1、樂享管井設計涌水量計算經營教育樂享2012-12-1水文地質參數索引a :含水層厚度，單位米（m）;Dg :過濾管外徑（m）；h :井中的水深，單位米（m）；H :無壓含水層厚度或承壓含水層的水頭高度或厚度，單位米（m）；K :滲透系數，表示含水層的滲透性質，在達西公式中，水力坡度i=1時的滲透速度（表示地下水的運動狀態、粘滯系數、含水層顆粒大小、形狀、排列）；單位米/天（m/d）；L :過濾管有效進水長度（m），宜按過濾管長度的85%計算；N :過濾管進水面層有效孔隙數，宜按過濾管面層孔隙率的50%計算；qn :單位出水量（m/ （）；q :過濾管的進水能力（m/s）； Q :管井出水量，單

2、位m/d ；.3Q、Q:抽水井穩定流出水量，單位 m/d ；主要針對潛水及承壓水穩定流完整井的理論及經驗公式展開論述，并介紹 了井群在不同地質條件下的布置及計算遵循的原則，最后介紹了洗井及單井出 水量校核。最后利用4個Excel文件概括理論及經驗公式，可代入抽水試驗值 分別計算管井單井出水量。Qn ：單井實測最大出水量，單位 m3/d ； r 1、 r 2：抽水井至觀測孔距離，單位米（ m）； r ：管井或抽水井的半徑，單位米（ m）；R ：影響半徑，裘布衣公式中以抽水井為軸心的圓柱狀含水層的半徑（不以井的 出水量、水位下降值的大小改變） ，表示井的補給能力；單位米（ m）；s、s：觀測孔內水

3、位降深，單位米（m ；S、s ：觀測孔內水位降深，單位米（m；S ：水位降深，單位米（ m）；Sn ：相應 Qn 時的最大水位降深，單位米（ m）；T:導水系數，T=KM單位ml/d ;Vg :允許過濾管進水流速，單位 m/s，不得大于s;Vj：允許井壁進水流速，單位 m/s；目錄管井設計及出水量計算管井是一種地下水供水水源的取水構筑物，管井有井室、井壁管、過濾器、沉淀管等組成。管井適用于含水層厚度大于4m底板埋藏深度大于8m的地層。管井一般可開采潛水、承壓水、 裂隙水及巖溶水。一般出水量在 500600nVd，最大可達23萬rn/d，最小100 m3/d。管井井徑 一般在501000mm常用

4、200600mm井深一般81000m 常用在300m以內。本次主要討論的 是無壓及承壓含水層的穩定流完整井。管井應布置在水質好不易受污染的富水地段， 施工、運行和維護方便，盡量靠近主要用水地區 且避開地震區、地質災害區和礦產采空區。正確選用地下水取水構筑物對提高出水量、 改善水質及降低工程造價影響很大。 當設計時應有 確切的水文地質資料，取水量必須小于允許開采量，嚴禁盲目開采，開采后且不引起水位持續下降、 水質惡化及地面沉降。1施工圖設計前應掌握的資料當水源方案選用設計時，可利用計算的或相似地區的水文地質參數對管井單井理論出水量進行 計算。施工圖設計前應進行水文地質勘察，包括水量和水質，施工圖

5、應達到B級精度，設計前應校核 水文地質條件及參數的準確性，在施工圖設計時水文地質參數應采用野外實驗和地下水動態觀測所 取得的數據確定。2水文地質參數的計算影響半徑的計算潛水及承壓水利用抽水試驗算出的影響半徑(1)當有一個觀測孔時，潛水影響半徑采用:lg1.366K (H + h) (H - h) S1lg rR=+ lg rQ1y承壓水影響半徑采用：Slg r1 - S1lg r lg R=S- S1(2)當有2個觀測孔時，潛水影響半徑采用:lgS1(2H- S1)lg r 2 - S2(2H- S2) lg R =(S1- S2)(2H- S1- S2)承壓水影響半徑采用公式:lgS1lg

6、r2 - S2lg r1S1- S2資料不足時可采用經驗公式1 ）潛水庫薩金公式：? = 2SvHK2）承壓水集哈爾特公式:? = 10SvHK當無資料時根據經驗值估算1）根據顆粒直徑確定影響半徑表顆粒直徑估算影響半徑巖性地層顆粒r( m粒徑（mrj）占重量（%粉砂70以下25 50細砂>7050 100中砂>50100 300粗砂>50300400礫砂>50400500圓礫500600礫石6001500卵石150030002）根據單位出水量和單位水位下降值確定影響半徑；表 單位出水量估算影響半徑 R單位出水量q=Q/S影響半徑r（ mm/L/>>30050

7、010030050 10025 501025<<<10表 單位水位下降估算影響半徑 R單位水位下降量=S/Q S v（m） Q（L/）單位水位降低m/影響半徑r（ m<30050010030050 10025 501025><10滲透系數的計算利用穩定流抽水試驗資料計算滲透系數(1)當只有1個觀測孔計算承壓水滲透系數時采用：MSK= 0.366Q( lg R-lg r)計算潛水滲透系數時采用:K= 0.733Q( lg R-lg)(2H- S)S(2)當2個觀測孔時計算承壓水滲透系數時采用:K= 0.366Q( lg r2-lg r1)M( S1- S2)計

