中宁县黄河滩地傍河取水工程辐射井设计与施工

中宁县地处黄河中游,黄河滩地地下水受黄河补给,是具有巨大开采潜力的水源地。针对中宁黄河滩地第四系含粘粒土砂卵石地层的傍河水源地,选择辐射井作为取水建筑物,完成5眼辐射井。集水井成孔采用反循环方法,并配有专用钻头打捞含水层中粒径＞200 mm的漂石,用具有扭力、推力、拉力和振冲力的全液压水平钻机进行水平辐射管施工。采用“等效大口井法”计算辐射井抽水量。对抽水试验的数据及相关资料进行分析,比较辐射井、管井和大口井的稳定出水量和降深,结果表明采用辐射井开采类似水源地是有效的取水方式。     

浅谈黄河下游滩区扶贫开发建设

黄河下游滩区深受洪水威胁,基础设施落后,生产环境恶劣,生活水平明显偏低,经济社会发展受到要做制约。小浪底工程的成功运行,改善了黄河下游行洪条件,减小了滩地洪水威胁;结合国家城镇化建设要求,逐步把滩地居民安置到堤外,提出滩地内土地规模化种植,配套建设基础设施,积极发展二、三产业,将积极促进全面建成小康社会。     

傍河取水辐射井技术应用研究

辐射井是傍河取水的有效开发模式,以富屯溪滩地辐射井傍河取水工程为例进行了试验研究,阐述了辐射井傍河取水的设计方法、涌水量计算、施工技术、试验井水质等。     

辐射井在强透水弱调节含水层地下水开采中的应用

本文通过在强透水弱调节含水层研究区建立了地下水流数模型、并在研究区域进行数值模拟计算的基础上,分析了不同取水构筑物的取水效果.得出了强透水弱调节含水层地下水采用辐射井开采的优越性和辐射井的设计参数,总结出辐射井是开采强透水弱调节含水层较为合理的取水构筑物.     

冲洪积平原渗流和管流耦合的辐射井结构

利用新疆阿克苏台兰河流域冲洪积平原区非稳定流抽水试验资料,以辐射井为研究对象,结合辐射管内的水头损失及流态,建立粗颗粒潜水含水层渗流和水平管流耦合的地下水流数值模型。利用数值模型,分析在粗颗粒含水层中辐射管不同根数、不同长度、等效渗透系数、辐射井的井径以及不同含水层的渗透系数、不同降深对辐射井出水量的影响,并且根据各参数的相互关系,提出冲洪积平原辐射井的出水量的经验公式。为优化设计辐射井结构及辐射井布置提供依据,对台兰河地下水库的建设及后期运行管理提供了技术支撑。     

辐射井技术在贫水地区的应用

本文通过安徽省蚌埠市某厂利用辐射井技术解决地下水贫水地区供水问题的工程实例，探讨了在花岗片麻岩风化带弱含水层中辐射井技术的应用问题，实践证明，采用辐射井技术可以大幅度提高出水量，降低取水成本，这项成果，扩大了辐射井技术的应用范围，在广大的缺水地区具有广泛的应用前景。     

"疏不干含水层"的辐射井降水技术

现今工程界,对于在—定条件下的“疏不干含水层”用常规的井点或深井不能达到“降水”目的,而辐射井降水技术能有效地解决这—难题。通过工程实例详细介绍了辐射井的概念、在“疏不干含水层”中的设计方法、施工方法及降水效果。     

渗流井辐射管-含水层间水量交换数值模拟研究

渗流井取水工程因其高产、高效、低耗、供水成本相对较低等优点被广泛运用,但目前的渗流井取水工程对取水量关注较多,对辐射管-含水层间水量交换系数缺乏研究。为此,通过大型砂槽物理模拟试验,设计不同辐射管仰角、不同辐射管长度、不同渗漏补给能力河流及不同竖井降深共101种试验方案,分析渗流井取水效果的影响因素。对辐射管-含水层间的水量交换系数C1的计算公式进行推导,并利用MODFLOW软件建立数值模型,对部分试验方案进行模拟,并将C1值计算公式应用于模型中,利用试验数据对模型识别验证,并对辐射管-含水层间的水量交换系数C1的计算公式进行验证。最终,确定出辐射管-含水层间的水量交换系数C1的计算公式。     

辐射井的两种用途

一、用于供水作为供水的辐射井,根据其水文地质条件可有以下三种形式:1、滤水管呈辐射水平向打进含水层这是普通形式,见图1。主要用于含水层较浅的水文地质地区。     

黄河下游冲积平原的粘土含水层

一、破除迷信、解放思想 去年夏季山东省地质局区测第一大队(北京地质学院山东大队)在鲁西北广大的黄河下游冲积平原上进行水文地质普查工作、发现许多水井是打在粘土层上的。老乡说:“粘土出泉水,又不塌井”。开始时大家半信半疑,后来打了许多钻孔,证实遇到红色粘土层就出水,但是不敢承认粘土是含水层,因为过去课堂上讲的与书本上写的粘土都是不透水层,所以有的就说:“哪里听说过粘土是含水层的”。有一个学生在打钻时明明见到粘土层出水,     

