整井和非完整井。管井是目前地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中最常見的。(2)一般井徑大于1.5m的井稱之為大口井,大口井可以作為開采淺層地下水的熱源井,其構(gòu)造如圖所示。它具有構(gòu)造簡單、取材容易、施工方便、使用年限長、容積大能兼起調(diào)節(jié)水量作用等優(yōu)點(diǎn)。但大口井深度小,對(duì)潛水水位變化適應(yīng)性差。(3)輻射井是由集水井與若干呈輻射狀鋪設(shè)的水平集水管(輻射管)組合而成。集水井用來匯集從輻射管來的水,同時(shí)是輻射管施工的場所,又是抽水設(shè)備安裝的場所。輻射管是用來集取地下水的,輻射管可以單層鋪設(shè),亦可多層鋪設(shè)示。輻射井具有管理集中、占地省.便于衛(wèi)生防護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。但它的施工技術(shù)難度大,成本較高。管井的構(gòu)造管井的構(gòu)造如圖所示。它主要由井室、井壁管、過濾器、沉淀管等部分組成。我國現(xiàn)有管井的直徑有200mm、300mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm等規(guī)格。管井最大出水量可達(dá)2*104---3*104m3/d。1.井室井室的功能是安裝井泵電動(dòng)機(jī)、井口閥門、壓力表等,保護(hù)井口免受污染和提供運(yùn)行管理維護(hù)的場所。其形式可為地面式、地下式或半地下式。井室的基本要求:(1)井口應(yīng)高出地面0.3—0.5m,以防止井室地面的積水進(jìn)人井內(nèi):(2)井口周圍需要用粘土或水泥等不透水材料封閉,其封閉深度不小于3m。(3)井室應(yīng)有采光、通風(fēng)、采暖、防水等設(shè)施。2.井壁管井壁管不透水,它主要安裝在不需要進(jìn)水的巖土層段(如黏性土層段等),其功能是加固井壁、隔離不良(如水質(zhì)較差、水頭較低)的含水層。井壁管的基本要求有:(1)井壁管應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,能經(jīng)受地層和人工充填物的側(cè)壓力,不易彎曲,內(nèi)壁平滑圓整,經(jīng)久耐用。當(dāng)井深小于250m時(shí),井壁管一般采用鑄鐵管;當(dāng)井深小于150m時(shí),一般采用鋼筋混凝上管;當(dāng)井深較小時(shí),可采用塑料管。(2)井壁管的內(nèi)徑應(yīng)按出水量要求、水泵類型、吸水管外形尺寸等因素確定,通常大于或等于過濾器的內(nèi)徑。當(dāng)采用潛水泵或深水泵揚(yáng)水時(shí),井壁管的內(nèi)徑應(yīng)比水泵井下部分最大外徑大100mm。(3)在井管壁與井壁間的環(huán)形空間內(nèi)填入不透水粘上,形成粘土封閉層,以防不良地下水沿著井壁管和井壁之間的環(huán)形空間流向填礫層,并通過填礫層進(jìn)人井中。3.過濾器過濾器又俗稱花管,它是帶有孔眼或縫隙的管段,與井壁管直接連接,安裝在含水層中,其功能是集取地下水和阻擋含水層中的砂粒進(jìn)入井中。過濾器的基本要求是:(1)過濾器要具有良好的透水性和阻砂性;(2)過濾器要具有足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕性能;(3)保護(hù)人工填礫層和含水層的穩(wěn)定性。4.沉淀管沉淀管位于管井的底部,用于沉淀進(jìn)入井內(nèi)的細(xì)小泥沙顆粒和自地下水析出的其他沉淀物。沉淀管的長度視井深和井水沉砂可能性而定,一般為2-10m。根據(jù)井深可參考表所列數(shù)據(jù)。過濾器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.過濾器的形式與選擇過濾器的類型很多,概括起來,可分為不填礫和填礫兩大類。