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6,2、供水管井設計出水量的確定,生活,生產(chǎn)用水管井設計出水量的確定6。2，1.地下水的開發(fā)和利用應貫徹.全面規(guī)劃,合理開采 開源節(jié)流,化害為利,的原則。做到合理開發(fā),可持續(xù)開發(fā) 保護地下水資源，避免過量開采而產(chǎn)生一系列不良后果,如區(qū)域地下水位下降,水質(zhì)變差，地面沉降.環(huán)境惡化等，因此、本條從數(shù)量上規(guī)定.井群總出水量應小于開采區(qū)的地下水允許開采量，6,2.2.6,2,3，實踐表明、在供水管井設計與生產(chǎn)中、普遍存在的問題是超過管井的出水能力超量抽水，從設計上看。每一眼管井在井結(jié)構(gòu)確定的條件下.有一個最大允許出水量、目前僅依據(jù)勘察資料確定出水量.而很少考慮確定的管井結(jié)構(gòu)本身的出水能力是否與之匹配,更嚴重的是,在管井結(jié)構(gòu)已定的情況下,盲目追求增大出水量。造成許多地區(qū)管井涌砂，腐蝕和堵塞的加劇,合理的管井設計出水量需正確地確定兩個流速參數(shù)、一是地下水從含水層進入井壁的進水流速.二是流經(jīng)過濾管縫隙 孔隙.的過濾管進水流速.流速過大會把含水層中的細小顆粒帶入井內(nèi)，井壁進水流速是指含水層中的地下水通過井壁界面進入井內(nèi)時的速度 它可用含水層滲透系數(shù)和井壁過水斷面處的水力坡度的乘積表示.因此也可稱為滲透流速.水力坡度的大小是有一定限度的 因此滲透流速越大,實際流速也越大,松散含水層由不同大小粒徑的砂粒組成，在水流的推動下,每一粒徑的砂粒都有一個最小能被搬運移動的實際水流速度值、因此在理論上就會有一個確定了的實際水流速度值 在它的推動下被搬運至井內(nèi)的砂量可被管井設計允許.并且還不會因進入井內(nèi)的砂粒過多而造成井壁坍塌 管井報廢，這一實際的水流速度值由于井壁四周地下水運動的復雜性.紊流和三維流、和邊界,井壁，的多變性而難以用嚴謹?shù)臄?shù)學解析法求解.不過經(jīng)大量的試驗和統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示 它和含水層的滲透性有密切的關(guān)系.并可以用井壁進水流速的相關(guān)關(guān)系式來表達,這就是吉哈爾特公式 阿勃拉莫夫公式和它們的修正公式,詳情見后面的有關(guān)論述,而流經(jīng)過濾管縫隙，孔隙。的流速是實際流速,過大會增大水頭損失、破壞地下水化學平衡 使水中的溶解物質(zhì)析出沉積于過濾管進水縫隙、孔隙。中 加速結(jié)垢,導致過濾管堵塞.合理的設計應保證井壁進水流速和過濾管進水流速都不得超過其臨界流速的允許值。井壁允許進水流速是井身開采段設計的重要參數(shù)、過濾管允許進水流速是過濾管進水面積設計的重要參數(shù)。需要指出的是、管井設計時采用的都是其過水斷面上的平均流速，對管井設計出水量。本規(guī)范第6。1、4條明確規(guī)定、管井設計出水量應小于管井的出水能力。所謂管井的出水能力，即是某過濾器結(jié)構(gòu)條件下允許通過的最大水量,由于地下水是經(jīng)過過濾管進入井管內(nèi)的、因此過濾管的出水能力即是管井的出水能力 其出水能力可根據(jù)已確定的過水斷面積與過濾管允許進水流速的乘積確定，即式、6。2。2.實際上 計算過濾管的進水能力即是確定過濾管的進水流速不得超過過濾管的允許進水流速，根據(jù)原規(guī)范修訂時的調(diào)查和復核計算 我國大多數(shù)生產(chǎn)井的過濾管進水流速都未超過0.03m.s.僅少數(shù)出水量大或采用包網(wǎng)過濾器的管井、因過濾管有效進水面積過小而超過此值 因此.第6。2 2條規(guī)定過濾管允許進水流速Vg不得大于0.03m、s 正是出于減緩過濾管的堵塞對過濾管進水流速的要求而規(guī)定的、井壁允許進水流速的確定有各種計算公式。常用的有 1 吉哈爾特公式.德國學者吉哈爾特,W、Sicharde，于1928年根據(jù)大量管井試驗資料，用數(shù)理統(tǒng)計的方法首先建立了允許入井流速與含水層滲透系數(shù)的相關(guān)關(guān)系式,式中 K、含水層平均滲透系數(shù)。