8、算潛水完整井滲透系數時采用:K= 0.366° - lgM(A hl - h2) ( hl + h2)當無抽水試驗資料時可根據下表估測表根據顆粒粒徑估算滲透系數巖性巖層顆粒滲透系數K (m/d)粒徑(mrj)所占比重(%輕亞粘土亞粘土黃土粉土質砂粉砂70以下15細砂>70510中砂>5010 25粗砂>5025 50礫砂>5050 100圓礫75 150卵石100 200塊石200500礫石50010003管井的出水量計算理論公式可根據水文地質取得的參數進行計算，精度差，適用于水源選擇、方案編制或初 步設計階段。經驗公式是抽水試驗基礎上進行計算，能反映實際管井

9、出水量。適用于施工圖設 計，確定井的型式、構造、井數和井群布置。理論公式已知含水層滲透系數和影響半徑等計算穩定流管井單井在不同水位下降的理論出水量。適用于完整井潛水含水層處于層流的非裂隙水，S<H/2，遠離水體或河流，公式可采用：?= 1.366K（2H- S）SR ig r處于層流的非裂隙水，井距河邊水線L<，公式可采用：” _ 1.366KH- h）（H + h）.2Llg T適用于完整井承壓水含水層當為完整井承壓水時，且水頭 h大于含水層厚度a，?=2.73aKS",Rlg r當為完整井承壓水時，且水頭 h于含水層厚度a，?=空6K0HJ2J2.RIg r經驗公式經

10、驗公式是實際各種復雜因素的體現。通常需要地質勘查提出抽水試驗資料或利用近似地 區的抽水試驗資料。經驗公式能夠全面的概括井的各種復雜因素這是理論公式所不及的。但抽 水試驗井的結構應盡量接近設計井，否則應進行修正。用經驗公式時應確定井的出水量 Q與水位下降S之間關系的曲線方程，據此可求出在設計水位降深時井的出水量，據Q-S曲線類型選擇計算公式。在有2次以上抽水試驗資料的基礎上 給出Q=f (S)的出水量與水位下降關系曲線。觀察 Q=f(S)，有無直線關系。根據手冊第二版第 三冊城鎮給水表3-23，通過確定Q與S之間的關系直線型、拋物線型、指數曲線型及對數 曲線型根據適用條件選擇對應的公式計算出水量

11、注：a、b、m n由抽水試驗決定的參數。若無直線關系，則根據抽水試驗資料轉化計算表格(表)，并按表中數據轉化后的圖形選擇計 算公式。表抽水試驗資料轉化抽水次數水位下降S(m)出水量Q (nVd )So=S/Qq=Q/SlgSigQ1SQS' 0q iIgSiigQi2SQS'' 0q 2gigQ2nQSToq nigStigQt為提高計算的精度，經驗公式中的系數可采用均衡誤差法、最小二乘法計算，但均需有3次以上的抽水試驗資料。4 井群布置及出水量計算井群布置應根據取水地段的水文地質條件確定。若傍河取水，則則沿河布置一排或雙排的直線井群；要避開有沖刷危險的河岸段，井離河

12、岸保持一定的距離。在遠離河流地區，一般是沿垂直地下水流向方向布置單排或多排的直線井群；若地下水豐 富，也可成梅花形或扇形布置，當有古河床時，宜沿古河床布置；大厚度含水層或多層含水層，且地下水補給充足時，可分段或分層布置取水井組；巖漿巖類地區井群應根據其分布與裂隙發育程度布置且應布置在富水地段。井間距通常可按井影響半徑的2倍計算，在個別情況下井群占地有限制時，可按相互干擾 使單井出水量減少20%-30%進行計算。出水量的計算采用理論公式計算誤差較大，有條件最好用生產試驗資料進行校核。5 洗井及出水量設計復核洗井下管填礫后必須及時洗井。其中含沙量抽水試驗孔（包括勘探開采井），抽水開始后30min,

13、 含沙量達到：粗砂層小于5萬分之一；中、細砂層小于2萬分之一（體積比），供水管井抽水穩 定后，含砂量小于2百萬分之一。常用的洗井方法有活塞洗井、壓縮空氣洗井、水泵抽水或壓水洗井、液態二氧化氮洗井、 液態二氧化碳配合鹽酸洗井及焦磷酸鈉洗井。應根據汗水層特性、井孔結構、井管質量、井孔 中水力特征及含泥砂情況，合理選擇洗井方法。適當選擇幾種方法聯合洗井，可以提高洗井效果。出水量設計及復核管井出水量應小于過濾管的進水能力。過濾管的進水能力應按下式確定：Qg= n nVgDgL允許井壁進水流速復核：Q （n DkL）三 VjVj <vK715當地下水具有腐蝕性和容易結垢時，允許過濾管進水流速，應按減少1/31/2后確定。參考文獻1室