常用的過濾器結(jié)構(gòu)形式有:(1)圓孔、條孔過濾器是由金屬管材或非金屬管材加工制造而成的,即在管上按錯(cuò)開的梅花形鉆孔眼或條孔;(2)纏絲過濾器是以圓孔、條孔濾水管為骨架,在濾水管外壁鋪設(shè)若干墊筋然后在其外面用直徑2—3mm的鍍鋅鋼絲并排纏繞而成;(3)包網(wǎng)過濾器也是以各種圓孔、條孔濾水管為骨架,在濾水管外壁鋪設(shè)若干條墊筋,然后包裹銅網(wǎng)、或棕樹皮、或尼龍底底布,再用鋼絲纏繞而成。在過濾器周圍回填一定規(guī)格的礫石層,形成填礫過濾器。否則,過濾器直接下到井中含水層部分,即為不填礫過濾器。過濾器類型的選擇原則為:①在各類砂、礫石和卵石含水層中需用填礫過濾器,以防涌沙,保持含水層的穩(wěn)定性:eq\o\ac(○,2)在保證強(qiáng)度的條件下,應(yīng)盡量采用較大孔隙的過濾器;eq\o\ac(○,3)在粉細(xì)沙,層中含鐵質(zhì)較多的地區(qū),應(yīng)盡量采用雙層填礫過濾器。2.過濾器孔眼直徑與空隙率過濾器孔眼直徑或?qū)挾燃捌浣佑|的含水層顆粒粒徑有關(guān),孔眼大,進(jìn)水通暢,但擋沙效果差:反之,孔眼小,則擋沙效果好,但進(jìn)水性能差。進(jìn)水孔眼或?qū)挾瓤蓞⒖枷卤恚哼^濾器的孔隙率是指管壁圓孔或條孔的孔隙率。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%。一般鋼制圓孔、條孔過濾器的孔隙率在30%以上,鑄鐵過濾器要求在23%以上。3.過濾器長度選用的估算(1)但含水層厚度小于10M時(shí),過濾器長應(yīng)與含水層厚度相等:(2)當(dāng)含水層很厚時(shí),過濾器長度可按下式估算:L=mwa/d式中L----------過濾器的長度(m)mw----------熱源井出水量(M3/H)d---------過濾器的外徑,不填礫過濾器按過濾器纏絲,或包網(wǎng)的外徑計(jì)算:填礫過濾器按填礫層外徑計(jì)算:a----------決定于含水層顆粒組成的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)按下表確定管井的施工與維護(hù)管理管井的建造一般包括鉆鑿井孔、物探測井、沖孔、換漿、井管安裝、回填濾料、粘土封閉、洗井及抽水試驗(yàn)等主要工序,最后進(jìn)行管井驗(yàn)收。(一)鉆鑿井孔鉆鑿井孔的方法主要有回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和沖擊鉆進(jìn),用得最廣泛的是回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。1,回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)對(duì)地層切削、擠壓、研磨破碎而鉆鑿成井孔的?;剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)的一般設(shè)備、機(jī)具裝置如圖下所示。鉆塔是吊裝各類機(jī)具的支架和操作鉆機(jī)鉆進(jìn)的場所。鉆塔的頂部裝有一滑輪組,稱為天車,它是吊裝各類機(jī)具的支點(diǎn)。鉆機(jī)是主要?jiǎng)恿鲃?dòng)設(shè)備,轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)并對(duì)地層進(jìn)行切削,卷揚(yáng)機(jī)用于吊裝各種機(jī)具。鉆鑿松散地層常用的鉆頭有魚尾鉆頭、三翼鉆頭和牙輪鉆頭等。魚尾鉆頭為兩翼鉆頭;如圖所示。在魚尾鉆頭切削地層的刀刃上焊有高硬度的合金,在三翼鉆頭切削地層部位裝有高硬度的牙輪,即牙輪鉆頭,它鉆進(jìn)速度快,穩(wěn)定性好,但構(gòu)造較復(fù)雜。鉆桿為圓形空心的無縫鋼管,可以通過泥漿。在鉆桿中,只有一根主鉆桿,長度視鉆塔高度而定。主鉆桿一般為方形,鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤在方形孔卡住主鉆桿,帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。