天然河床渗滤取水工艺的原理与特点研究——以浠水南城水厂为例

渗滤取水净水机理主要是利用砂砾石层表面的泥膜及砂砾石层本身过滤作用、吸附作用,微生物的降解作用达到去除水中的悬浮物质、降低水的浊度、除菌的效果。以湖北浠水南城水厂渗滤取水工程为例,通过对渗滤工程特点和水质监测数据的研究,分析天然河床渗滤水水质及水源水水质的差异,以及渗滤水水质的可靠度。     

渗滤取水河床淤塞机理分析

研究天然滤床是否会淤塞,关系到渗滤取水工程的使用寿命.本文深入研究了滤床淤塞的三种机理,即悬浮物沉淀、吸附和水动力条件引起的物理淤塞;腐蚀、结垢引起的化学淤塞和微生物大量繁殖淤塞.提出了滤床的结构特征、河水水质、水动力条件及取水工艺是影响淤塞的主要因素,总结了防治淤塞的建议.     

天然河床渗滤水水质特征及净化机理研究

渗滤取水净水机理主要是利用砂砾石层表面的泥膜及砂砾石层本身过滤作用、吸附作用，微生物的降解作用达到去除水中的悬浮物质、降低水的浊度、除菌的效果。通过分析重庆江津白沙渗滤取水工程中渗透水水质表明，河水经过天然河床渗滤处理，其中的悬浮物质几乎可以被完全去除，并有较好的除菌效果。渗透水中NO3^-，COD，BOD，TOC去除率达75％以上。渗透水常量化学组分Na^ ,Cl^-浓度明显降低,Ca^2 ,Mg^2 ，HCO3有少量增加。渗滤水的水质得到大幅提高，不仅达到国家饮用水标准．而且由于水岩相互作用，使渗滤水矿化度也有所增加，产生一定矿化作用。     

“7.21”涪江污染事件对绵阳某傍河地下水水源的影响

2011年7月21日,四川省松潘县境内锰矿渣库溃坝,造成涪江锰污染.四川省地质工程勘察院对绵阳的某涪江渗滤取水工程地下水饮用水水源进行同步水质监测.结果表明,由于滤层中泥膜及砂卵石层的吸附、过滤及生物降解作用,地下水并未受到严重影响,符合饮用水标准.这说明傍河渗滤取水作为供水水源具有良好的推广价值.     

土工织物-非稳定土体反滤系统中滤饼的研究

在土-土工织物组成的反滤系统中,如果被保护土是非稳定土,则在渗流作用下被保护土中会有大量细粒土发生移动,很容易在织物与土层的交界面上形成一层薄滤饼,滤饼的厚度及渗透系数成为影响系统反滤效果的重要因素。根据多孔介质中的渗流与沉积理论,研究了在非稳定土体渗滤过程中,随着细粒土的迁移滤饼的厚度与织物厚度及渗透系数、外部压力等因素之间的关系,并给出了解析表达式。     

人工快渗系统处理洗浴污水的试验研究

用人工快渗系统模拟地下环境，进行了5个月处理洗浴污水的室内试验研究，重点探讨了渗滤介质、滤层厚度、布水方式及进水浓度对系统去污效果的影响，为人工快渗系统处理洗浴污水的工艺设计提供了依据。     

北票渗滤取水工程井水位、水温动态特征

为研究渗流井取水条件下井水位和水温的动态变化特征,采用Mini-Diver小型地下水自动监测仪对北票渗滤取水工程抽水井进行超过一个水文年的长期观测,通过25 min一次的监测结果分析井水位和温度长期和短期的变化特征.结果表明:(1)井水位一个水文年内变化具有双峰特征,第一个峰值由融雪水补给引起,第二次水位峰值由降水引起...     

粉细砂含水层无填砾滤水结构试验研究

对双层多孔混凝土滤水管、无纺布包单层多孔混凝土滤水管、单层多孔混凝土滤水管等无填砾滤水结构进行了多方案室内模拟渗流试验,在方案比较的基础上,进一步做双层多孔混凝土滤水管实井验证试验,结果表明双层多孔混凝土滤水管是适宜陕北风沙滩区粉细砂含水层的理想滤水结构。     

北票渗滤取水工程区地下水铁锰离子分布规律及成因分析

辽宁北票渗滤取水工程区的地下水铁锰离子严重超标,在总结现有水质资料的基础上,结合野外现场测试、矿物及土壤的化学成分等成果,对地下水中铁、锰离子的分布规律及其影响因素进行了研究,认为含水介质及土壤的化学成分、地下水系统中的氧化还原环境是造成该区浅层地下水中铁、锰离子含量较高的原因。     