屋顶雨水回灌裂隙岩溶含水层连通示踪试验

雨水回灌后对岩溶水的影响分析和效果需要对回灌井和下游的观测井监测数据说明。由于岩溶含水层中岩溶发育极不均匀,在测定地下水位并判定出地下水流向的基础上,连通示踪试验是选择与回灌井相对应的观测井的有效办法。用氯化钠作为示踪剂,监测不同测井不同埋深地下水电导率随时间变化的方法确定了岩溶水观测井选址、岩溶含水层的结构及水文地质条件。示踪试验结果表明,3#观测井(西院井)可用来监测雨水回灌效果,并计算出该地区的地下水势流速在9 m/h～20 m/h之间。该成果对北方地区岩溶含水层回灌和环境评价具有重要的参考价值。     

浅述砂卵石含水层的辐射井

砂卵石含水层的辐射井成井技术较复杂,施工条件高,难度大,而打成的辐射井比一般含水层的辐射井出水量多,调控浅层地下水时,地下水位降深大,稳定的快,单井效益高。1 砂卵石含水层的辐射井成井技术 砂卵石含水层的辐射井主要由竖井和集水管两部分组成。1.1 竖井的成井技术 竖井是辐射井的主体部分,采用反循环回转式钻井成孔,漂浮下管法成井。这种方法较沉井法投资少、速度快。竖井井壁是由不透水的钢筋混凝土构成,井座外径一般为2.8m,内径为2.5m,井筒的外径一般为1.86m,内径为1.60m。用反循环钻机成孔,然后将事先预制好的井座、井管一节接一节吊装到井孔中,漂浮下管,直到井座下到预定深度为止,并确保井筒直立。井筒接头采用“三油两毡”封闭接口,最后在井筒周围均匀回填好土。这种建造大口径竖井的方法,既简便,又稳妥。钻竖井时锥形钻头要有足够的重量,方能破碎土层。钻头刮刀的角度要合理,泥浆泵量与钻孔成比例,才能取得好的钻井效果。     

渗流井合理竖井降深确定

通过采用单位面积河流在单位水头差作用下的渗漏量来表征河流渗漏能力,建立渗流井取水理想模型,分别计算了在不同河流渗漏能力和含水层渗透性能条件下,竖井降深对渗流井出水量的影响。建立渗流井取水非稳定流模型,计算了在前期稳定竖井降深不同条件下,河流断流后渗流井出水量衰减过程及竖井降深发展过程。提出渗流井合理竖井降深应根据河流与地下水是否脱节以及含水层渗透性能,在岸边渗流井中部及一侧各布设一个观测孔,根据观测孔水位进行确定。对于含水层渗透性能较强地区,渗流井竖井降深应使得渗流井范围内地下水位与河流脱节,但高于辐射孔顶面;对于含水层渗透性能较差地区,渗流井竖井降深应使得侧部观测孔水位接近河床底面或刚出现脱节。     

黄河下游漫滩洪水冲淤规律

滩地的淤积层分布记录着以往漫滩洪水的特征,即反映漫滩洪水的量级、频率和持续时间等,同时河漫滩也是预估河流泥沙、洪水灾害防治和湿地生态系统保护等的重要组成部分。根据黄河下游水文年鉴资料,分析滩地的淤积与漫滩洪水的定量关系,为未来河流泥沙预估提供依据。经分析得到大漫滩洪水在来沙系数S/Q<0.030 kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。当S/Q<0.030 kg·s/m6时,大漫滩洪水滩地的淤积量主要与漫滩系数Q_max/Q_p、上滩水量W₀和含沙量S有关;大漫滩洪水的主槽冲刷量则除了与洪水期水量W和沙量W_s有关外,还与滩地的淤积量有关。一般漫滩洪水,当来沙系数S/Q<0.023 kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。一般漫滩洪水主槽冲刷量与来沙系数S/Q和洪水期水量W有关,而滩地淤积量仅与含沙量S有关。黄河下游漫滩洪水滩地的淤积和主槽的冲刷主要发生在孙口以上河段,而孙口以下河段主槽冲刷和滩地淤积量均较少。     

