取水大口辐射井的施工与应用

收稿日期：２０１５－０５－１２作者简介：王朝辉（１９７１－），男，２００２年８月毕业于兰州铁路工程职工大学给排水工程专业（脱产学习），２００７年毕业于兰州交通大学给排水工程专业（函授学习），给排水工程师（中级）。取水大口辐射井的施工与应用王朝辉（呼伦贝尔市海拉尔区自来水公司，内蒙古海拉尔０２１０００）摘要：结合呼伦贝尔市海拉尔区自来水公司黑羊站水厂水源井的建设工程实例，阐述了辐射井的施工与应用。关键词：大口辐射井；施工方法；辐射井应用中图分类号：ＴＵ９９１．１（２２６）文献标识码：Ａ文章编号：１００７—６９２１（２０１５）１１—００７６—０２由于呼伦贝尔地区属于寒冷地带，伊敏河地表水较浅，冬季冰冻至河底，所以黑羊站水厂原水取水不适合取地表水，只能抽取地下水。呼伦贝尔市海拉尔区自来水公司自成立之初，取水构筑物以井底进水的大口井为主，可是每到枯水季节因为井浅，河水断流地下水位下降，井的出水口量减少，取水满足不了需求，为此，呼伦贝尔市海拉尔区自来水公司通过近３０年使用各种取水构筑物使用实践经验证实，辐射井应是最适合水厂水源地的取水构筑物。大口辐射井是一种高效的、适应性较强的地下取水构筑物，是由集水井（大口井）与若干辐射状辐射的水平或倾斜的集水管（辐射管）组合而成。按集水井本身取水与否，辐射井分为２种形式：①集水井底（即井底进水的大口井）与辐射管同时进水；②井底封闭，仅由辐射管集水，前者适用于厚度较大的含水层（５ｍ～１０ｍ），但大口井与集水管的集水范围在高程上相近，互相干扰较大。后者适用于较薄的含水层（≤５ｍ），由于辐射井封底，对于辐射管施工和维修均较方便，所以呼伦贝尔市海拉尔区自来水公司决定采用的是仅由辐射管集水的辐射井。滤水管多者出水量能增加数倍，少的也能增加１～２倍。滤水管的长度一般数米，最长者达数１０ｍ，管径一般为１００ｍｍ，可用金属管或非金属按照过滤器要求制成。含水层较厚时，可设置多层水平集水管，增大出水量的效果更好。辐射井按补给情况分为：集取地下水的辐射井、集取河流或其他地表水体渗透水的辐射井、集取岸边地下水和河床地下水的辐射井。辐射井位置选择的原则有以下３点：①集取河床渗透水时，应选河床稳定、水质较清、流速较大的，有一定冲刷能力的直线河段；②集取岸边地下水时，应选含水层较厚、渗透系数较大的地段；③远离地表水体集取地下水时，应选地下水位较高、渗透系数圈套地下补给充沛的地段。黑羊站水厂水源井位于伊敏河漫滩地段，距离河床较近，所以，经专家评估决定呼伦贝尔市海拉尔区自来水公司的水源井采用的是集取岸边地下水和河床渗透地下水的大口辐射井。１勘探黑羊站水厂水源地伊敏河滩地水文地质情况分析１层表土，呈黑褐色，稍湿，厚０．５０ｃｍ～０．６０ｃｍ，层底埋深０．５０ｃｍ～０．６０ｃｍ；２层细砂混淤泥，细砂呈黄色，稍湿，稍密，淤泥呈黑色，软塑，厚０．５０ｃｍ，层底埋深１．１０ｍ；３层中砂，呈黄色，稍湿至饱和，稍密，厚１．２０ｍ～１．５０ｍ，底层埋深１．７０ｍ～２．６０ｍ；４层砂砾黄褐色、灰色，最大粒径２ｃｍ～３ｃｍ，级配好，饱和，稍密，厚０．９０ｍ～１．４０ｍ，底层埋深２．６０ｍ～４．００ｍ；５层中砂，黄色，含少量砂砾，饱和，稍密，厚１．００ｍ～３．００ｍ，底层埋深３．６０ｍ～７．００ｍ；６－１层中砂，灰色，含微量砾石，饱和，稍密，厚０．８０ｃｍ，底层埋深９．２０ｍ；６－２层圆砾，灰色，最大粒径２ｃｍ左右，饱和，中密厚１．６０ｍ，层底埋深１０．８０ｍ；６层砂砾，灰色，最大粒径３ｃｍ左右，饱和，中密厚４．００ｍ～４．８０ｍ，底层埋深８．４０ｍ～１１．００ｍ；７层粉土，灰色，湿，中密，微弱透水，隔水层，厚１．００ｍ，底层埋深１１．８０ｍ～１２．００ｍ；８层细砂，灰色，饱和，中密，厚４．３０ｍ～５．５０ｍ，层底埋深１６．１０ｍ～１７．５０ｍ；９层砾砂，灰色，最大粒径２ｃｍ左右，饱和，中密，厚０．７０ｍ，层底埋深１６．８０ｍ；１０层中砂，灰色，含少量砾石，最大粒径１ｃｍ左右，饱和，中密，厚０．３０ｍ～１．７０ｍ，层底埋深１７．２０ｍ～１８．５０ｍ；１１层砂砾，灰色，最大粒径１．５ｃｍ～２．０ｃｍ，饱和，中密，厚０．７０～６．３０ｍ，层底埋深１９．２０ｍ～２３．５０ｍ；１２层中砂，灰色，饱和，中密，厚３．８０ｍ，层底埋深２３．００ｍ；１３层粘土，深灰色，硬质坚硬，不透水，隔水层，未穿透。根据以上水文地质条件分析，１３层为粘土，层较厚，根据现场钻孔资料显示厚７ｍ左右，分布稳定，不透水，是很好的隔水层，这一层的上部含水层属潜水层，这层下部的含水层为承压水。潜水层砂厚度约为２１ｍ，透水性较好，具有较好的储存条件。潜水层补给条件好，从河床底部至２３ｍ深处，除了１１ｍ处有１ｍ厚左右的粉土层，透水性较差外（但它不是隔水层），其余都是透水性较好的地层，潜水开·６７·２