开拓供水新领域施工天然滤床渗流井取水工程

开拓天然滤床渗流井取水，根据江河流量不同，取水量达１￣５万ｍ＾３／ｄ或更大。与传统的地面钻水井、挖大井或直接取江河水净化的方法有本质的区别。取水技术是以岩土钻凿综合新技术为依托，从河床砂卵砂石层底部通过集水竖井、导井、江底隧硐（输水平巷）和钻进渗流井群取潜流水。与传统方法相比具有维护简介，利于后续延伸工程的特点。     

天然河床反向渗滤取水水量计算方法研究

以北票反向渗滤取水工程为原型,通过对渗流场进行室内模拟试验研究,并采用大口井法、渗渠类比法、垂向入渗系数法及辐射井公式替换法分别对模拟试验中不同取水部位的取水量进行计算,分析其适用性。结果表明,四种计算方法中大口井法计算值较小,与实际取水量相差较大;渗渠类比公式的计算值与实测出水量相矛盾;辐射井公式替换法的计算值与实测出水量相差亦较大;垂向入渗系数法的计算值与实测最大出水量较为接近。     

管涌与滤层的研究(Ⅱ): 滤层

对管涌和滤层两个相关联问题的研究和发展过程进行了综述和评论;同时也给出了过去的研究成果,并与之进行比较。在滤层研究方面,指出了由平均粒径一点控制到两点和级配曲线多点控制的发展趋势;研究表明:太沙基的滤层规格比较保守,应结合内外水动力学研究砂砾滤层和织物滤层的适用规格。而粘土的滤层设计,关键是看能否发生贯穿性裂缝,其设计思想悬殊;井管滤层的淤堵失效应研究抽洗复苏的良策。     

现场抽滤法在悬浮物浊度分析中的应用探讨

以悬浮物浊度标定为研究对象,通过对不同分析方法得到的浓度结果与浊度仪之间相关性的分析,探索悬浮物浓度测量的较佳方案。根据实测数据的对比分析,发现现场抽滤法相较于自然焚烧法、室内抽滤法和沉淀烘干法,具有省时间、低费用、高效率和可靠性高的特点。主要原因为室内各类分析方法相较于现场抽滤会出现较多不确定的影响因素,包括运输存储过程中容器瓶壁的吸附作用、水样微生物的滋长以及方法本身的系统误差,如焚烧法操作过程,有机物在高温环境下挥发,致使分析处理的研究对象与观测仪器所测不同,导致产生比较大的误差。现场抽滤法不但适合在水流比较平稳的内河使用,而且在流态复杂,泥沙浓度变化较大的河口地区的泥沙浓度测量中也具有的较强实用性。     

泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价方法及其应用

为了研究泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力,在泥质岩盖层对水溶相天然气封闭机理分析的基础上,利用达西定律建立了一套单位压差下水溶相天然气通过泥质岩盖层相对渗滤速度的研究方法,根据水溶相天然气通过泥质岩盖层渗滤速度的相对大小,建立了泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价指标———CSWI。CSWI既可以反映泥质岩盖层本身特征对水溶相天然气封闭能力的影响,又可以反映地层水特征对水溶相天然气封闭能力的影响。将CSWI应用于大庆长垣以东地区泉一、二段泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价中,结果得到该区泉一、二段泥质岩盖层在西部具有好的封闭水溶相天然气能力,向东部其封闭能力逐渐降为中等。评价结果与该区西部天然气相对富集的地质条件吻合,这表明该方法用于泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价是可行的。     

宽级配砂土基料-滤层系统的室内模型试验研究

基料一滤层利用数码可视化跟踪技术、计算机信息实时处理技术和土体变形无标点量测技术,对宽级配基料一滤层系统进行了渗透室内模型试验。探讨了滤层准则的适用性,研究了不同滤层厚度和加压速率对管涌发生发展的影响。结果表明：传统太沙基滤层准则不适用于宽级配砂土,建议采用可移动颗粒中的d85s进行滤层准则设计;增加滤层厚度可提高系统的抗渗透破坏能力,但提高滤层厚度对提高整个系统抵抗渗透能力作用不大;水力梯度增加较快不利于系统的稳定。     