辐射井疏干技术在露天矿地下水疏干中的应用研究

现有的井群疏干、地下巷道集中排水、地表地下联合疏干方法都已比较成熟有效,但当矿区的地下水系统由非均质各向异性、低渗透性含水介质组成时,井群疏干受到低渗透性含水层和高倾角裂隙的制约,无法达到良好的疏干效果。地下巷道集中排水方法一次性工程投入很大,含水层富水性极度不均时易造成许多不必要的浪费;地表地下联合疏干方法的地面部分对矿坑边坡安全和采场作业都会造成一定的影响。结合马钢集团南山矿业公司高村露天铁矿的地下水疏干技术研究专项,调查分析了矿区地质和水文地质条件,含水介质特点及含水层富水特征,借助GMS软件建立了高村矿区地下水水流模型,提出了辐射井疏干技术的设想,并依据前人提出的＂渗流-管流耦合模型＂模拟辐射井,完成了此类矿山的地下水辐射井疏干方法的初步研究。     

辐射井降水技术在大面积基坑工程中的应用

辐射井降水技术适用于各种地层,单井控制降水面积大,对疏干含水层有特效,与其它工序干扰小,占地面积少,管理方便,是大面积基坑降水的有效方法。通过中国电影博物馆基坑降水实例,介绍在大面积基坑工程中辐射井降水技术的设计、施工及降水效果。     

昌都市二水厂辐射井在薄含水层地区的运用

昌都市地处高山峡谷红层区,含水层普遍较薄,地下水资源贫乏,水源地需要选在在水文地质条件相对较好的地段,并采用符合当地实际的取水方案。昌都二水厂水源地勘察过程中,首先查清了当地的水文地质条件,其含水层厚度小于12m,但渗透系数多大于100m/d,地下水主要依靠河水下渗补给,具有"就地补给,就近排泄"的特点。根据这些特征,勘查开发中设计了辐射井工程,取得了非常好的效果。通过昌都二水厂的成功经验,认为辐射井适合在类似的高山峡谷区取水,值得推广。     

应用水热运移数值模拟优化地下水源热泵系统抽灌井布局

合理布局抽水井和回灌井是地下水源热泵系统长期有效运行的关键因素。以郑州市郑东新区为例,利用HST3D软件建立水热运移数值模型,优化设计地下水源热泵系统抽灌水井布局,预测地下水源热泵系统长期运行后对含水层的水热影响。结果表明:介质比热容及渗透率分别对含水层温度及水位影响显著,是较敏感的参数。方案3(3个回灌井垂直天然流向分布且位于抽水井下游)为最佳布井方式。抽灌量900,1 200,1 500及2 000m3/d所对应的合理布井间距分别为50,65,70及75m。相应布井方案的水源热泵系统运行20a,对含水层温度场的影响仅限于200m×200m的范围,抽水井温度变化小于1℃。     

关于缓解黄河断流的对策与建议

近年来,中国科学院院士为解决我国水资源紧缺问题,开展了一系列咨询活动,在１９９７年１１月向国务院提交的《中国水问题的出路》咨询建议中,明确指出“水问题将成为２１世纪我国经济发展最突出的重大问题”。鉴于华北地区水资源严重缺乏,黄河断流时间年趋延长,断流河段不断延伸,断流频次不断增加,１９９８年中国科学院地学部院士将黄河断流问题作为重点咨询内容,通过召开座谈会、研讨会,与４０余位有关专家共商缓解黄河断流对策。７月上旬,两院院士、专家对黄河中下游的山东、河南、陕西、宁夏四省区２０余个市、地、县进行了实地考察,并分别与四省区政府、有关管理部门、黄河水利委员会百余位专家和技术人员、当地干部等进行了６次座谈,在广泛听取各级政府和专家意见的基础上,向国务院提出了《关于缓解黄河断流的对策与建议》。《建议》详细说明了黄河下游断流的严峻态势,强调黄河下游的频繁断流不仅直接影响到工农业生产,更为严重的是黄河下游长期处于小流量或断流状态,使淤积在下游河道内泥沙的主要位置由滩地转向主河槽;而淤积则使黄河中下游尤其是下游防汛日益困难,洪灾威胁在逐年加剧。一旦遭遇特大洪水,将会再次出现黄河决口改道的灾难。《建议》指出“黄河断流有自然因素     

泵吸反循环钻进工艺在辐射井竖井施工中的应用

傍河含水层与河水的水力联系密切,能够提供充足的水量和优良的水质。辐射井是傍河取水的高效开发模式,竖井是水平辐射管施工、集取水和安装水泵的场所,是成井的前提条件。泵吸反循环钻进具有钻进效率高、钻头损坏小、反映地层地质情况等优点,适合于在第四系松散地层中钻进大口径钻孔。本文较为详细的介绍了辐射井竖井泵吸反循环钻进工艺,并在传统钻头的基础改进钻头形式扩大了钻进工艺的适用范围,通过实例列举了三个较为代表性的水源地辐射井竖井钻进应用情况,泵吸反循环钻进均能取得较好的进尺,在辐射井竖井钻进中发挥着巨大作用。