主鉆桿連接普通鉆桿,鉆桿再連接鉆頭。鉆頭向地層深部鉆進(jìn)是靠不斷提升、接長鉆桿實(shí)現(xiàn)的,所以鉆桿的總長度應(yīng)大于設(shè)計(jì)井深。提引龍頭在主鉆桿的上方,由卷揚(yáng)機(jī)的鋼絲繩牽引,懸吊于天車之下。提引龍頭可使鉆具上下升降,其內(nèi)裝有高壓軸承,能保證主鉆桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)。提引龍頭是空腹的,可以讓泥漿泵送來的高壓泥漿通過,送往井下深處,以保持鉆孔穩(wěn)定及冷卻鉆頭?;剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)過程是:鉆機(jī)的動(dòng)力(電動(dòng)機(jī)或柴油機(jī))通過傳動(dòng)裝置使轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)主鉆桿,主鉆桿接鉆桿,鉆桿接鉆頭,從而使鉆頭旋轉(zhuǎn)并切削地層不斷鉆進(jìn)。當(dāng)鉆進(jìn)一個(gè)主鉆桿深度后,由鉆機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)提起鉆具,將鉆桿用卡盤卡在井口,取下主鉆桿,接一根鉆桿,再接上主鉆桿,繼續(xù)鉆進(jìn),如此反復(fù)進(jìn)行,直至設(shè)計(jì)井深。鉆頭切削地層時(shí),將產(chǎn)生巨大熱量,必須加以潤滑和冷卻。同時(shí),鉆頭切削下來的巖石碎屑必須從井孔中清除出來。在鉆進(jìn)過程中,一般用含砂量極低的優(yōu)質(zhì)粘土在泥漿池中調(diào)制成一定濃度的泥漿,再用高壓泥漿泵將泥漿加壓,通過高壓膠管、提引龍頭、鉆桿腹腔,向下通過鉆頭噴射至工作面,一方面起到冷卻鉆頭、潤滑鉆具的作用,同時(shí)又能與被切削下來的巖土碎屑混合,在壓力作用下,沿著井孔與鉆桿之間的環(huán)形空間上升至地面,流人泥漿池。被泥漿攜帶到地表的巖土碎屑在第一泥漿池中沉淀下來,去除巖土碎屑后流人第二個(gè)泥漿池,繼續(xù)使用。此外,因泥漿始終充滿井孔,又有較大的比重,能起到平衡地層側(cè)壓力、保護(hù)井壁、防止井孔坍塌的作用。在基巖地層中鉆井,必須使用巖心鉆頭,如圖所示。巖心鉆頭依靠鑲焊在鉆頭上的硬合金切削地層。在鉆頭鉆進(jìn)過程中,它只將沿井壁的巖石切削粉碎,中間部分就成為圓柱狀的巖石,稱為巖心。巖心可以取到地面上來,供觀察分析巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及地層的地質(zhì)構(gòu)造等用。巖心回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的機(jī)具和工作方法與回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)基本相同。2.沖擊鉆進(jìn)沖擊鉆進(jìn)主要靠鉆頭對(duì)地層的沖擊作用來鉆鑿井孔。沖擊鉆進(jìn)過程是:鉆機(jī)的動(dòng)力通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)鉆具鉆頭在井中做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),沖擊破碎地層。當(dāng)鉆進(jìn)一定深度(約0.5m)后,即提出鉆具,放下取土筒,將井內(nèi)巖土碎塊取上來,然后再放下鉆具,繼續(xù)沖擊鉆進(jìn)。如此重復(fù)鉆進(jìn),直至設(shè)計(jì)井深。沖擊鉆進(jìn)是不連續(xù)的,鉆進(jìn)效率較低,進(jìn)尺速度慢。但沖擊鉆進(jìn)鉆具設(shè)備簡單、輕便,在供水管井施工中,也有采用。(二)物探測井井孔打成后,需馬上進(jìn)行物探測井,查明地層結(jié)構(gòu),含水層與隔水層的深度、厚度,地下水的礦化度(總含鹽量)和咸、淡水分界面等,以便為井管安裝、填礫和粘土封閉提供可靠資料。