CTA~+/蛭石插层复合物在乙醇水溶液中一维结构的变化研究

基于蛭石良好的阳离子交换性和吸附性及层间域的可膨胀性,对新疆尉犁蛭石矿的金云母-蛭石样品采用不同用量的季铵盐进行微波插层处理及插层后样品的乙醇溶液醇洗处理,并对处理后样品一维结构的变化进行了XRD分析,考察了插层剂用量和乙醇溶液浓度对CTA+/蛭石插层复合物最大底面间距的影响。结果表明:蛭石的最大底面间距随着CTAB用量的增加而增大,季铵盐阳离子在蛭石层间的排布模式也随用量的增加,发生由单层倾斜→双层倾斜的规律性转化。插层处理后的样品采用浓度为97%的乙醇溶液醇洗后,蛭石最大底面间距由5.08～4.35 nm减少至4 nm左右,季铵盐阳离子在层间全为单层倾斜排布;采用不同浓度的乙醇溶液对蛭石最大底面间距为4.69 nm的样品进行醇洗,随乙醇溶液浓度的增大,蛭石最大底面间距降低,并在浓度为60%时达到稳定值4.00 nm,随后随乙醇溶液浓度的增大,不再发生变化。季铵盐阳离子在蛭石层间域中以单层倾斜排布,倾斜角为53°±时最稳定。     

吴堡县横沟水源地HS3渗流井的设计与施工

渗流井取水是利用河床松散砂砾石含水层为天然滤床开发地表水、地下取水的一种给水技术。结合吴堡县东部河谷区横沟段三号渗流井（HS3渗流井）施工实例,对渗流井的取水原理、设计思路、施工方法及技术要点进行了总结。     

青藏高原中部高寒草甸蒸散发特征及其影响因素

蒸散发作为水量平衡和能量平衡的重要组成部分,其变化对于农业、生态和水文具有重要的影响。全球变暖导致青藏高原上冻土活动层加厚,改变大气和土壤的水热交换过程,为明确唐古拉多年冻土区的蒸散发在全球变暖大背景下的变化趋势,依托中国科学院冰冻圈国家重点实验室唐古拉站,利用小型称重式蒸渗仪的观测数据分析了2007-2013年蒸散发的变化特征及其影响因素。结果表明：2007-2013年草地生长季实际蒸散发总量呈现递增的趋势;在草地生长季内,草地生长中期的总蒸散量最大,生长初期的总蒸散量最小,但是日蒸散量则是在生长初期最大,生长后期最小;无降水日,草地的蒸散发主要受到净辐射和气温的影响,降雨日的蒸散发则主要受到净辐射和风速的影响。     

岩溶地下河浊度来源及对示踪试验影响的定量分析

定量示踪技术是分析岩溶含水层水力特征和岩溶水系统结构的重要手段,地下河浊度是制约定量示踪试验精确性的关键因素。针对西南典型岩溶地下河,以三次不同水动力条件下示踪试验为研究对象,通过对比分析浊度、流量及示踪剂浓度变化探讨浊度来源及其对示踪剂和管道参数的影响。试验过程中,确定存在上、下临界流量使水流从层流过渡为紊流状态,浊度主要来源从管道内部再悬浮颗粒过渡为外源悬浮物,计算上、下临界流量分别为0.7 m~3/s和0.4 m~3/s。通过浊度与示踪剂的相关关系研究浊度对示踪剂的影响,结果表明当浊度大于25时,浊度与示踪剂浓度呈负相关关系,且浊度越大,对示踪剂的影响越大。最后通过对比确定,第一次示踪试验浊度影响较小,并估算了岩溶管道参数,为进一步水资源评价提供基础。     

水位变化条件下海湾水库盐分达标探讨

针对中国北方海湾水库间歇来水、连续取水和沉积物动态释盐的特点,建立水量与盐分耦合的数学模型,以青岛拟建的沐官岛水库为例,探讨水位变化条件下混合型海湾水库库水盐分的影响因素、超标风险与达标条件。模拟结果表明,在水库水位连续降低条件下,毫米量级的日蒸发量对库水盐分的累积效应显著。在不利水文条件下,受沉积物释盐、水分蒸发与人工取水的影响,混合型海湾水库长期存在盐分超标的风险。与水位不变时相反,水位降低时库水盐分浓度随着取水量的增大而升高;因此,当库水盐分存在超标风险时,可以通过减少日取水量实现库水盐分达标。为保障安全供水,在海湾水库设计与运营管理阶段,均需要综合考虑水量-盐分因素进行水库的日取水量调算。