飲水安全工程的水源井設計

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［摘要］文章詳細闡述了七爺艾力嘎查飲水安全工程水源井的設計內容。

［關鍵詞］飲水安全;水源井;設計

1工程概況

七爺艾力嘎查隸屬于科左中旗烏斯吐蘇木，總面積為17.34km2，其中，耕地面積850hm2。科左中旗位于大興安嶺東南邊緣，屬西遼河平原的東北部分。有西遼河、新開河、烏力吉木仁河流過，其中，新開河自西向東，折轉東南縱貫全旗。沿河地勢起伏。七爺艾力嘎查供水區屬北溫帶大陸性季風氣候，四季變化明顯，春季短促回暖快，刮風日數多，蒸發大干旱;夏季短而炎熱，受季風影響雨量集中，雨熱同步;秋季短暫降溫快降雨少;冬季寒冷而漫長。多年(1959～2000年)平均氣溫5.9℃，多年平均降水量423.7mm，多年平均蒸發量1897.4mm(20㎝蒸發皿)，最大凍深度1.8m。無霜期138d，最大風速24m/s，多年平均風速4.0m/s。

2水文及水文地質

科左中旗烏斯吐蘇木七爺艾力嘎查境內境內主要河流為西遼河。西遼河干流多年平均徑流量16.51億m3，保證率P=50%的多年平均徑流8．29億m3;保證率P=75%的多年平均徑流4．55億m3;保證率P=95%的多年平均徑流1．52億m3。供水區所在區域普遍分布第四系孔隙潛水和上第三系層間孔隙承壓水。第四系孔隙潛水含水層(組)主要為中更新統大青溝組中粗砂、中細砂層、次為上更新統顧鄉屯組中細砂、粉細砂層。含水層累積厚度60～80m，單井涌水量大于1000m3/d(降深5～10m)，水位埋深一般2～5m。上第三系孔隙承壓水，為大安組、泰康組由粗到細的兩個韻律層分別組成含水層與隔水層。承壓水頭較淺，為4.0～4.28m，徑流條件好。埋藏在20～160m以下，是區內較為豐富的地下水資源。

3設計參數

(1)工程類型。供水量32.67m3/d，小于200m3/d，本供水工程為Ⅴ型。(2)供水保證率。設計取水量的保證率為95%。(3)用水標準。居民生活用水定額55L/人•d，管網損失水量和未預見水量按上述用水量之和的10%計算，設計年限15a，人口自然增長率3.47‰，定時方式供水時變化系數3.5，日變化系數1.3。供水范圍為科左中旗烏斯吐蘇木七爺艾力嘎查，現有512人，設計供水人口540人。(4)設計規模。供水規模由居民生活用水量、公共建筑用水量等組成。

4供水方式

供水區采用集中式供水，以地下水為供水水源，

5水源工程設計

(1)取水量。取水泵房設計流量即項目區供水規模，故七爺艾力嘎查設計取水量為4.76m3/h。(2)取水構筑物。依據供水區水文地質資料及水質檢驗報告表明，供水區水源井只能建深井做水源井，根據設計規模，七爺艾力嘎查需新打1眼井，建泵房1座。(3)井深確定。影響井深的因素較多，但主要為含水層結構特征、水質情況及經濟技術條件等。結合科左中旗地區實際情況，確定七爺艾力嘎查水源井井深為104m。(4)濾水管設計。本供水工程水源的濾水管采用內徑300mm，外徑400mm，壁厚50mm多孔混凝土填濾料濾水管。濾水管長度為61m。(5)濾料設計。濾料是根據含水層巖性特征進行設計的，濾料的選擇主要是根據含水層巖性和本地區多年實踐總結出的適合本類型含水層特點而定的。根據含水層以細砂，中細砂，中砂為主這一特點，要求濾料粒徑選取1～3mm，并要求級配合理，1～2mm占50%，濾料應進行水洗，含土量小于0.5%，濾料厚度為15cm。(6)井孔直徑校核。井孔直徑應根據設計取水量、允許井壁進水流速、設計取水含水層厚度和埋深、過濾器類型、鉆井工藝等通過技術經濟分析確定。(7)校核單井涌水量。水源井設計出水量即為供水區最高日最高時用水量，按照每天工作12h，時變化系數K=3.5時，進行供水工程設計。最高日最高時用水量為4.76m3/h。(8)井管強度校核。井管最不利受力狀態為下管期間，本次設計混凝土井管采用托盤式下管法，井管所受的力有自重產生的垂直向下的壓力，泥漿垂直向上的浮托力及外部土層對井管的徑向壓力，后者一般較小，通常不予考慮。因此，只對井管抗壓強度進行校核。(9)抽水試驗及水質化驗。抽水試驗的目的是檢驗井的出水量，確定降深與出水量的關系，為運行管理提供依據。時間不小于48h。(10)成井技術要求。①井斜度小于1°;②回填濾料要均勻、慢速、防止拴阻;③洗井要及時徹底，洗井時間不應小于12h。

作者:孫磊 單位:通遼市自來水公司