(三)沖孔、換漿井孔打成后,在井孔中仍充滿著泥漿,泥漿稠度較大,含有大量泥質(zhì),無法安裝井管、進(jìn)行填礫和粘土封閉。在下管前必須將井孔中的泥漿及沉淀物排出孔外。方法很簡單,用鉆機(jī)將不帶鉆頭的鉆桿放人井底,用泥漿泵吸取清水打人井中,將泥漿換出,此工序稱為沖孔、換漿。要求換漿徹底,至井孔中出水全為清水為止。清水護(hù)壁作用不如泥漿好,有可能造成井壁局部坍塌,所以要求在換漿徹底的基礎(chǔ)上,盡量縮短沖孔時(shí)間,換漿完畢后應(yīng)立即下管。(四)井管安裝井孔換漿完畢后,應(yīng)立即進(jìn)行井管安裝,簡稱下管。下管前應(yīng)根據(jù)鑿井資料,確定過濾器的長度和安裝位置,又稱排管。下管的順序一般為沉淀管、過濾器、井壁管。井管安裝必須保證質(zhì)量,接口要牢固,井管要順直,不能偏斜和彎曲,過濾器要安裝到位,否則將影響填礫質(zhì)量和抽水設(shè)備的安裝及正常運(yùn)行,甚至造成整個(gè)管井的質(zhì)量不合格。井管安裝時(shí),先將第一根井管吊人井孔中,在井口用卡盤將井管的上端卡住,然后吊起第二根井管并與第一根井管連接,一般可用螺紋連接或焊接,接好后向井孔中下放,然后再用卡盤卡住第二根井管,連接第三根井管,重復(fù)以上過程,直至第一根井管放到井底。長度大、重量大的井管安裝時(shí),可采用安裝浮力塞的方法以減輕井管的重量。下管時(shí),可在井壁管中加裝用強(qiáng)度較小的材料做成的浮力塞(如圓木板外加橡膠圈),使井管下沉?xí)r產(chǎn)生浮力。待下管完畢后,用鉆桿將浮力塞鑿?fù)纯伞楸WC井管在井孔中順直居中,可采用加扶正器的方法。例如,用長約20cm、寬5~l0m、厚度略小于井管外壁與井壁之間距離的三塊木塊,在井管外壁按120℃放置,用鐵絲纏牢,即為常用的扶正器。木塊寬度不宜過大,過寬將影響填料。扶正器數(shù)量越多,扶正效果越好,但扶正器過多也將影響礫料的回填。一般每隔30~50m安裝一個(gè)扶正器。井管安裝還可采用托盤法。采用托盤法下管時(shí),一般用鑄鐵或混凝土做成比井管外徑略大的托盤承托全部井管,借助起重鋼絲繩將其放人井孔內(nèi)。當(dāng)托盤放至井底后,利用中心鋼絲繩抽出固定起重鋼絲繩的銷釘,即可收回起重鋼絲繩,托盤則留在井底。(五)填礫和粘土封閉下管完畢后,應(yīng)立即填礫和封閉。管井填礫和封閉質(zhì)量的優(yōu)劣,都直接影響管井的水質(zhì)和水量。填礫時(shí)要平穩(wěn)、均勻、連續(xù)、密實(shí),應(yīng)隨時(shí)測量填礫深度,掌握礫料回填狀況,以免出現(xiàn)中途堵塞現(xiàn)象。一般情況下,回填礫料的總體積應(yīng)與井管與孔壁之間環(huán)形空間的體積大致相等。粘土封閉一般用粘土球,球徑約25mm。采用粘土球進(jìn)行井管外封閉的方法與填礫的方法相同。封閉時(shí),粘土球一定要下沉到要求的深度,中途不可出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。當(dāng)填至井口時(shí),應(yīng)進(jìn)行夯實(shí)。(六)洗井和抽水試驗(yàn)1.洗井在鉆鑿井孔過程中,由于泥漿向含水砂層中的滲透作用,在含水砂層部位的井壁上可形成一層幾個(gè)毫米厚的泥漿壁,俗稱泥皮,而且在井周圍的含水層中將滯留有大量的粘土顆粒和巖土碎屑,嚴(yán)重影響地下水的流動(dòng)和含水層的出水量。洗井就是用抽水的方法,使地下水產(chǎn)生強(qiáng)大的水流,沖刷泥皮和將雜質(zhì)顆粒沖帶到井中,再抽到地面上去,從而達(dá)到清除含水層中的泥漿和沖刷掉井壁上的泥皮的目的。同時(shí),洗井還可以沖洗出含水層中的部分細(xì)小顆粒,使井周圍含水層形成天然反濾層,使管井的出水量達(dá)到最大的正常值。洗井工作應(yīng)在下管、填礫、封閉之后立即進(jìn)行,以防止泥漿壁硬化,給洗井帶來困難。洗井方法主要有水泵洗井、壓縮空氣洗井、活塞洗井等多種方法。水泵洗井,是使用水泵進(jìn)行抽水,使水位降深達(dá)到水泵可能達(dá)到的最大值,從而達(dá)到洗井的目的。