管井通常用凿井机械开凿,按其过滤器是否贯穿整个含水层,可分为完整井和非完整井。
在采用管井取水时,应充分考虑大多数含水层中含有细砂。管井中广泛采用填砾过滤器来防止漏砂及堵塞现象。
井壁管的构造:分段钻进(适用于深度很大的管井)、一次钻进(适用于深度不大的管井)。
对过滤器的基本要求:应有足够的强度和抗蚀性;具有良好的透水性且能保持人工填砾和含水层的渗透稳定性。
过滤器的类型:钢筋骨架过滤器、圆孔过滤器、条孔过滤器、缠丝过滤器、包网过滤器、填砾过滤器、砾石水泥过滤器。
沉淀管接在过滤器的下面,用以沉淀进入井内的细小砂砾和自地下水中析出的沉淀物。
管井施工建造一般包括钻凿井孔、井管安装、填砾石、管外封闭、洗井等过程,最后进行抽水试验。
钻凿井孔的方法:冲击钻进、回转钻进(一般回转(正循环)钻进、反循环回转钻进)、岩心回转钻进。
管井验收时,施工单位应提交下列资料:管井施工说明书、管井使用说明书、钻进中的岩样。
(1)抽水设备的出水量应小于管井的出水能力,并使管井过滤器表面进水流速小于允许进水流速,否则,有可能产生出水含砂量增加,破坏含水层渗透稳定性;
(4)对于季节性供水、地下式井室及高矿化度地下水地区的管井,在停运期间,应定期抽水,以防长期停用使电机受潮和加速井管腐蚀与沉积;
(1)过滤器进水孔尺寸选择不当、缠丝或滤网腐蚀破裂、井管接头不严或错位、井壁断裂等原因,使砂砾、砾石大量涌入井内,造成堵塞;
恢复措施:用安装在钻杆上的钢丝刷,ManBetx体育在过滤器内上下拉动,清除过滤器表面上的泥砂;活塞洗井;压缩空气洗井。
(3)过滤器及周围填砾、含水层被腐蚀胶结物和地下水中析出的盐类沉淀物堵塞;
理论公式通常用于水源选择、供水方案的拟定或初步设计阶段。经验公式用于施工图设计阶段。
a — 在无压含水层,a为水位传导系数(m²/d),a=Kh/μ,μ为给水度。
几个问题:层状非均质含水层(平均渗透系数)、过滤器的有效长度、井的最大出水量、井径、水跃值。
(2)根据含水层埋藏条件、厚度、岩性、水力状况及材料设备、施工条件、初步确定管井的形式与构造。同时,根据地下水位、流向、补给条件和地形地物情况,初步选择取水设备形式和考虑井群布置方案;
(3)按有关理论公式或经验公式确定单井的出水量和对应的水位降落值,并在此基础上结合技术要求、材料设备和施工条件,确定取水设备型式和容量。对于井群系统应适当考虑井群互阻对出水量的影响,必要时应进行井群互阻计算,确定管井数目、井距、井群布置方案。在考虑井数时,ManBetx体育需设置一定数量的备用井;
(4)根据上述计算结果进行管井构造设计,包括井室、井壁管、过滤器、沉淀管、填砾等的构造尺寸、材质、规格。最后,还须对过滤器作校核计算,检查过滤器周围含水层的渗透稳定性,防止漏砂。为保持过滤器周围含水层的渗透稳定性,过滤器表面进水速度必须小于或等于允许流速:
F — 过滤器工作部分的表面积,m²,当有填砾层时,应以填砾层外表面计;
(5)管井应有备用井,其数量按生产井数10%~20%不使用时,仍能满足设计水量为准,但至少有一口备用井。
(3)取水点应尽可能接近主要用水地区、井距要合理,力求降低取水及输水电耗和取水井及输水管、连络管的造价;
(1)在水位降落值不变条件下,共同工作时,各井的出水量小于各井单独工作时的出水量;
(2)在出水量不变条件下,共同工作时各井的水位降落值大于各井单独工作时的水位降落值。
分段取水:在有效带以外含水层中另设过滤器,实行垂直分段开采,充分利用含水层。
对无压含水层的大口井,当井底至含水层底板距离大于或等于井的半径(T≥r)时:
井的出水量等于无压含水层井壁进水的大口井出水量和承压含水层中的井底进水的大口井出水量的总和。
井壁进水孔的允许流速和管井过滤器的允许流速相同。对于重力滤料(斜形孔,井底反滤层)其允许流速为:
(3)由于大口井井深不大,地下水位的变化对井的出水量和抽水设备的正常运行有很大影响;
(4)对于布置在岸边或河漫滩依靠河水补给的大口井,应该考虑含水层堵塞引起出水量的降低。