m.s。a，濾料層的濾水系數(shù),一般為15.若濾料顆粒很細時 可取18。本規(guī)范和國內(nèi)相關(guān)文獻中取15,2。休斯曼。Huisman。1972年對吉哈爾特公式進行了修正.修正后的關(guān)系式為,式中、K。含水層平均滲透系數(shù).m，s、該式偏于安全.僅在日本等少數(shù)國家得到應用、3。蘇聯(lián)學者阿勃拉莫夫 C.K，AσpaMOB 于1954年根據(jù)大量管井試驗資料建立的相關(guān)關(guān)系式.式中。K 含水層平均滲透系數(shù).m,d、A、系數(shù)、A，60,70、一般取65。含水層顆粒細取小值,顆粒粗取大值，我國現(xiàn)行行業(yè)標準、建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程，JGJ、120.2012和相關(guān)文獻中 A取60、65。4.我國陜西機械學院水利系教授趙爾惠1980年對式，5，進行了修正與驗證、修正式為 式中。K。含水層平均滲透系數(shù),m d.比較諸式的計算結(jié)果.當K 6m。d時 式、4，式，3。式.5，式、6、當K.6m，d時。式。4，式 3。式.6，式.5、在相同條件下.管井的井壁進水流速越大,意味著從含水層進入管井的砂越多、則井水的含砂量亦大，因此、確定管井允許井壁進水流速是與井水含砂量要求密切相關(guān)的,彼此匹配的，換言之，井水含砂量的要求越嚴、則井壁允許進水流速相應的要求越小，井水含砂量的要求越寬，則井壁允許進水流速也可相應大些。原規(guī)范修訂組從我國生產(chǎn)實踐出發(fā)。并通過20余例生產(chǎn)井 供水.調(diào)查和核算認為 我國生產(chǎn)井 供水。的井壁進水流速均遠小于式，5，的計算值。一般為式，5 計算值的1、3,1.2.也就是說 若按式，5、的井壁允許進水流速設計井徑，則原井徑要縮小2倍。3倍 顯然。該式不適合我國供水管井實際.且其原著 機井濾水管 中已說明 式、5,適用范圍應限于包網(wǎng)過濾器管井,另外,式,4。實際上是式,3。乘以1 2安全系數(shù)的修正式，我國生產(chǎn)井 供水 的井壁進水流速均大于式，4。的計算值 若按該式計算供水管井出水量。則要大大減少原出水量，顯然在實際上太偏于安全。據(jù)此。供水管井的井壁允許進水流速的計算式推薦采用吉哈爾特公式 通過生產(chǎn)井的實際復核，均與式。3.的計算值接近.符合我國供水管井的實際情況 當為降水管井時,本規(guī)范第6,3,5條的井壁允許進水流速的計算式推薦采用式。5,同時。二者也與我國允許井水含砂量的現(xiàn)狀和新制定的井水含砂量標準相匹配.當?shù)叵滤哂星治g性和容易結(jié)垢時 為減緩過濾管的腐蝕和結(jié)垢速度,降低允許過濾管的進水速度.也即降低管井出水量是必要的，具體數(shù)據(jù)應根據(jù)地下水水質(zhì)的腐蝕性程度確定。6,2，4.在實際供水工程中、多采用地下水水源地集中供水、常利用井群的形式進行抽水.當井群中的井與井之間的距離過小時。彼此之間的降深和流量都要發(fā)生相互影響,可能出現(xiàn)較明顯的水井之間的相互干擾.在求解干擾井流定解問題時，依據(jù)疊加原理和穩(wěn)定流,非穩(wěn)定流的基本原理和方法，疊加原理用于干擾井流的實質(zhì)、就是將干擾井中各個抽水井單獨工作時對某一點產(chǎn)生的水位降深疊加、即等于該點在干擾井流中的水位降深值，熱源井設計出水量的確定6、2 5，淺層地熱能是指蘊藏在地表以下一定深度，一般為200m.范圍內(nèi)的巖土體.地下水中具有開發(fā)利用價值的地熱資源,對于直接地下水換熱系統(tǒng),回灌過程中的回揚,水回路中產(chǎn)生的負壓和沉砂池都避免不了空氣和地下水的接觸 導致地下水氧化 地下水氧化會產(chǎn)生一系列的水文地質(zhì)問題 如地質(zhì)化學變化,生物變化等。雖然井口換熱器減少了地下水與空氣的接觸,并對回路中所用器材做防腐處理。這樣可以減輕空氣對地下水的污染程度.但是污染后將是一個無法挽回的災難.從危害程度上來講 不亞于空氣污染的危害性。治理更是無從談起、所以地下水水源熱泵的水源宜采用淺層水.與城市供水水源分開是必要的。