壓縮空氣洗井,是用空氣壓縮機(jī),通過高壓膠管將空氣壓人井中,借助水氣混合的沖力不僅可以更有效地破壞泥漿壁,而且可以夾帶較多的泥漿、巖土碎屑、砂粒,將其運(yùn)送到井口以外。因此,洗井效率高,洗井比較徹底,是目前生產(chǎn)上采用較多的洗井方法。但對(duì)于砂層顆粒較細(xì)的含水層一般不宜采用此方法;因它攜走的砂粒較多,對(duì)砂層有一定的破壞作用?;钊淳?,是用安裝在鉆桿上帶有活門的活塞(通常用橡膠薄板做成),在井壁管內(nèi)上下拉動(dòng),它借助真空抽吸作用和壓縮作用,使在過濾器周圍形成反復(fù)沖洗的水流,以破壞泥漿壁,清除含水層中殘留的泥漿顆粒。活塞洗井強(qiáng)度大,洗井徹底,洗井效果良好。尤其是對(duì)本身顆粒細(xì)、含泥質(zhì)較多的含水層,能較徹底地清除含水層中的泥質(zhì),使其過水通暢,出水量明顯增大。但由于它機(jī)械強(qiáng)度大,易破壞井管,尤其是對(duì)非金屬井管。為防止提拉活塞損壞井管,活塞提拉速度不宜過大。如采用輕軟質(zhì)的活塞,減慢提拉速度,可防止井管破壞。洗井方法很多,應(yīng)根據(jù)井管的結(jié)構(gòu)、施工狀況、地層的水文地質(zhì)條件以及設(shè)備條件加以選用。洗井的標(biāo)準(zhǔn)是徹底破壞泥漿壁,將含水層中殘留的泥漿和巖土碎屑清除干凈,以使出水清澈。當(dāng)井水含砂量在l/50000~1/20000以下(1/50000以下適用粗砂地層,1/20000以下適用于細(xì)砂地層)時(shí),洗井為合格,可以結(jié)束洗井工作。2.抽水試驗(yàn)抽水試驗(yàn)是用水泵、空壓機(jī)、量水桶等抽水設(shè)備及測量工具,從井內(nèi)抽取一定的水量,同時(shí)觀測井內(nèi)的水位下降情況,進(jìn)而研究出水量、水位、水文地質(zhì)數(shù)和其他有關(guān)影響因素之間的關(guān)系的一種試驗(yàn)。通過抽水試驗(yàn)可以確定:1.測定鉆井的實(shí)際出水量,為選擇安裝抽水設(shè)備提出依據(jù),推算機(jī)井的最大出水量與單位出水量;2.確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù),以便進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)和取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì);3.了解含水層之間的水力聯(lián)系和地表水與地下水之間的水力聯(lián)系;4.確定抽水影響范圍及其擴(kuò)展情況,確定合理的井距。抽水試驗(yàn)的類型很多,有單井抽水、帶觀測孔的多井抽水、井群互阻抽水、分層抽水、穩(wěn)定流抽水和非穩(wěn)定流抽水以及開采抽水試驗(yàn)等。這要根據(jù)抽水試驗(yàn)的目的、任務(wù)和水文地質(zhì)條件而定。抽水試驗(yàn)的最大出水量一般應(yīng)達(dá)到或超過設(shè)計(jì)出水量,如設(shè)備條件所限,也不應(yīng)小于設(shè)計(jì)出水量的75%。抽水試驗(yàn)時(shí),水位下降次數(shù)一般為3次,至少為2次。其中最大下降值應(yīng)盡量接近井的設(shè)計(jì)動(dòng)水位。如做3次降深時(shí),較小的兩次水位降深值約分別為最大水位降深的1/3和2/3;如只做2次降深時(shí),較小的一次降深值約為最大降深值的1/2。穩(wěn)定流抽水時(shí),每次水位降深和出水量穩(wěn)定后,抽水穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)含水層巖性確定,卵石、礫石和粗砂含水層為8h,其他巖層應(yīng)按供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范確定。非穩(wěn)定(七)管井的驗(yàn)收管井驗(yàn)收是管井建造后的一項(xiàng)重要工作,只有驗(yàn)收合格后,管井才能投產(chǎn)使用。管井竣工后,應(yīng)由設(shè)計(jì)單位、施工單位和使用單位根據(jù)《供水管井設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》共同驗(yàn)收。只有管井的施工文件資料齊全,水質(zhì)、水量,管井的質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計(jì)要求‘甲方才能簽字驗(yàn)收。作為飲用水水源的管井,應(yīng)經(jīng)當(dāng)?shù)氐男l(wèi)生防疫部門對(duì)水質(zhì)檢驗(yàn)合格后,方可投產(chǎn)使用。管井驗(yàn)收時(shí),施工單位應(yīng)提交下列資料:(1)管井施工說明書。該說明書系綜合性施工技術(shù)文件,應(yīng)有管井的地質(zhì)柱狀圖;井的結(jié)構(gòu),其中包括井徑、井深、過濾器規(guī)格和位置、填礫和封閉深度、井位坐標(biāo)和井口絕對(duì)高程等:施工記錄,其中包括班報(bào)表、交接班記錄表、發(fā)生事故情況、事故處理措施和處理結(jié)果等;有關(guān)資料,其中包括井管安裝資料,填礫、封閉施工記錄資料,洗井和含砂量測定資料,抽水試驗(yàn)原始記錄表及水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算資料,水的化學(xué)分析及細(xì)菌分析資料等。(2)管井使用說明書。該文件包括:井的最大允許開采量和適用的抽水設(shè)備類型及規(guī)格型號(hào),水井使用中可能發(fā)生的問題及使用維修方面的建議;為了防止水質(zhì)惡化和管井損壞,所提出的關(guān)于維護(hù)方面的建議。(3)鉆進(jìn)中的巖樣。鉆進(jìn)中的巖樣應(yīng)分別裝在木盒或塑料袋中,并附有標(biāo)明巖土名稱、取樣深度、巖性描述及取樣方法的卡片和地質(zhì)編錄原始記錄。上述資料是管井管理的重要依據(jù),使用單位必須將此作為管井的技術(shù)檔案妥善保存,以備分析、研究管井運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題。(八)管井的維護(hù)管理管井使用合理與否,使用年限長短,能否發(fā)揮其最大經(jīng)濟(jì)效益,維護(hù)管理是關(guān)鍵。目前,很多管井由于使用不當(dāng),出現(xiàn)了水量衰減、堵塞、漏砂、淤砂、涌砂、咸水侵入,甚至導(dǎo)致早期報(bào)廢,就是因?yàn)楣芫木S護(hù)管理不好造成的。因此,若要發(fā)揮管井的最大經(jīng)濟(jì)效益,增長管井的壽命,必須加強(qiáng)管井的維護(hù)管理。1.管井建成后,應(yīng)及時(shí)修建井室,保護(hù)機(jī)井。機(jī)房四周要填高夯實(shí),防止雨季地表積水向機(jī)房內(nèi)倒灌。井室內(nèi)要修建排水池和排水管道,及時(shí)排走積水。井口要高出地面o.3~0.5m,周圍用粘土或水泥封閉,嚴(yán)防污水進(jìn)入井中。2.要依據(jù)機(jī)井的出水量和豐、枯季節(jié)水位變化情況,選擇合適的抽水設(shè)備。抽水設(shè)備的出水量應(yīng)小于管井的出水能力,應(yīng)使管井過濾器表面進(jìn)水流速小于允許進(jìn)水速度,以防止出水含砂量的增加,保證濾料層和含水層的穩(wěn)定性。3.每眼管井都要建立使用檔案和運(yùn)行記錄,要確切記錄抽水起始時(shí)間、靜水位、動(dòng)水位、出水量、出水壓力以及水質(zhì)(主要是含鹽量及含砂量)的變化情況。詳細(xì)記錄電機(jī)的電位、電壓、耗電量、溫度等和潤滑油料的消耗以及機(jī)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況等,一旦出現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)處理。為此,管井應(yīng)安裝水表及觀測水位的裝置。4.嚴(yán)格執(zhí)行管井、機(jī)泵的操作規(guī)程和維持制度。井泵在工作期間,機(jī)泵操作和管理人員必須堅(jiān)守崗位,嚴(yán)格監(jiān)視電器儀表,出現(xiàn)異常情況,及時(shí)檢查,查明原因,或停止運(yùn)行進(jìn)行檢查。機(jī)泵必須定期檢修,保證機(jī)泵始終處于完好狀態(tài)下運(yùn)行。5,如管井出現(xiàn)出水量減少、井水含砂量增大等情況,應(yīng)請(qǐng)專家和工程技術(shù)人員進(jìn)行仔細(xì)檢查,找出原因,并請(qǐng)專業(yè)維修隊(duì)進(jìn)行修理,盡快恢復(fù)管井的出水能力。6.對(duì)于季節(jié)性供水的管井或備用井,在停泵期間,應(yīng)隔一定時(shí)間進(jìn)行一次維護(hù)性的抽水,防止過濾器發(fā)生銹結(jié),以保持井內(nèi)清潔,延長管井使用壽命,并同時(shí)檢查機(jī)、電、泵諸設(shè)備的完好情況。7,對(duì)機(jī)泵易損易磨零件,要有足夠的備用件,以供發(fā)生故障時(shí)及時(shí)更換,將供水損失減少到最低限度。管井(井群)供水應(yīng)有備用井,備用井?dāng)?shù)按滿足供水要求條件下生產(chǎn)井?dāng)?shù)的10%一20%設(shè)計(jì),但至少有一眼備用井。地下水的回灌地下水回灌就是特將被水源熱泵機(jī)組或板式挨熱器交換熱量后排出的水,再注入地下含水層中去。這樣做以補(bǔ)充地下水源:調(diào)節(jié)水位,維持儲(chǔ)量平衡;可以回灌儲(chǔ)能,提供冷熱源,如冬灌夏用。夏灌冬用;可以保持含水層水頭壓力,,防止地面沉降。所以為保護(hù)地下水資源,確保地下水地源熱泵系統(tǒng)長期可靠地運(yùn)行,地下水地源熱泵系工程中應(yīng)采取回灌措施.為了降低深井投資并節(jié)省水泵運(yùn)行耗能,應(yīng)盡可能減少深井回灌回路循環(huán)水量,為此就需要盡量加大回路的供回水溫差。1.回灌水的水質(zhì)對(duì)于回灌水的水質(zhì),要求是好于或等于原地下水水質(zhì),回灌后不會(huì)引起區(qū)域性地下水水質(zhì)污染.實(shí)際上,地下水經(jīng)過水源熱泵機(jī)組或板式換熱器后,只是交換了熱量,水質(zhì)幾乎沒有發(fā)生變化,回灌不會(huì)引起地下水污染。2.回灌類型目前地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的地下水回灌方法有三種:真空回灌、重力(自流)回灌和壓力回灌。1)、真空回灌真空回灌又稱負(fù)壓回灌,在具有密封裝置的回灌井中,開泵揚(yáng)水時(shí),井管和管路內(nèi)充滿地下水。停泵,并立即關(guān)閉泵出口的控制閥門,此時(shí)由于重力作用,井管內(nèi)水迅速下降,在管內(nèi)的水面與控制閥之間造成真空度。在這種真空狀態(tài)下,開啟控制閥門和回灌水管路上的進(jìn)水閥,靠真空虹吸作用,水就迅速進(jìn)入井管內(nèi),并克服阻力向含水層中滲透。真空回灌適用于地下水位埋藏較深(靜水位埋藏深度大于10m),滲透性良好的含水層。由于回灌時(shí),對(duì)井的濾水層沖擊不強(qiáng),所以很適宜老井。2)、重力回灌重力回灌又稱無壓自流回灌。它是依靠自然重力進(jìn)行回灌,即依靠井中回灌水位和靜水位之差。此法的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單。它也適用于低水位和滲透性良好的含水層。現(xiàn)在國內(nèi)大多數(shù)系統(tǒng)都采用這種無壓自流回灌方式。3)、壓力回灌通過提高回灌水壓的方法將熱泵系統(tǒng)用后的地下水灌回含水層內(nèi),壓力回灌適用于高水位和低滲透性的

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